신경망 구조 탐색 툴은 데이터 기반 추론을 더 정확하고 신속하며 효율적으로 수행할 수 있도록 머신러닝 모델의 알고리즘 '뉴런'의 구조와 가중치, 하이퍼 파라미터를 최적화한다. 이 기술은 최근 AI 툴과 기술의 기본 연구 관련 실험에서 실제 적용되기 시작했다. 연구 문헌에 따르면, 많은 AI R&D 프로젝트에서 신경망 구조 탐색 툴이 이미 수동으로 설계된 신경망을 능가했음을 보여준다.
신경망 구조 탐색 상용화 임박
급성장하는 오토머신러닝 영역에서, 신경망 구조 탐색은 초기 상용화의 징후를 보인다. 예를 들면 이달 초 라스베이거스에서 열린 CES 2020에 몬트리올에 본사를 둔 AI 스타트업 딥라이트(Deeplite)가 참여했다. 이 업체의 라잇웨잇 인텔리전스(Lightweight Intelligence) 툴은 다양한 엣지 기기 플랫폼에서 고성능 추론을 위한 신경망을 자동으로 최적화한다. 채용하기 힘들고 임금도 높은 데이터 과학자의 수동 입력이나 안내도 필요 없다.딥라이트의 툴이 어떻게 작동하는지 보려면 대만 기업인 안데스 테크놀로지(Andes Technology)와의 파트너십 논의를 확인하면 된다. 딥라이트의 하드웨어 인식 신경망 구조 탐색 엔진의 강화학습(Reinforcement Learning, RL) 엔진은 RISC-V 하드웨어에 탑재됐는데, 대형 신경망 모델을 자동으로 찾고 훈련한다. 그 결과 비주얼 웨이트 워드(Visual Wake Words)의 데이터 세트에 대해 학습된 모바일넷(MobileNet) 모델을 13MB에서 188KB 이하로 거의 99% 줄였지만, 신경망 추론 정확도는 단지 1% 하락에 그쳤다.
아마존, 오픈소스 오토머신러닝 툴킷 출시
신경망 구조 탐색 기술의 발전에 있어 또 다른 중요한 이정표는 아마존이 이 기능을 내장한 오픈소스 오토머신러닝 툴킷을 공개했다는 사실이다. CES와 같은 시기에 출시된 아마존의 오토글루온(AutoGluon) 툴을 이용하면 초보자부터 숙련자까지 다양한 AI 개발자가 새로운 또는 기존의 모델 최적화를 자동화해 다양한 하드웨어 플랫폼에서 고성능 추론 기능을 구현할 수 있다.오토글루온은 머신러닝 모델의 데브옵스 흐름 내에서 데이터 준비, 모델 개발, 하이퍼 파라미터 튜닝, 훈련을 자동화한다. 기존 파이토치(PyTorch)와 MXNet 모델도 최적화할 수 있다. 또한 API를 통해 기존 AI 데브옵스 파이프라인과 인터페이스해 기존 머신러닝 모델을 자동으로 조정하고 이를 통해 추론 작업의 성능을 개선한다.
아마존은 현재 오토글루온을 리눅스 플랫폼에서 실행하고 있지만 맥OS와 윈도우에서도 지원할 계획이다. 이 프로젝트의 웹사이트 또는 깃허브에서 이용할 수 있는 오토글루온은 단 3줄의 파이썬(Python) 코드에서 고성능 머신러닝 모델을 자동으로 생성한다. 사용 가능한 컴퓨팅 리소스를 활용하고 강화학습 알고리즘을 사용해 대상 환경에 가장 적합한 신경망 아키텍처를 검색한다.
오토글루온은 강화학습(RL)을 통해 컴퓨팅 리소스를 효율적으로 사용해 자동 신경망 구조 탐색 속도를 높인다. 실제로 강화학습은 오토글루온과 딥라이트의 솔루션 모두에서 구현됐으며, 에이전트 중심의 작업과 보상을 사용해 보이지 않는 데이터에 대해 훈련된 아키텍처의 성능 평가를 기반으로 최적의 신경망 구조 공간을 탐색해 이 분야의 최근 발전에 가장 유익한 접근방식임이 입증되고 있다. 오토글루온의 자세한 작동방식은 오토글루온 웹사이트를 참고하면 된다.
강화학습은 1990년대부터 R&D 환경에서 신경망 구조 탐색의 중심이 된 진화 알고리즘에 대한 새로운 대안이다. 진화 알고리즘은 OpenAI, 우버랩(Uber Labs), 센션트 랩(Sentient Labs, 현 이볼브), 딥마인드(DeepMind), 구글 브레인(Google Brain) 등에서 여전히 널리 사용한다.
신경망 구조 탐색은 여전히 초기 단계
기업 부문에서 오토머신러닝 데이터 과학 플랫폼이 널리 보급됨에 따라, 앞으로 이와 같은 신경망 구조 탐색 툴이 표준 구성요소가 될 것으로 보인다. 그러나 이 기능은 대부분의 AI 데브옵스 환경에서는 여전히 거의 보기 힘들다.올해 말까지 상용 및 오픈소스 AI 데브옵스 작업 중 절반 이상이 신경망 구조 탐색을 통합 기능으로 추가할 전망이다. 오토머신러닝이 도입되고 기능이 개선됨에 따라, 선형 회귀 및 랜덤 포레스트(Random Forest) 알고리즘과 같은 기존 머신러닝 알고리즘을 기반으로 모델을 구축할지, 아니면 최신의 진보된 신경망 알고리즘에 모델을 구축할지에 따라 데이터 과학자의 생산성이 결정될 수도 있다.
향후 10년간 신경망 구조 탐색 덕분에 데이터 과학자가 머신러닝 모델의 신경망을 상세히 알아야 할 필요가 줄어들 것이다. 이러한 새로운 접근방식은 개발자가 난해한 알고리즘을 조정하는 것에서 벗어나 예측 가능성이 높은 지능형 앱을 개발할 수 있도록 개발자의 기술을 높이는 효과를 낼 것이다. 이는 곧 AI의 진입 장벽을 낮추고 대중화하는 것이기도 하다. editor@itworld.co.kr
함께 보면 좋은 콘텐츠
Sponsored
Surfshark
“유료 VPN, 분명한 가치 있다” VPN 선택 가이드
ⓒ Surfshark VPN(가상 사설 네트워크, Virtual Private Network)은 인터넷 사용자에게 개인 정보 보호와 보안을 제공하는 중요한 도구로 널리 인정받고 있다. VPN은 공공 와이파이 환경에서도 데이터를 안전하게 전송할 수 있고, 개인 정보를 보호하는 데 도움을 준다. VPN 서비스의 수요가 증가하는 것도 같은 이유에서다. 동시에 유료와 무료 중 어떤 VPN을 선택해야 할지 많은 관심을 가지고 살펴보는 사용자가 많다. 가장 먼저 사용자의 관심을 끄는 것은 별도의 예산 부담이 없는 무료 VPN이지만, 그만큼의 한계도 있다. 무료 VPN, 정말 괜찮을까? 무료 VPN 서비스는 편리하고 경제적 부담도 없지만 고려할 점이 아예 없는 것은 아니다. 보안 우려 대부분의 무료 VPN 서비스는 유료 서비스에 비해 보안 수준이 낮을 수 있다. 일부 무료 VPN은 사용자 데이터를 수집해 광고주나 서드파티 업체에 판매하는 경우도 있다. 이러한 상황에서 개인 정보가 유출될 우려가 있다. 속도와 대역폭 제한 무료 VPN 서비스는 종종 속도와 대역폭에 제한을 생긴다. 따라서 사용자는 느린 인터넷 속도를 경험할 수 있으며, 높은 대역폭이 필요한 작업을 수행하는 데 제약을 받을 수 있다. 서비스 제한 무료 VPN 서비스는 종종 서버 위치가 적거나 특정 서비스 또는 웹사이트에 액세스하지 못하는 경우가 생긴다. 또한 사용자 수가 늘어나 서버 부하가 증가하면 서비스의 안정성이 저하될 수 있다. 광고 및 추적 위험 일부 무료 VPN은 광고를 삽입하거나 사용자의 온라인 활동을 추적하여 광고주에게 판매할 수 있다. 이 경우 사용자가 광고를 보아야 하거나 개인 정보를 노출해야 할 수도 있다. 제한된 기능 무료 VPN은 유료 버전에 비해 기능이 제한될 수 있다. 예를 들어, 특정 프로토콜이나 고급 보안 기능을 지원하지 않는 경우가 그렇다. 유료 VPN의 필요성 최근 유행하는 로맨스 스캠은 인터넷 사기의 일종으로, 온라인 데이트나 소셜 미디어를 통해 가짜 프로필을 만들어 상대를 속이는 행위다. 이러한 상황에서 VPN은 사용자가 안전한 연결을 유지하고 사기 행위를 방지하는 데 도움이 된다. VPN을 통해 사용자는 상대방의 신원을 확인하고 의심스러운 활동을 감지할 수 있다. 서프샤크 VPN은 구독 요금제 가입 후 7일간의 무료 체험을 제공하고 있다. ⓒ Surfshark 그 외에도 유료 VPN만의 강점을 적극 이용해야 하는 이유는 다음 3가지로 요약할 수 있다. 보안 강화 해외 여행객이 증가함에 따라 공공 와이파이를 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 그러나 공공 와이파이는 보안이 취약해 개인 정보를 노출할 위험이 있다. 따라서 VPN을 사용하여 데이터를 암호화하고 개인 정보를 보호하는 것이 중요하다. 서프샤크 VPN은 사용자의 개인 정보를 안전하게 유지하고 해킹을 방지하는 데 유용하다. 개인정보 보호 인터넷 사용자의 검색 기록과 콘텐츠 소비 패턴은 플랫폼에 의해 추적될 수 있다. VPN을 사용하면 사용자의 IP 주소와 로그를 숨길 수 있으며, 개인 정보를 보호할 수 있다. 또한 VPN은 사용자의 위치를 숨기고 인터넷 활동을 익명으로 유지하는 데 도움이 된다. 지역 제한 해제 해외 여행 중에도 한국에서 송금이 필요한 경우가 생길 수 있다. 그러나 IP가 해외 주소이므로 은행 앱에 접근하는 것이 제한될 수 있다. VPN을 사용하면 지역 제한을 해제해 해외에서도 한국 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 따라서 해외에서도 안전하고 편리하게 인터넷을 이용할 수 있다. 빠르고 안전한 유료 VPN, 서프샤크 VPN ⓒ Surfshark 뛰어난 보안 서프샤크 VPN은 강력한 암호화 기술을 사용하여 사용자의 인터넷 연결을 안전하게 보호한다. 이는 사용자의 개인 정보와 데이터를 보호하고 외부 공격으로부터 사용자를 보호하는 데 도움이 된다. 다양한 서버 위치 서프샤크 VPN은 전 세계 곳곳에 여러 서버가 위치하고 있어, 사용자가 지역 제한된 콘텐츠에 액세스할 수 있다. 해외에서도 로컬 콘텐츠에 손쉽게 접근할 수 있음은 물론이다. 속도와 대역폭 서프샤크 VPN은 빠른 속도와 무제한 대역폭을 제공하여 사용자가 원활한 인터넷 경험을 누릴 수 있도록 지원한다. 온라인 게임, 스트리밍, 다운로드 등 대역폭이 필요한 활동에 이상적이다. 다양한 플랫폼 지원 서프샤크 VPN은 다양한 플랫폼 및 디바이스에서 사용할 수 있다. 윈도우, 맥OS, iOS, 안드로이드 등 다양한 운영체제 및 디바이스에서 호환되어 사용자가 어디서나 안전한 인터넷을 즐길 수 있다. 디바이스 무제한 연결 서프샤크 VPN은 무제한 연결을 제공하여 사용자가 필요할 때 언제든지 디바이스의 갯수에 상관없이 VPN을 사용할 수 있다.