오랜만의 기술지문 읽는 방법입니다.
가장 최근 포스팅했던 기술지문은 올해 9월 모의평가에 출제되었던 블록체인 기술이었는데요, 오늘 다룰 지문은 같은 카테고리인 IT 쪽 기술입니다.
바로 2017년도 3월 모의평가에 출제되었던 인공 신경망 기술 지문입니다.
인공신경망, AI에 관심 있으신 분들이라면 한번쯤 들어봤을 단어입니다.
지문은 크게 두 구성으로 이루어져 있습니다. 인공신경망의 개념, 그리고 그 학습방법에 대해서 설명하고 있습니다. 앞부분은 단순하지만 뒷 부분은 구조화가 필요하겠네요.
지난 블록체인 기술지문에서는 개념들 간의 관계를 파악하고, 비례 관계를 정리하는 것이 중요했습니다.
이번 지문에서도 개념들 간의 관계가 중요합니다. 그리고 추가적으로 지문 내에 A, B, C 혹은 가, 나, 다와 같은 기호가 표시되었을 때 어떤 방식으로 읽으면 좋을 지에 대해 알아보도록 하겠습니다.
시작해봅시다.
1. 기술지문 읽는 법: 인공신경망 기술 및 퍼셉트론
- 개념들 간의 관계를 파악할 것
- 본문에 나온 기호로 정리하기
2. 지문에 나온 개념들 간의 관계를 파악할 것: 인공신경망, 퍼셉트론, 입출력단자
지난 포스팅에서도 말했지만 기술지문은 처음 나오는 개념들이 많습니다.
그 말인즉, 평가원에서도 해괴한 인문 지문과 같은 복잡한 층위의 이해를 바라지는 않는다는 것이죠. 해당 개념이 어떤 개념인지만 정확하게 파악하면 됩니다.
일단 가장 먼저 이 지문의 주제인 인공신경망은 사람의 신경조직을 인공적으로 구성한 것으로, 사람 신경게의 기본단위인 뉴런이 인공신경망에서는 퍼셉트론으로 대체됩니다.
그리고 이 퍼셉트론은 다시 입력단자와 출력단자로 구성되죠.
개념들 간의 층위가 파악이 되셨나요? 그렇다면 3문단으로 넘어갑시다.
퍼셉트론 내의 출력단자에서 나온 출력값은 그 다음 층위에 있는 퍼셉트론의 모든 입력 단자에 입력값으로 작용합니다. 인공신경망은 여러 개의 퍼셉트론으로 구성된다고 했었죠?
단순히 말해 처음에 나오는 퍼셉트론들이 입력층, 마지막에 나오는 퍼셉트론들이 출력층을 이룹니다.
이렇게 입력층과 출력층, 입력단자와 출력단자의 층위가 확실하게 다르다는 것을 머리 속으로 그릴 수 있으셔야 합니다. 아니면 위와 같은 그림을 직접 그려보아도 좋습니다.
이제 모든 개념을 파악하셨으면 다음 단계로 넘어갑시다.
3. 본문에 나온 기호로 정리하기: D(가중치), E(임계치), F(출력값)
이 지문에는 A부터 F까지 무려 6가지 기호가 나옵니다.
기호가 나온다는 것은? 문제에 나온다는 뜻이죠.
사실 위의 개념들 간의 관계파악도 기호를 사용해서 해주시면 좋습니다.
단순하게 생각하면 B는 여러 개의 C로 이루어져 있고, A는 여러 개의 B로 이루어져 있다는 정도로 정리할 수 있겠죠.
본격적으로 기호가 나오기 시작하는 것은 2문단에서 입니다.
수식이 나오면 정리를 하는 것이 좋다고 일전의 포스팅에서 여러 차례 언급했었습니다.
어차피 정리를 해야 하는데 기호가 함께 있다면 오히려 잘 된 일입니다.
D, 즉 가중치에 입력값을 곱한 값을 가중합이라고 합니다. 그리고 이 가중합은 E, 즉 임계치와 비교됩니다.
가중합이 E보다 작을 경우에는 F, 즉 출력값이 0이 나오고 가중합이 E보다 크거나 같은 반대의 경우에는 F의 값이 1로 나오는 것이죠.
여기서 중요한 것은 이 얼핏 복잡해보이는 과정을 지문에서 제시한 D, E, F를 통해 간결하게 나타내는 것입니다.
아래와 같이 말이죠.
그럼 우리는 퍼셉트론의 처리 방식을 간단하게 정리할 수 있게 된 것입니다.
이어서 4문단을 볼까요?
4문단은 위의 과정을 예시를 사용해서 다시 한 번 설명한 것입니다.
'사과이다'라는 정답이 주어지고 F값이 0이냐 1이냐에 따라 사과인지 아닌지가 나뉘는 것이죠.
5문단에서는 학습 단계와 판정 단계를 설명하고 있습니다. 여기서도 동일한 기호들이 사용됩니다.
중요한 수식이 하나가 더 추가되고 있죠. 정리해봅시다.
'오차 값 = 정답 - 출력값(F)'
학습단계는 정답에서 F를 뺀 결과인 오차 값의 일부가 출력되어 입력층의 가중치(D)에 더해지는 과정입니다.
이 과정의 목표는 정답과 출력값을 최대한 비슷하게 만드는 것입니다.
따라서 오차 값이 0에 가까워지면 종료되겠죠.
이처럼 조금 복잡할 수 있는 단계라도 지문에서 주어진 기호를 사용하고, 수식에 집중한다면 간단하게 정리할 수 있습니다. 정리가 중요한 이유는 이어지는 그 다음 문단의 내용도 같은 기호를 사용하여 정리하는 것이 좋기 때문입니다.
출력값에 대한 이야기가 나오는 2문단을 잘 이해해야 학습단계에 대한 이야기가 나오는 5문단을 잘 이해할 수 있는 것처럼 말이죠.
오늘의 포스팅은 여기까지입니다!
도움이 되었으면 좋겠습니다. :)
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