Study/A.I

[AI Study] Day2 - 머신러닝의 작동 원리 (How Machine Learning Works)

knowledge hunter 2025. 1. 28. 09:50
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학습 목표

  • 머신러닝의 개념과 작동 원리를 이해한다.
  • 지도학습, 비지도학습, 강화학습의 차이를 학습한다.
  • 머신러닝의 기본 워크플로우를 익힌다.

1. 머신러닝의 정의

**머신러닝 (Machine Learning)**은 데이터를 활용하여 컴퓨터가 스스로 학습하고 예측하거나 결정을 내릴 수 있도록 하는 기술입니다.

머신러닝의 특징:

  • 데이터 기반 학습
  • 명시적인 프로그래밍 없이도 패턴을 학습
  • 성능 개선 가능

2. 머신러닝의 유형

  1. 지도학습 (Supervised Learning):
    • 입력 데이터와 출력 데이터가 명확히 주어진 상태에서 학습.
    • 예: 이메일 스팸 필터링 (스팸 여부 라벨 제공).
  2. 비지도학습 (Unsupervised Learning):
    • 출력 데이터 없이 입력 데이터의 패턴을 학습.
    • 예: 고객 군집화 (고객 데이터의 유사성 분석).
  3. 강화학습 (Reinforcement Learning):
    • 환경과의 상호작용을 통해 최적의 행동을 학습.
    • 예: 자율주행 차량, 게임 AI.

3. 머신러닝의 기본 워크플로우

  1. 데이터 수집 (Data Collection):
    • 문제 해결에 필요한 데이터를 수집.
  2. 데이터 전처리 (Data Preprocessing):
    • 데이터의 품질을 개선하고 모델에 적합하게 변환.
  3. 모델 선택 (Model Selection):
    • 문제에 적합한 머신러닝 알고리즘 선택.
  4. 모델 학습 (Model Training):
    • 데이터를 이용해 모델을 학습.
  5. 모델 평가 (Model Evaluation):
    • 테스트 데이터를 사용해 모델의 성능 평가.
  6. 모델 개선 (Model Optimization):
    • 성능을 개선하기 위한 매개변수 조정.

4. 머신러닝의 실생활 사례

  1. 음성 인식:
    • 스마트폰에서 음성을 텍스트로 변환.
  2. 이미지 분류:
    • 의료 영상 분석에서 암 진단.
  3. 추천 시스템:
    • 영화나 상품 추천 (예: Netflix, Amazon).

5. 학습 활동

활동 1: 머신러닝 유형 정리

  • 지도학습, 비지도학습, 강화학습의 정의와 예를 표로 정리하세요.

활동 2: 데이터 전처리 실습

  • 간단한 데이터셋(예: 학생 성적)을 만들어, 결측치 처리, 이상치 제거 등 전처리를 수행해 보세요.

활동 3: 토론 질문

  • "데이터가 부족한 상황에서 머신러닝을 어떻게 활용할 수 있을까요?" 주제로 의견을 나누어 보세요.

6. 퀴즈 (복습)

  1. 머신러닝이란 무엇인가요?
  2. 머신러닝의 세 가지 주요 유형은 무엇이며, 각 유형의 예를 작성하세요.
  3. 머신러닝의 워크플로우 단계 중 데이터를 정리하는 과정을 무엇이라고 하나요?

7. 추가 학습 자료


8. 오늘의 학습 정리

  • 머신러닝은 데이터를 기반으로 학습하는 기술입니다.
  • 지도학습, 비지도학습, 강화학습의 차이를 이해했습니다.
  • 머신러닝은 데이터 전처리부터 모델 평가까지의 워크플로우를 따릅니다.
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