[생글기자 코너] 미·적분 알면 인공지능 이해도 높아져

인공지능의 위력에 대한 관심이 뜨겁다. 대기업이라면 이미 인공지능 알고리즘을 활용하고 있다. 그 시작이 미·적분이라는 사실을 알게 되면 인공지능을 새롭게 바라보고 관심을 가질 수 있을 것 같다.

수학적인 관점에서만 미·적분을 공부하다보면 미적분이라는 단어가 굉장히 어렵게 느껴진다. 그런데 이 개념이 실생활과 많이 맞닿아 있다는 점을 알게 되면 흥미가 생길 수 있다. 인공지능(AI) 분야에도 미·적분이 활용된다는 사실에 주목할 필요가 있다.

인공지능과 미·적분이 만나는 지점은 바로 인공지능을 학습시키는 최적의 방법, 경사하강법에 있다. 경사 하강법은 1차 근삿값 발견용 최적화 알고리즘이다. 즉, 함수의 값이 낮아지는 방향으로 각 독립변수들의 값을 변화시키면서 함수가 최솟값을 갖도록 하는 독립변수의 값을 구하는 것이다. 비유를 통해 설명하면 이해가 쉽다. 목적지가 산 밑이라고 치자. 현재 위치에서 계속해서 가장 낮은 지점을 찾아 이동하다보면 밑으로 내려갈 수 있다. 이 경사하강법을 활용해 예측함수와 실측 데이터의 오차를 최소화할 수 있다.

그렇다면 이 경사하강법이 인공지능 분야에서 어떻게 활용될까? 인공지능의 인공 신경망은 지식을 학습시켜줘야 더 많은 지식을 스스로 구동할 수 있는 특징을 지니고 있다. 지식을 단순히 넣는 것이 아니다. 전제와 정답을 제시하고, 그 전제와 정답을 매개하는 점을 스스로 찾게 해야 한다. 인공지능은 이에 대해 대입하는 방식으로만 접근하는데, 이때 경사하강법을 적용하면 보다 효과적인 인공지능 학습이 가능하게 된다.

인공지능의 위력에 대한 관심이 뜨겁다. 대기업이라면 이미 인공지능 알고리즘을 활용하고 있으며, 인공지능의 윤리적 활용 등에 대한 논의도 활발하다. 그 시작이 미·적분이라는 사실을 알게 되면 인공지능을 새롭게 바라보고 관심을 가질 수 있을 것 같다.

김진영 생글기자(상산고 3학년)