[ML&DL] 입문

1. 인공지능(AI)과 머신러닝(ML), 딥러닝(DL)

인공지능(Artifical Intellignce)이란?
사람처럼 학습하고 추론할 수 있는 자능을 가진 컴퓨터 시스템 또는 기술.

영화 속 인공지능 
인공일반지능(Artifical General Intellignce) 또는 강인공지능(String AI)
=> 사람과 구별하기 어려운 지능을 가진 컴퓨터 시스템
=> 예) 영화 '그녀'의 사만다, 터메네이터의 '스카이넷' 등

현실 인공지능
약인공지능(Week AI)
=> 특정 분야에서 사람의 일을 도와주는 보조 역할만 가능.
=> 예) 음성비서, 자율주행 자동차, 음악추천, 기계번역 등. 알파고가 대표적

머신러닝(Machine Learning)이란?
일일이 프로그래밍하지 않더라도 자동으로 데이터에서 규칙을 학습하는 알고리즘을 연구하는 분야.
인공지능의 하위 분야 중에서 지능을 구현하기 위한 소프트웨어를 담당하는 핵심 분야.

머신러닝은 통계학과 깊은 관련.
최근 : 통계나 수학 이론보다 경험을 바탕으로 발전.

컴퓨터 과학 분야의 대표적인 머신러닝 라이브러리는 사이킷런(scikit-learn).
사이킷런 : 파이썬 API를 이용

딥러닝(Deep Learning)이란?
인공 신경망(Aritifical Neural Network)을 기반을 한 방법들을 통칭.

 

국내
2016년 : 이세돌과 알파고 대결을 기점으로 확산.

인공신경망의 놀라운 성능에 대한 원동력
1. 풍부한 데이터.
2. 컴퓨터 성능 향상.
3. 혁신적인 알고리즘 개발.

2016년 : 구글 딥러닝 라이브러리 텐서플로(Tensorflow)
2018년 :  페이스북(메타) 딥러닝 라이브러리 파이토치(PyTorch)
=> 공통점 : 인공 신경망 알고리즘 전문 / 파이썬 API 사용

* 합성곱 신경망 : 이미지 처리 분야
* 순환 신경망 : 순차 데이터 처리

2. 코랩과 주피터 노트북

실습환경 : 네트워트(인터넷)에 연결된 컴퓨터와 구글 계정

구글 코랩(Colab) 
웹 브라우저에서 무료로 파이썬 프로그램을 테스트하고 저장할 수 있는 서비스.
구글 계정 생성 : https://colab.research.google.com/signup 로 접속 후, 계정 생성
구글 계정 존재 : https://colab.research.google.com 로 접속 후, 로그인

* 코랩 노트북이 5개 이상 실행 중일 경우, 
  해당 웹 브라우저 탭을 닫거나,
  노트북의 상단 메뉴 중 : 런타임-> 세션관리에서 종료

3. 마켓과 머신러닝

가장 간단한 머신러닝 알고리즘 중, 
k-최근접 이웃(Nearest Neighbors)을 사용하여 2개의 종류를 분류하는 머신러닝 모델(Model)을 훈련.

fit() : 모델을 훈련할 때 사용. 
       훈련 데이터(특성)와 정답 데이터를 전달.

predict() : 모델을 훈련한 후, 예측할 때 사용. 
             특성 데이터 하나만 매개변수로 전달

score() : 훈련된 모델으 성능을 측정할 때 사용. 
           훈련 데이터(특성)와 정답 데이터를 전달.
           먼저 predict() 메서드로 예측을 수행한 후,
           분류모델일 경우 정답과 비교하여 올바르게 예측한 갯수의 비율(0~1)을 반환.