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1969๋…„ ๋งˆ๋นˆ ๋ฏผ์Šคํ‚ค์™€ ์‹œ๋ชจ์–ด ํŽ˜ํผํŠธ๊ฐ€ ํผ์…‰ํŠธ๋ก ์˜ ๋ฌธ์ œ์ ๊ณผ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ์ˆ˜ํ•™์  ์ฆ๋ช…์œผ๋กœ ๋ฐœํ‘œํ–ˆ๋‹ค. ํผ์…‰ํŠธ๋ก ์€ AND ๋˜๋Š” OR ๊ฐ™์€ ์„ ํ˜• ๋ถ„๋ฆฌ๊ฐ€ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋ฌธ์ œ๋Š” ๊ฐ€๋Šฅํ•˜์ง€๋งŒ, ์„ ํ˜•(linear) ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ๊ตฌ๋ถ„ํ•  ์ˆ˜ ์—†๋Š” XOR ๋ฌธ์ œ์—๋Š” ์ ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ. ์‚ฌ์‹ค ์ด๋Š” ํผ์…‰ํŠธ๋ก ์˜ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ์ฆ๋ช…ํ•œ ๊ฒƒ์ด์ง€๋งŒ, ๋‹น์‹œ์—๋Š” ์ธ๊ณต์‹ ๊ฒฝ๋ง ์ž์ฒด์˜ ํ•œ๊ณ„๊ฐ€ ๋“œ๋Ÿฌ๋‚œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋ฐ›์•„๋“ค์—ฌ์กŒ๋‹ค.


์ดํ›„ ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ์˜ ๊ฒจ์šธ์ด๋ผ ๋ถˆ๋ฆฌ๋Š” ์•”์šธํ•œ ์‹œ๊ธฐ๊ฐ€ ๋„๋ž˜ํ–ˆ๋‹ค. AI ์—ฐ๊ตฌ์— ๋Œ€ํ•œ ์ง€์›์ด ๋Š๊ธฐ๊ณ , AI์˜ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์— ๋Œ€ํ•œ ํšŒ์˜์  ์ „๋ง์ด ํผ์ ธ๋‚˜๊ฐ”๋‹ค. โ€œํญ๋ฐœ์ ์ธ ์กฐํ•ฉ ์ฆ๊ฐ€(Combinational explosion)๋ฅผ ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ์ด ๋‹ค๋ฃฐ(Intractability)์ˆ˜ ์—†๋‹ค๋Š” ๋น„๊ด€์  ์ „๋ง์ด ๋‚˜์™”๊ณ , ๋Œ€๊ทœ๋ชจ์˜ ์ž๊ธˆ ์ง€์›์ด ๋Š๊ฒผ์œผ๋ฉฐ, ๋‹ค์ˆ˜์˜ ์—ฐ๊ตฌ ํ”„๋กœ์ ํŠธ๋“ค์ด ์ทจ์†Œ๋˜์—ˆ๋‹ค.



๊ตฌ๊ธ€์—์„œ ์ตœ๊ทผ์— ํ‡ด์งํ•œ ์ œํ”„๋ฆฌ ํžŒํŠผ, ๊ทธ์˜ ์—…์ ์œผ๋กœ ๋‹ค์ธต ํผ์…‰ํŠธ๋ก ๊ณผ ์—ญ์ „ํŒŒ(Backpropagation) ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์„ ํ†ตํ•ด XOR ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ํ•ด๊ฒฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ๊ธฐ์—ฌํ–ˆ๊ณ  ์‹ ๊ฒฝ๋ง ์—ฐ๊ตฌ์— ์ค‘์š”ํ•œ ๋ŒํŒŒ๊ตฌ๋ฅผ ๋งˆ๋ จํ•จ

1์ฐจ ๊ฒจ์šธ์€ ๊ทธ๋ ‡๊ฒŒ ๋„˜์–ด๊ฐ.

2์ฐจ์ ์œผ๋กœ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค ๋ฌธ์ œ(Vanishing Gradient Problem)๋Š” ์‹ ๊ฒฝ๋ง์ด ๊นŠ์–ด์งˆ์ˆ˜๋ก ๊ฒฝ์‚ฌํ•˜๊ฐ•๋ฒ•์„ ํ†ตํ•œ ํ•™์Šต์ด ๋น„ํšจ์œจ์ ์ด ๋˜๋Š” ํ˜„์ƒ์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚จ.




๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค(Vanishing Gradient Problem),


๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค ๋ฌธ์ œ์™€ LSTM: ๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค ๋ฌธ์ œ๋Š” ์‹ ๊ฒฝ๋ง์ด ๊นŠ์–ด์งˆ์ˆ˜๋ก ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๋ฌธ์ œ๋กœ, ์‹ ๊ฒฝ๋ง์˜ ๊นŠ์ด๊ฐ€ ๊นŠ์–ด์ง€๋ฉด์„œ ์—ญ์ „ํŒŒ ๊ณผ์ •์—์„œ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ๊ฐ€ ์ ์  ์ž‘์•„์ ธ์„œ ์•ž์ชฝ ๋ ˆ์ด์–ด๋กœ ์ „๋‹ฌ๋˜์ง€ ์•Š๋Š” ํ˜„์ƒ์ด๋‹ค.


์ด ๋ฌธ์ œ๋Š” 1990๋…„๋Œ€ ํ›„๋ฐ˜์— ์ธ์‹๋˜๊ธฐ ์‹œ์ž‘, ์—ฌ๋Ÿฌ ์—ฐ๊ตฌ์ž๋“ค์ด ํ•ด๊ฒฐ์ฑ…์„ ์ œ์•ˆํ–ˆ๋‹ค. ๊ฐ€์žฅ ์ฃผ๋ชฉํ•  ๋งŒํ•œ ํ•ด๊ฒฐ์ฑ… ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋Š” LSTM(Long Short-Term Memory) ์…€. LSTM์€ ์ด๊ตฌ์Šฌํ˜ธํ”„(Schmidhuber)์™€ ํ˜ธํฌ๋ผ์ดํ„ฐ(Sepp Hochreiter)์— ์˜ํ•ด 1997๋…„์— ์ œ์•ˆ๋˜์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์™„ํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์š”ํ•œ ์—ญํ• ์„ ํ–ˆ๋‹ค. LSTM์€ ์˜ค๋Š˜๋‚ ์—๋„ ๋งŽ์€ ์ˆœํ™˜ ์‹ ๊ฒฝ๋ง(RNN)์˜ ํ•ต์‹ฌ ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ๋กœ ์‚ฌ์šฉ๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.





๋”ฅ ๋Ÿฌ๋‹์—์„œ ๊ธฐ์šธ๊ธฐ ์†Œ์‹ค ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์™„ํ™”ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๋‹ค๋ฅธ๊ธฐ์ˆ ๋กœ๋Š” ReLU(Rectified Linear Unit) ํ™œ์„ฑํ™” ํ•จ์ˆ˜, ๋ฐฐ์น˜ ์ •๊ทœํ™”(Batch Normalization), ์ž”์ฐจ ๋„คํŠธ์›Œํฌ(Residual Networks, ๋˜๋Š” ResNets) ๋“ฑ์ด ์žˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ธฐ์ˆ ๋“ค์€ ์‹ ๊ฒฝ๋ง์ด ๋” ๊นŠ์–ด์ง€๊ณ  ๋ณต์žกํ•ด์ ธ๋„ ํšจ๊ณผ์ ์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋„๋ก ๋„์™€์ฃผ๋ฉฐ, ๋ชจ๋‘ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ์ž๋“ค์— ์˜ํ•ด ๊ฐœ๋ฐœ๋˜์—ˆ๋‹ค. ReLU๋Š” 2000๋…„๋Œ€ ์ดˆ๋ฐ˜์— ๋“ฑ์žฅํ–ˆ์œผ๋ฉฐ ๋„๋ฆฌ ์‚ฌ์šฉ๋˜๊ธฐ ์‹œ์ž‘ํ•œ ๊ฒƒ์€ Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever, Geoffrey Hinton์ด 2012๋…„์— ๋ฐœํ‘œํ•œ ๋…ผ๋ฌธ์—์„œ์˜€๋‹ค, ๋ฐฐ์น˜ ์ •๊ทœํ™”์™€ ์ž”์ฐจ ๋„คํŠธ์›Œํฌ๋Š” ๊ฐ๊ฐ 2015๋…„๊ฒฝ์— Sergey Ioffe์™€ Christian Szegedy, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, Jian Sun์— ์˜ํ•ด ์ œ์•ˆ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ธฐ์ˆ ๋“ค์€ ๋”ฅ ๋Ÿฌ๋‹ ๋ชจ๋ธ์˜ ํ•™์Šต์„ ํฌ๊ฒŒ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ค๋Š” ๋ฐ ๊ธฐ์—ฌํ–ˆ๋‹ค.


๋ณด์ถฉ๊ธ€

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[์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ] ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ์˜ ๊ฒจ์šธ๊ณผ ๋ถ, ๋ฐœ์ „๊ณผ ๋„์•ฝ์ œ 1์ฐจ AI ๋ถ(์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ์˜ ํƒœ๋™) 1943๋…„์— Warren McCulloch๊ณผ Walter Pitts๋Š” ๋‰ด๋Ÿฐ๋“ค์˜ ๊ฐ„๋‹จํ•œ ๋„คํŠธ์›Œํฌ๋ฅผ ๋ถ„์„ํ•˜๊ณ  ์ด๊ฒƒ์ด ๊ฐ„๋‹จํ•œ ๋…ผ๋ฆฌ ๊ธฐ๋Šฅ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Œ์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ์—ˆ๊ณ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ด๊ฒƒ์„ ์—ฐ๊ตฌ์ž๋“ค์ด ์ธ๊ณต ์‹ ๊ฒฝ๋ง์ด๋ผ๊ณ  ๋ถ€๋ฅด๊ฒŒ ๋˜์—ˆ์Œ ํŠœ๋ง ํ…Œ์ŠคํŠธ, ํŽ˜์…‰ํŠธ๋ก , ๋‹คํŠธ๋จธ ํ•™์ˆ  ๋Œ€ํšŒ,ssollacc.tistory.com





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