[100자평] 누구나 쉽게 따라하는 인공지능 feat. 파이썬

누구나 쉽게 따라하는 인공지능 feat. 파이썬
이용권 지음 / 씨마스21 / 2021년 8월

함수,미분,최적화 과정을 통해 수학이 인공지능에 어떻게 쓰이는지 궁금한 학습자들에 도움이 됨.

누구나 쉽게 따라하는 인공지능

누구나 쉽게 따라하는 인공지능 feat. 파이썬
이용권 지음 / 씨마스21 / 2021년 8월

글로벌 컨설팅 기업 맥킨지(Mckinsey)는 최근 '글로벌 AI 실태조사' 결과를 발표하며, 적어도 하나 이상의 기능별 조직에 AI를 도입한 기업은 약 48% 이며, 하이테크, 정보통신 분야의 AI 도입 비율이 높고, 주요 활용 업무는 제품 서비스 개발, 서비스 운영 관련의 비중이 높은 것으로 나타났습니다.

특히 신규 조사 항목인 '딥러닝(Deep Learning) 기술'은 응답자의 16%가 파일럿 테스트 이상으로 도입하고 있으며, AI 도입 기업의 ^^%가 영업이익(EBIT) 개선에 도움이 되었다고 응답하였습니다.

이처럼 인공지능(AI) 기술은 전 산업을 변화시키고, 포스트 코로나 시대를 주도해 나갈 기술 패러다임 체인저로 부각되고 있습니다. 그래서 일까요? 많은 분들이 이런 AI기술에 관심을 가지고, 기술을 익혀 취업이나 승진 혹은 스타트업 창업을 계획하시는 분들이 많아졌습니다.

특히 정부가 주도하는 디지털 뉴딜 사업의 핵심인 '데이터 댐' 사업과 'AI 고도화' 사업이 함께 맞물리다 보니 이 분야에 수요가 몰리는 것도 그 주된 원인 중 하나라 하겠습니다.

오늘 소개해 드리는 <누구나 쉽게 따라하는 인공지능>에서는 대세로 자리잡은 인공신경망 학습을 통해 인공지능 모델을 쉽게 개발하기 위해 쓰여진 인공지능 학습서입니다.

아시다시피 인공지능 학습의 첫 걸음은 바로 인공신경망을 제대로 이해하고 활용하는 것이라 할 수 있습니다. 기계를 분해하고 그 안의 구조와 부품을 직접 눈으로 보면서 이해하듯, 다양한 인공신경망 예제를 통해 그 작동 원리와 모델의 수학적 표현에 대해 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 알기 쉬운 본서만의 독창적인 사례가 많이 눈에 띄는 것이 특징입니다.

특히 인공 지능 학습에 있어 중요한 사실은...

가장 기본이 되는 기초 원리에서 부터 최상위의 응용 및 실용 분야까지 폭넓게 다루면서 '응용력'을 극대화하는 것이라 할 수 있습니다. 본서는 기본 원리를 한 눈에 쉽게 파악하고, 바로 실전에 응용할 수 있는 저자의 현실적인 노하우가 잘 스며들어 있다고 생각합니다.

저자는 본서의 차별화 포인트로 콘텐츠의 차별화와 실습 환경의 차별화를 이야기 합니다. 다야한 신경망 모델과 실용성에 초점을 맞춤 쉬운 사례 제시, 그리고 최신 딥러닝 트렌드까지 폭넓은 내용을 다루는 것이 '콘텐츠의 차별화'라면, 실용 프로그램 개발을 위해 MS의 '비주얼 스튜디오 코드'를 사용하고 있다는 점이 '실습환경의 차별화' 포인트라 하겠습니다.

본서의 예제소스는 비주얼 스튜디오 코드로 작성되었습니다. 버전 관리나 코딩 환경의 완벽성을 위해 실전용으로 많이 사용하는 '비주얼 스튜디오'를 개발환경으로 사용하고 있는 점이 특징입니다. 또한 파이썬과 텐서플로의 예제의 경우 각각의 버전의 상이에 따른 오류 발생이 높기 때문에 각 모듈의 버전 맞추기와 같은 실용적 노하우 전수가 초심자에게 큰 도움이 됩니다.

총 3부로 구성된 본서는 아래와 같이 구성되어 있습니다.

1. 인공지능, 어떻게 진화할까 ?

인공지능 개념과 3초 공학이론 & 인공신경망, 머신러닝, 딥러닝의 학습과정을 순차적으로 설명

2. 신경망 완전 정복

신경망 첫걸음, 신경망 본격 해부, 신경망으로 인공지능 설계하기, 신경망의 일반화

기본인 '퍼셉트론' 개념과 초간단 신경망 적용원리 부터 활성화 함수와 신경망의 구조, 인공신경망 학습의 핵심인 경사하강법과 오차역전파법

현실 생활을 인공지능 모델로 바꿔 직접 코딩 학습

3. 딥러닝 맛보기

이미지 학습(CNN을 이용한 다양한 이미지 학습 및 예측/분석 학습)

다양한 딥러닝 기법들(GAN, YOLO, U-GAT-IT 등 쵷신 딥러닝 기법과 사례 소개)

본서에서 강조하는 '인공신경망의 작동 프로세스'를 간단히 요약하면 아래와 같습니다.

y = Wx + b (y=output, W=가중치, x=input, b=bias)

1. 임의의 가중치와 기준치를 가지고 신경망 위에서 계산함.

2. 계산되어 나온 출력과 정답을 비교하여 손실함수(오차함수)를 계산함.

3. 오차를 최소화하기 위해 가중치와 기준치 값을 계속 조절해 나감.

4. 오차가 0에 가까워지거나, 더 이상 가중치, 기준치 값이 변하지 않으면 학습을 종료함.

5. 학습이 종료되면 더 이상 정답을 가르쳐 주지 않아도 올바른 출력값을 계산해 냄.

그러므로, 인공신경망 학습은 data를 계속 feed 하면서 output을 활용해 정의한 loss가 최소화 되도록 W에 있는 값들을 '오차역전파법'을 통해 수정하게 됩니다. 즉, 이렇게 data에 맞게 오차를 최소화하는(data에 최적화된) W를 찾아가는 과정이라 할 수 있습니다.

특히, 경사면을 따라 가면서 오차가 최소인 지점을 찾는 최적화 방법인 '경사하강법'과 경사하강법에서 구하기 어려운 기울기를 구하는 방법인 '오차역전파법'에 대한 소개와 설명은 타의 추종을 불허할 만큼 그림을 통해 쉽게 설명하고 있으며, 관련 수식과 예제가 함께 제공되어 이해를 돕고 있습니다.

함수와 미분 그리고 최적화 과정을 통해 수학이 인공지능에 어떻게 쓰이는지 궁금한 학습자들에게 도움이 되는 책으로 평가합니다. 본서에서 설명되는 기초이론 습득을 위해서는 고등학교 수학 정도면 충분할 겁니다. 또한 파이썬의 기초적인 지식만 있으면 누구든 본서를 통해 본격적인 인공지능 학습이 가능한 점도 큰 메리트로 작용합니다.

인공지능 특히 딥러닝 학습에 관심있는 분들의 일독을 추천합니다.

* 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.

애프터 코로나 비즈니스 4.0

애프터 코로나 비즈니스 4.0 - 플랫폼BM과 콘텐츠BM의 전쟁
선원규 지음 / 라온북 / 2021년 9월

코로나 사태를 겪으면서 우리들 생활과 삶을 잠식해 나가고 있는 기업들이 여럿 있습니다. 카카오, 네이버, 쿠팡, 배민 그리고 최근 한국 진출을 진행하고 있는 아마존 까지....

이젠 우리 생활에 없어서는 안될 만큼 영향력과 관심이 커져버린 이 기업들의 공통점은 바로 '온라인 플랫폼 기업'이라는 점입니다. 특히 최근 사업 확장 과정에서 골목 상권 침해 논란을 빚은 카카오가 일부 골목상권 침해 사업에서 철수하고, 소상공인 지원을 위한 기금을 조성하기로 한 뉴스는 점점 비대해지는 독과점 플랫폼 기업의 폭주에 제동을 걸고, 기업의 사회적 책임이라는 기업의 윤리성 회복을 다시금 생각해 보는 계기가 될 전망입니다.

오늘 소개해 드리는 <애프터 코로나 비즈니스 4.0>에서는 플랫폼 기업과 콘텐츠 기업을 다양한 사례를 통해 쳬계적으로 분석하고, 매우 유용한 전략적 제안을 하고 있습니다.

다채로운 경영 이력을 가진 저자의 해박한 지식과 경험을 기반으로 최신 경영이론을 통해 본원적인 비즈니스 모델을 플랫폼과 콘텐츠로 분류하고, 각 사업 모델의 특징과 성공전략 그리고 실제 적용 가능한 다양한 아이디어 및 새로운 가치를 제시하고 있습니다.

최근 국, 내외를 막론하고 거대 온라인 플랫폼 기업들과 다양한 콘텐츠 기업들간에 M&A와 전략적 제휴 등이 빠르고 광범위하게 진행되는 점에 주목하여, 이러한 최신 트렌드 뿐 아니라 사업 모델 전략 관점에서 아래의 4가지 본원적 사업 모델을 제안하고 있습니다. 물론 저자만의 고유한 사업 전략으로 플랫폼-콘텐츠 사업 모델에 대한 다양한 혜안과 통찰을 담아내고 있답니다.

플랫폼 : P(Platform) - 콘텐츠: C(Contents) - 소재(소재, 부품, 장비) : M(Materials) - 소프트웨어(S/W 및 서비스) : S(Software)

특히 주목할 점은 ...​

일반적인 상식에 반해 오히려 역설적으로 미래에 플랫폼 기업보다 콘텐츠 기업에 기회가 있음을 지적하고 있습니다. 당연히 창업자들과 투자자들은 플랫폼 기업보다 콘텐츠 기업에 주목해야 한다고 강조하고 있지요.

저자가 주목하는 플랫폼 기업과는 구별되는 콘텐츠 기업의 5가지 특징을 아래와 같이 살펴볼 필요가 있습니다.

1. 트렌디한 사업이라 제품 수명 주기가 짧다.

2. 사람 중심 사업이다.

3. 일시적 독점으로 마진이 좋은 기술, 디자인 기반 사업이다.

4. 상품 기반 사업이므로 글로벌 시장 진출이 용이하다.

5. 브랜드 기반 사업이다.

(진입장벽이 낮아 경쟁이 심하고, 수명 주기가 짧은 단점 보완 및 마진이 좋고 글로벌 진출이 용이한 강점을 극대화하기 위한 브랜드 파워 상승 전략)

이렇듯 시장에 진입해서 기반을 구축한 브랜드는 성장전략을 수립해야 합니다. 콘텐츠 기업이 성장할 수 있는 전략 옵션은 크게 4가지로 나눌 수 있습니다.

1. 기존 고객에게 기존 상품을 업그레이드 or 혁신을 토앻 기존 사업 모델을 리노베이션(Renovation)

2. 기존 고객에게 새로운 상품 제공하여 콘텐츠를 확장 및 성장

3. 새로운 고객에게 기존 상품 제공하여 온라인 시장 or 지리적으로 채널을 확장하여 성장

4. 새로운 고객에게 새로운 상품 제공하여 기존 사업과 완전히 다른 새로운 시장에 진출하여 성장

어찌 되었던 플랫폼은 콘텐츠를 담는 틀이자 시스템이므로 양자간의 숙명적 상호의존 관계는 부인할 수 없는 사실입니다. 당연히 플랫폼의 성공비결은 좋은 콘텐츠 확보에 있고, 콘텐츠의 성공 비결 또한 좋은 플랫폼과의 연계에 있습니다.

저자는 플랫폼과 콘텐츠가 연결될때 서로 간의 핏(Fit)이 맞아야 함을 강조합니다. 이는 네트워크에 접속하기 위해 서로간의 '프로토콜(Protocol)'이 맞아야 하는 것과 같은 이치입니다.

책에서는 한국 백화점과 미국, 유럽 백화점의 오프라인 프로토콜의 차이점과 백화점과 대형 쇼핑몰의 프로토콜의 차이 그리고 오프라인 플랫폼과 온라인 플랫폼의 프로토콜 차이를 설명하면서, 성공적인 프로토콜로서 유튜브 플랫폼의 프로토콜을 제시하고 있습니다.

공유성, 대화체, 상호작용, 일관성, 지속 및 검색가능성, 접근성, 타 유튜버와의 컬래버레이션, 유니크한 콘텐츠 등 10가지 원칙의 프로토콜은 성공하는 플랫폼과 콘텐츠의 핏(Fit)으로 기억할 필요가 있습니다.

플랫폼 기업과 컨텐츠 기업이 상호연결되어 성공하려면 서로 간의 프로토콜을 잘 이해하고, 서로의 거래 조건을 잘 맞추어서 사업모델을 구축해야​ 합니다. 초기 사업 모델 설계 단계에서 상대 파트너의 거래 방식에 대한 폭 넓은 이해를 바탕으로 나 만의 거래방식을 설계하는 것이 중요하다는 이야기입니다.

특히 공감이 되는 부분은 ...

미래 콘텐츠 기업에 기회가 있음을 주장하는 저자에게 있어, 특히 좁은 시장에서 경쟁하는 우리 기업들로 하여금 글로벌로 진출 가능한 콘텐츠 기업이 되기를 주문하면서, 이러한 글로벌화를 지향하는 콘텐츠 기업에 정부의 정책과 비전을 모아 달라는 제언이었습니다.

코로나 사태로 가속화되고 있는 거대한 변화의 흐름과 그 속에서 발견할 수 있는 비즈니스 모델의 핵심 축인 플랫폼과 콘텐츠 사업 모델에 대해 기업이 선택할 수 있는 전략적인 옵션들이 잘 설명되고 있는 책으로 기억합니다.

관심있는 분들의 일독을 기대합니다.

AI 임팩트

AI 임팩트
이주선 지음 / 굿인포메이션 / 2021년 7월

코로나 이후 산업의 중심이 비대면, 온라인, 디지털화 되어가는 경향이 짙어지고 있습니다. 이는 다시금 4차 산업혁명이라는 융합 기술 혁명의 가속화를 초래하고 있습니다. 그 기술적 중심에는 단연 '인공지능(AI)'이 자리하고 있는 듯합니다.

글로벌 컨설팅 기업 맥킨지(McKinsey)의 최근 보고에 따르면, AI 도입 기업의 45%가 AI로 인해 영업이익이 5%이상 증가했으며, 이중 AI도입으로 20%이상의 영업이익이 증가한 소위 'AI 고성과 기업(High Performer)'은 AI 도입기업 1,151개 중 81개로 약 7%를 차지하고 있습니다.

특히 코로나 팬데믹 기간 동안 이런 AI 고성과 기업 응답자의 61%, 바이오·헬스케어 산업의 응답자 44%가 AI 투자를 확대하고 있다고 답하는 등 감염병과 같이 급격한 경제 충격하에서도 AI를 기업의 핵심역량으로 삼고 디지털 트랜스포메이션(DX)을 추진하는 추세가 하나의 트렌드로 자리 잡아가고 있습니다.

이런 의미에서 오늘 소개해 드릴 <AI 임팩트>는 세계와 인류의 미래를 좌우할 가장 중요한 원천기술이 될 것으로 전망되는 인공지능으로 인해 초래될 와해적 기술 혁신에 대해 사람들이 가지는 아래와 같은 합리적인 질문에 대한 답을 찾아나가는 과정이라 하겠습니다.

"인공지능의 정체와 그 역사적 흐름과 이런 기술 혁신의 충격에 어떻게 대응할 것인가?"

"인공지능의 핵심 기술들이 어떤 것이기에 인간의 지능을 능가할 수 있다고 예견되는가?"

"인공지능의 현 수준은 어느 정도이며, 언제쯤 소설 같은 예언이 현실이 될 것인가?"

"인공지능의 발전과 함께 우리의 일과 일자리는 어떻게 바뀔 것이며, 그 대응책은 무엇인가?"

"인공지능의 발전과 진화에 따른 산업 패러다임의 변화는 무엇인가?"

"시장의 원활한 작동을 위해 사회적평화와 거래 질서 유지를 담당하는 정부가 소득 분배 악화 등 주요 현안들에 대응하기 위해 어떤 정책들을 활용할 수 있을까?"

하여 본서는 인공지능에 대한 기술사적, 공학적, 경제적, 행정적 거대 담론을 포함하고 있습니다. 한 마디로 "인공지능의 정체와 삶에 미치는 파장"에 대해 다양한 각도에서 미시적이며 거시적인 담론을 모두 담고 있다고 볼 수 있습니다.

총 5개 장으로 구성된 본서의 논의 순서는 아래와 같이 정리할 수 있습니다.

1. 인공지능은 어디서 출발해서 여기까지 왔나?

기호주의와 연결주의로 대변되는 인공지능 연구 역사, 1, 2차 암흑기와 '딥러닝' 기술의 획기적인 성능으로 부활한 3차 황금기와 현재 상황을 조망합니다.

2. 기계는 어떤 방법으로 지능을 가지게 되나?

현재까지 출현한 인공지능 기술에 대한 이해, 규칙기반, 기계학습 기반, 인공신경망 기반, 딥러닝 기반 인공지능의 발전 계보와 상호 기술간의 관계를 통해 인공지능이 인간과 같은 지능을 어느 정도까지 모사할 수 있는지를 각 사례를 들어 설명하고 있습니다.

특히 '딥러닝' 출현 이후 자연 지능에 필적하거나 이를 능가하는 인공지능에 대한 관심이 더욱 고조되고 있고, 특정 분야에서는 월등히 인간을 넘어서는 지능을 보이지만 다른 분야에서는 인간 보다 저조한 performance를 보이는 '모라벡의 역설(Moravec's paradox)'이 아직도 유효함을 증명합니다.

3. 사람과 필적할 인공지능은 어떻게 출현할까?

현재 최첨단 대세 기술인 '딥러닝'이 가진 한계를 조망하여 현 시점에 우리가 보는 경이적인 성과의 발달 추세에도 불구하고 이 기술이 범용 인공지능이나 초지능으로 발전하기 위해서는 아직도 선결 과제들이 많음을 지적합니다.

특히 범용 인공지능이나 초지능으로 진화하기 위해 필수적인 인간 자연지능의 원천인 두뇌의 기능과 작동원리 모사를 위해 인간의 지능 발달 과정과 지능의 특성을 구체적으로 살피고 있어 흥미롭습니다.

전문가들의 견해에 따르면 대개 '범용인공지능'은 2050~2060년대 정도에 도달할 것이며, 금세기 이전에 '초지능'에 도달할 것이라고 입을 모으고 있습니다. 사람의 지능 발달은 답보상태인데 기계는 지능 확장에서 지수적인 성장을 할 수 있는 요건을 모두 확보하고 있기 때문이라는 논리입니다. 물론 이러한 예견의 합리성 혹은 타당성에 대한 논의도 함께 이어지고 있습니다.

4.인공지능은 일자리와 경제에 어떤 영향을 미칠까?

이어서 지수적으로 빨라지는 인공지능의 삶의 침투 양상을 살펴 우리들 일과 일자리에 미치는 부정적 요인(일자리 대체)와 긍정적 측면(일자리 창출)을 함께 아우러고 있습니다.

이와 함께 저자는 기계로 인해서 일자리의 양태와 특징이 바뀌게 되는 '일자리 전환(job change)'에 대해서도 주목하기를 독려하고 있습니다. 이는 개인의 입장에서 현재 '자신이 하고 있는 일이 자동화, 디지털화, 컴퓨터화, 인공지능화 등으로 어떤 변화를 겪게 될지' , '이런 변화에 어떻게 대비하는 것이 좋을지'를 예상하는데 핵심적인 정보가 될 것이기 때문입니다.

그외에도 인공지능이 생산성과 경제 성장에 미치는 효과나 인공지능 도입에 따른 디지털화, 자동화가 소득분배와 국제 무역과 투자에 미치는 영향을 관련 사례를 들어 설명하고 있습니다.

5. 인공지능이 시장과 정부에 초래할 파장과 대응책은?

디지털 경제시대의 게임체인저로서의 인공지능이 시장과 정부에 미치는 파장에 주목하고 있습니다. 이 과정에서 원활한 시장의 작동을 위해 사회적 평화와 공정한 시장 거래 질서 유지를 담당하는 정부의 역할과 시장의 정상적인 작동결과로 발생할 수 있는 소득 불평등 문제에 대한 대응역량을 함께 고민하고 있습니다.

이와 함께 디지털 경제의 특징들 예컨데, 획기적 거래비용 축소 매커니즘, 빅데이터 세트, 플랫폼화 등이 경제의 수요와 공급 측면에서 거래와 시장에 초래하는 효율성 증진과 경쟁 촉진 효과들을 자세히 설명합니다.

특히 아래와 같은 인공지능의 경제적, 행정적, 사회적 이슈들은 관련 다른 서적이나 논문들에서는 쉽게 확인할 수 없는 희소성을 지니고 있다고 평가하고 싶습니다.

인공지능화로 인한 시장 실패 확대와 소비자 후생 악화, 인공지능화와 고용 및 소득 분배 정책 이슈들, 인공지능화와 경쟁정책 이슈들, 인공지능화와 대외경제정책 이슈들.

하여 본서는 인공지능에 관심이 있는 분들, 인공지능화로 인해 보다 합리적인 기술적, 사회경제적, 정책적 대응을 위한 지적 토대를 구축하고자 하는 분들, 좀 더 구체적으로는, 인공지능이 우리 삶에 미치는 영향을 두루 살펴 정책을 입안하는 정부나 지자체의 관련 정책 입안자 혹은 기업의 DX 추진 전략팀에게 그들의 인공지능 미래 전략 수립에 큰 도움이 될 것으로 생각합니다.

많은 분들의 일독을 권합니다.

[100자평] AI 시대의 일자리 트렌드

AI 시대의 일자리 트렌드 - 당신의 일자리는 안전하신가요?
취청.천웨이 지음, 권용중 옮김 / 보아스 / 2021년 9월

‘미래 일자리‘를 둘러싼 수많은 논거들 중 무엇이 옳고 그른지를 구별해내는 혜안 !