자동화된 머신러닝(AutoML)

자동화된 머신 러닝(AutoML)은 머신 러닝 모델 개발 과정에서 소요되는 시간과 반복적인 작업을 자동화하는 프로세스입니다. 이를 통해 데이터 과학자, 분석가 및 개발자는 모델 품질을 유지하면서 대규모로 효율적이고 생산적인 머신 러닝(ML) 모델을 구축할 수 있습니다. 기존 모델 개발은 자원이 많이 소모되며, 수십 개의 모델을 생성하고 비교하기 위해 상당한 도메인 지식과 시간이 필요합니다. AutoML은 데이터 전처리, 특징 선택, 하이퍼파라미터 튜닝과 같은 단계를 자동화하여 비전문가도 인공지능(AI) 의 힘을 활용할 수 있게 하고, 숙련된 전문가의 작업 흐름을 가속화합니다.

AutoML의 핵심 구성 요소

AutoML의 주요 목표는 최소한의 수동 개입으로 특정 데이터셋에 대한 예측 모델의 성능을 최적화하는 것입니다. 포괄적인 AutoML 파이프라인은 일반적으로 다음과 같은 여러 핵심 단계를 관리합니다:

• 데이터 정리 및 준비: 원시 데이터는 거의 훈련에 바로 사용할 수 없습니다. AutoML 도구는 누락된 값을 자동으로 처리하고, detect , 훈련 데이터의 형식을 일관되게 유지합니다.
• 특징 공학: 예측에 가장 크게 기여하는 변수를 식별하는 것이 중요하다. 자동화된 시스템은 특징 추출을 수행하여 새로운 입력 변수를 생성하고, 선택을 통해 관련 없는 데이터를 제거함으로써 계산 효율성을 향상시킨다.
• 모델 선택: AutoML 프레임워크는 단순한 선형 회귀부터 복잡한 딥 러닝(DL) 아키텍처에 이르기까지 다양한 알고리즘을 지능적으로 탐색하여 문제에 가장 적합한 모델을 찾습니다.
• 하이퍼파라미터 최적화: 학습률이나 배치 크기 등 정확도를 극대화하는 정확한 설정을 찾는 작업은 종종 머신러닝에서 가장 지루한 부분입니다. AutoML은 베이즈 최적화 같은 기법을 활용해 이 탐색 공간을 신속하게 탐색합니다.

실제 애플리케이션

AutoML은 정교한 AI 배포의 진입 장벽을 낮춤으로써 다양한 분야에 혁신을 일으키고 있습니다.

1. 의료 및 진단: 의료 영상 분석 분야에서 AutoML은 임상진이 X선 또는 MRI 스캔에서 병리를 식별하는 모델을 개발하는 데 도움을 줍니다. 컨볼루션 신경망(CNN) 설계를 자동화함으로써 병원들은 높은 재현율로 잠재적 종양이나 골절을 표시하는 시스템을 구축할 수 있으며, 이는 방사선과 의사에게 신뢰할 수 있는 두 번째 의견 역할을 합니다.
2. 소매 및 재고 관리: 전자상거래 대기업과 오프라인 매장은 소매업에서 AI를 활용해 수요를 예측합니다. AutoML 시스템은 과거 판매 데이터를 분석해 미래 추세를 예측함으로써 자동화된 재고 관리를 최적화합니다. 또한 맞춤형 객체 감지 모델을 훈련시켜 실시간으로 진열대 재고 수준을 모니터링할 수 있습니다.

Ultralytics 통한 자동화된 최적화

현대 컴퓨터 비전 워크플로에서는 종종 훈련 매개변수의 완벽한 균형을 찾는 것이 필요합니다. ultralytics 라이브러리는 AutoML과 유사하게 작동하는 내장 기능을 포함하며, 다음과 같은 모델에 대한 최적 하이퍼파라미터(유전 진화) 검색을 자동화합니다: YOLO26.

다음 예제는 데이터셋에서 모델 성능을 반복적으로 개선하는 자동 튜닝 세션을 시작하는 방법을 보여줍니다:

from ultralytics import YOLO

# Load the latest YOLO26 model
model = YOLO("yolo26n.pt")

# Start automated hyperparameter tuning
# This runs multiple experiments, mutating parameters to maximize metrics
model.tune(data="coco8.yaml", epochs=30, iterations=10, plots=False)

AutoML과 관련 용어의 구분

AutoML은 다른 AI 개념들과 공통점을 공유하지만, 그 범위와 적용 측면에서 독특합니다:

• 신경망 아키텍처 검색(NAS) vs. AutoML: NAS는 AutoML의 특정 하위 집합입니다. 일반적인 AutoML이 결정 트리와 신경망 사이에서 선택할 수 있는 반면, NAS는 신경망의 내부 구조(예: 레이어 수 및 연결 수) 설계에만 집중합니다. NAS는 계산 집약적이며 모델의 토폴로지를 다룹니다.
• 전이 학습 대 자동 머신러닝(AutoML): 전이 학습은 사전 훈련된 모델을 새로운 작업에 적용하는 기법입니다. 자동 머신러닝은 종종 훈련 속도를 높이기 위한 전략으로 전이 학습을 활용하지만, 둘은 동일하지 않습니다. 자동 머신러닝은 자동화의 포괄적인 프로세스인 반면, 전이 학습은 그 프로세스 내에서 사용되는 특정 방법론입니다.
• MLOps 대 AutoML: AutoML은 모델 생성 단계에 중점을 둡니다. MLOps(머신 러닝 운영)는 모델 배포, 모니터링, 거버넌스, 운영 환경에서의 재훈련을 포함한 전체 라이프사이클을 포괄합니다.

도구 및 플랫폼

AutoML 도구의 생태계는 클라우드 기반 솔루션부터 오픈소스 라이브러리까지 광범위합니다. 주요 클라우드 제공업체는 Google AutoML 및 AWS SageMaker Autopilot과 같은 서비스를 제공하며, 코드 작성 없이 모델을 훈련할 수 있는 그래픽 인터페이스를 제공합니다. Python auto-sklearn과 같은 라이브러리가 표준 데이터셋에 자동화된 알고리즘 선택 기능을 제공합니다.

컴퓨터 비전 작업에 특화된 Ultralytics 훈련 파이프라인을 간소화합니다. 데이터셋 관리, YOLO11 와 YOLO26과 같은 최첨단 모델을 훈련하고 다양한 에지 디바이스에 배포할 수 있는 직관적인 인터페이스를 제공하여 비전 AI 개발의 복잡한 메커니즘을 효과적으로 간소화합니다.