강의실/머신러닝

01-5. 퍼셉트론이란?

파아란기쁨 2021. 12. 3. 20:11

인공지능의 역사를 보면 1950년대 퍼셉트론을 제시 후 이 이론을 바탕으로 1960년대 제1전성기를 맞이하게 되는데요~

이 퍼셉트론은 향후 다층 퍼셉트론으로 다시 돌아 오면서 제2전성기를 맞이 하게 됩니다.

그렇다면 이 퍼셉트론이 무엇인지 알아 볼 필요가 있을것 같네요~

일단 퍼셉트론을 살펴 보기 위해 사람의 뇌의 구조를 살펴 보겠습니다.

퍼셉트론에서 갑자기 뇌? 라고 생각하실 수 있지만 퍼셉트론은 사람의 뇌를 본떠서 만든 이론 입니다.

 

뉴런의 모습

출처: 누구나쉽게 배우는 인공지능기초

사람의 뇌는 위와 같은 뉴런이 천억개 넘게 있으며 서로 엉켜 있습니다. 이 뉴런들은 서로 정보를 주고 받습니다.

서로 다른 뉴런들은 정보를 전달할지 말지를 판단합니다.

만약 전달받은 신호의 세기가 해당 뉴런의 기준보다 더 높다면 신호를 전달하고 그렇지 않다면 그 신호를 다음 뉴런에게 전달하지 않습니다.

수 많은 뇌 과학자가 밝힌 이 신경망의 원리를 컴퓨터 과학자들은 인공지능에서 사용하기 시작했습니다.

 

퍼셉트론과 인공신경망

퍼셉트론은 1957년 프랑크 로젠블라트가 발표하였습니다.

위의 그림에서 전달할까 말까를 결정하는 계단함수를 활성함수라고 합니다.

입력데이터의 값이 일정값에 도달하면 출력하고 그렇지 않으면 출력데이터가 없습니다. 

즉 퍼셉트론은 z = w1x1 + w2x2 + b = 0 과 같은 결정 경계를 이루는 직선의 방정식으로 가중치(w1,w2)와 같은 법선벡터와 편향(b) 값을 이용해서 두 종류의 클래스를 분류합니다.(수학에서 y = ax + b 와 같은 직선의 방정식에서 a는 가중치, b는 편향으로 이해하시면 됩니다.)

단, 퍼셉트론은 다양한 데이터 속에서 특정한 패턴을 찾을 수 있는 능력이 있는데 이 퍼셉트론은 패턴을 인식할때 직선으로만 구분을 할 수 있다는 단점이 있습니다.

왼쪽과 같은 데이터를 분류할 수 있는 반면 오른쪽과 같은 데이터는 분류할 수 없다.

여기서 컴퓨터는 0과 1 단 두개의 정보만을 출력하고 읽을 수 있다.
0과 1을 어떤 방식으로 만드는 지에 대한 다양한 규칙을 논리회로라고 한다.

 

이를 해결하기 위해 퍼셉트론을 여러개 쌓은 다층 퍼셉트론을 개발 하게 되었습니다.

이를 통해 곡선을 그어 문제를 해결 할 수 있었지만 층이 많아 질 수록 정확한 선을 그을 수 없다는 한계점에 도달합니다.

이후 지속적으로 연구를 하여 최근 퍼셉트론에 기초를 둔 딥러닝(Deep Learning) 가 탄생합니다.

다층퍼셉트론

위와 같이 여러층을 가진 신경망 역시 퍼셉트론처럼 정확한 결과가 나오지 않는다는 한계점을 인공지능 대가인 제프리 힌튼(Geoffrey Hinton) 교수가 오차역전파(backpropagation) 이라는 기술을 통해 이 문제를 해결했습니다.

과거에는 딥러닝을 사용하면 컴퓨터가 계산해야 할 내용이 급격하게 많아지기 때문에 좋은 성능의 컴퓨터가 필요하다는 제약이 있었지만 오늘날 하드웨어 발달과 인공지능 과학자들의 끊임 없는 연구를 통해 어느정도 해결이 되었습니다

 

오늘은 인공지능 역사의 가장 큰 획을 긋는 퍼셉트론에 대해 살펴 보았습니다.

앞으로도 퍼셉트론 이론은 종종 등장할 것이므로 오늘은 퍼셉트론은 사람의 뇌를 본떠서 만들어진 이론 이면서 한 돌기에서 여러개의 입력 데이터를 가지고 출력을 할까 말까 라는 개념만 이해 하고 넘어 가도록 하겠습니다.

 

오늘도 최선을 다하는 우리 학생들을 응원합니다.

 

<참고>

누구나 쉽게 배우는 인공지능 기초

 

[인천 서구 원당컴퓨터학원]

원당컴퓨터학원에서는?

1. 4차 산업 시대의 흐름은 컴퓨터를 얼마나 이해하느냐에 따라 삶의 질이 틀려 질 수 있다는 것을 항상 염두에 두고 있습니다.

2. 알고리즘은 프로그래밍의 근원이 되는 문제해결 능력이며, 머신러닝은 IoT등에 의해 모여진 데이터를 활용하는 기법입니다.

3. 이에 따라 초,중,고 학생들이 알기 쉽게 이해하는 인공지능 부터 알고리즘까지 학생들의 실력에 맞춰 수업을 진행중에 있습니다.

4. 현재 초등학생이 고등학생이 되는 때에는 고교학점제 도입에 따라 자신이 전공하고자 하는 특기가 크게 부각 될것입니다.

5. IT 업체중 규모가 큰 곳에서는 코딩테스트(알고리즘테스트)로 블라인드 면접을 수행하는곳이 늘고 있습니다.

6. 미래 IT를 꿈꾸는 학생들의 산실이 되기 위해 항상 최선을 다하는 원당컴퓨터학원이 되겠습니다.

 

※ 정보영재 혹은 인공지능 관련 수업에 관해 궁금하신 분은 문의(032-565-5497) 주세요.

 

 

원당컴퓨터학원 커리큘럼

- OA : 학교 수행 평가에 꼭 필요한 컴퓨터 활용능력 향상

- IT 자격증 과정 : 취업대비,대학생인증제,승진을 위한 국가공인 자격증 취득과정

- 정보영재 : 정보올림피아드 및 알고리즘 대회/소프트웨어특기자전형/디미고 특별전형 대비/코딩테스트 대비를 위한 알고리즘 과정

- 프로젝트반 : 응용프로그래밍/웹프로그래밍/앱프로그래밍 등을 통해 직접 만들어 보면서 컴퓨터 프로그래밍 이해(소프트웨어 학생부종합전형/특성화고(디미고,선린고등) 특별전형대비)

- 인공지능 : 인공지능의 이해 및 실습을 통해 빅데이터 가공(4차 산업 시대의 축이 되는 인공지능 시대를 대비)

- 일반고,과고,영재고,특성화고,컴퓨터학과(SW) 대학생을 위한 내신대비 : python,java,c++,자료구조,알고리즘,이산수학 

사업자 정보 표시
원당컴퓨터학원 | 기희경 | 인천 서구 당하동 1028-2 장원프라자 502호 | 사업자 등록번호 : 301-96-83080 | TEL : 032-565-5497 | Mail : icon001@naver.com | 사이버몰의 이용약관 바로가기

'강의실 > 머신러닝' 카테고리의 다른 글

02-2 지도학습  (16) 2021.12.23
02-1 독립변수와 종속변수  (7) 2021.12.15
01-5. 퍼셉트론이란?  (12) 2021.12.03
01-4. 튜링테스트란?  (9) 2021.11.25
01-3. 인공지능의 역사  (6) 2021.11.16
01-2. 머신러닝의 개념  (6) 2021.11.10