문. 인공지능 적용 분야 및 관련 기술 동향

토픽	인공지능 적용 분야 및 관련 기술 동향
도메인	인공지능	중요도	중
참고문헌	홍석우, “인공지능 적용 분야 및 관련 기술 동향”, 주간기술동향, 2022.09.28, pp2-16.

 

문. 인공지능 적용 분야 및 관련 기술 동향(2022.09.)

답.

1. AI 기술 동향

<그림. ProGAN 생성 모델로 만든 위조 얼굴 영상>

<그림. DALL-E가 그린 일러스트레이션>

구 분	설 명
대형 언어 모델	- 2021년 5월 18일 람다(LaDMDA) AI 시스템 발표 → 방대한 텍스트 데이터를 기반으로 훈련하는 딥러닝 알고리즘 → 음성인식비서, G-mail, Docs, 구글 드라이브, 검색 엔진 포털 등 적용 - OpenAI의 GPT-2, GPT-3 언어모델도 주목 받는 중1
강화 학습	- 데이터 과학자가 의사 결정 및 보상 기반 교육에 중점을 두는 기계 학습의 한 분야 - 환경에서 학습하고 보상을 최대화하기 위해 행동을 조정함으로써 작동
생성 AI	- 가트너는 최근 2022년의 대표적인 전략 기술 12가지 중 하나로 생성 AI를 제시함 - 샘플 데이터로부터 인공물의 디지털 표현을 학습하고, 원본과 비슷하지만 똑같지 않은 새롭고 독창적인 창작물 생성 기술
Multi modal 학습	- 인간의 5가지 감각기관으로부터 수집되는 다양한 형태의 데이터를 사용하여 모델을 학습하는 것 - OpenAI가 공개한 DALL-E 시리즈가 최근 유멍한 멀티모달 AI임 - CCTV 영상에서 범죄자가 나온 부분만 추출 - 생체신호를 활용한 의료영역 다양한 응용 및 발전

 

2. 주요활용 딥러닝 알고리즘

가. CNNs(Convolutional Neural Networks)

<그림. CNN를 통해 처리된 이미지의 예시>

구 분	설 명
개념	- ConvNet이라고도 하는 CNN은 다주 엘이어로 구성되며 주로 이미지 처리 및 객체 감지에 사용
활용	- 초기에는 우편번호, 숫자와 같은 무자 인식에 사용 - 최근에는 카메라 영상으로 보행자와 근접 차량을 실시간으로 검출 및 추적하는 자율주행차, 영상의 내용을 자동으로 이해하는 분야에 활용

 

나. LSTM(Long Short Term Memory Networks)

<그림. LSTM Diagram>

구 분	설 명
개념	- 장기 문맥을 처리하는데 강력한 성능을 발휘하는 알고리즘으로 순환신경망(RNN)에 선별 기억 능력을 추가한 모델
활용	- 주가, 날씨, 농산물 거래량, 인천공항 이용객 수 등 다양한 시계열 데이터를 처리하는데 가장 널리 사용됨 - 음성인식, 음악 작곡 및 의약품 개발에도 사용됨

 

다. GANs(Generative Adversarial Networks)

<그림. 고흐 스타일로 인공지능이 그린 광화문 풍경>

구 분	설 명
개념	- 딥러닝을 통해 이미지를 생성하거나 조합, 변형하는 알고리즘
활용	- 구글 “DeepDream" : 입력된 이미지 요소를 슬라이싱하여 데이터화 한 후, 프로그램에 업로드한 이미지 상에 기존에 학습한 이미지 패턴을 적용시켜 새로운 이미지 생성 - 천체 이미지를 개선, 암흑 물질 연구를 위한 중력 렌즈를 시뮬레이션 사용 - 오래된 비디오 게임의 저해상도 2D 텍스처를 4K이상의 해상도로 재생성

 

라. RNNs(Recurrent Neural Networks)

<그림. RNN 활용 Google 자동 완성 기능 작동방식 사례>

구 분	설 명
개념	- 순차적 정보가 담긴 데이터에서 규칙적인 패턴을 인식하고 추상화된 정보를 추출하며, 가변성과 선후관계로 동작하는 애플리케이션을 위한 학습 모델
활용	- 영상, 음악, 음성, 텍스트 등 순차적 데이터를 다루는데 적합 - 이미지 캡션, 시계열 분석, 자연어 처리, 필기인식 및 기계번역에 사용