인공지능(AI, Artificial Intelligence) 중에는 머신 러닝과 딥 러닝이란 기술이 있습니다. 같은 인공지능 기술이기 때문에 다소 헷갈릴 수 있지만 두 기술 중에서도 몇 가지 차이점이 존재합니다.
개념적 차이(머신러닝 vs 딥러닝)
인공지능 사용 분야에서 머신 러닝은 다양한 알고리즘을 사용하기 때문에 비교적 작은 단위의 문제에 적합하고 딥 러닝은 인공 신경망을 사용하기 때문에 대량의 데이터가 필요하고, 비교적 큰 단위의 문제에 적합합니다.
사과 분류 : 머신러닝 vs 딥러닝
사과 분류를 머신 러닝과 딥 러닝을 사용했을 때 차이점을 예를 들어보도록 하겠습니다.
| 머신 러닝 | 딥 러닝 | |
| 특징 추출 | 수작업(색깔, 크기, 모양 등) | 자동(대규모 이미지 데이터 추출) |
| 적용 알고리즘 | 선형 회귀, 결정 트리 등 | CNN(이미지 패턴을 찾는데 유리) |
| 데이터 | 적음(예 : 100개) | 많음(예 : 10,000개 이상) |
| 정확도 | 낮음 | 높음 |
| 장점 | 빠르게 시작 가능, 모델 구조 단순 | 정확도 높음, 복잡한 문제 해결 가능 |
| 단점 | 정확도 낮음, 복잡한 문제 불리함 | 대량의 데이터 필요, 모델 구조 복잡 |
| 사용 환경 | 적은 데이터로 빠르게 시작해야하는 경우 | 높은 정확도가 필요한 경우 |
사과를 분류할 때 머신러닝과 딥러닝의 차이점에서 볼 수 있듯이 딥러닝의 경우 대량의 데이터를 만들기가 어렵지만 완성에 가까울 경우 다양한 방식의 알고리즘으로 대부분의 분야에 적용 가능하며, 반면에 적은 양의 데이터로 빨리 시작해야 될 경우 머신 러닝을 사용하게 됩니다.
이러한 특징이 있는 두 기술들은 학습 방식 차이부터 있습니다.
학습 방식의 차이점
머신 러닝
- 알고리즘에 수작업으로 특징들을 추출하고 모델을 학습시켜야 하며, 적은 양의 데이터로도 학습이 가능합니다.
딥러닝
- 인공 신경망(ANN)을 이용하여 데이터에서 자동으로 특징을 추출하고 학습을 할 수 있는 특징이 있기 때문에 대량의 데이터가 필요합니다.
모델의 복잡성 차이점
머신러닝은 모델 구조가 상대적으로 단순하지만 딥러닝은 인공신경망을 통해 자동으로 특징을 추출해야 하기 때문에 모델 구조가 복잡할 수 있습니다. 그렇기 때문에 알고리즘 개발 방향도 분명 차이가 존재합니다.
알고리즘 차이점
| 머신러닝 | 딥러닝 | |
| 대표 알고리즘 | 선형 회귀, SVM | CNN, RNN, GAN |
| 활용 분야 | 주택 가계 예측, 추천 시스템, 의료 진단, 분류 등 | 자동변역, 이미지, 음성, 자연어 인식 등 |
머신러닝 알고리즘
선형회귀 : 데이터를 학습하고 예측하는데 적합합니다. 예를 들면 병원에서 77번째 접수대기시간을 예측할 수 있습니다. 10번째 대기 시간과 50번째 대기시간, 100번째 대기시간을 알 수 있다면 77번째는 알고리즘으로 알 수 있기 때문입니다.
SVM : 대표적인 분류 알고리즘이며 데이터와 데이터 사이에 최대한 넓은 마진을 생성하고, 마진에서 가장 가까운 데이터 포인트 등을 정의함으로써 예측 분류를 할 수 있는 알고리즘입니다.
딥 러닝 알고리즘
CNN(Convolutional Neural Network) : 이미지 분류를 할 수 있는 알고리즘입니다. 자동으로 이미지의 특징을 추출하여 고양이, 개 등으로 분류를 할 수 있는 알고리즘입니다.
RNN(Recurrent Neural Network) : 기계 번역을 할 수 있는 알고리즘입니다. 대표적으로 번역기 알고리즘이며 한국어를 영어로 번역할 수 있습니다.
GAN(Generative Adversarial Network) : 대표적으로 얼굴을 생성할 수 있는 알고리즘이며, 딥페이크 기술의 핵심 알고리즘입니다. 이 알고리즘의 학습 모드는 생성모드와 판별모드가 각자 역할을 합니다. 생성모드는 판별모드를 속여 진짜 이미지로 인정받도록 학습하며, 판별모드는 생성모드의 가짜 이미지를 구별하도록 학습을 합니다. 이 과정을 반복하여 높은 정확성을 보여줄 수 있습니다.
머신 러닝, 딥 러닝 활용 분야 차이점
| 활용 분야 | 머신 러닝 | 딥러닝 | 예시 |
| 추천 시스템 | 과거 구매 데이터를 기반으로 추천 | 과거 구매 패턴 분석을 통해 맞춤형 추천 | 유튜브 동영상 추천 |
| 이미지 인식 | 물체, 얼굴 인식 | 고해상도 이미지 분석, 자율주행 | 자율주행, 의료 영상, 홍체 인식 보안 |
| 자연어 처리 | 기계 번역 | 챗봇, 자동 뉴스 기사 작성 | 구글 번역, 챗봇 상담 |
| 음성인식 | 음성 명령, 번역 | 음성 검색, 음성 기록 | 음성 비서, 음성 내용 요약 |
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