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제로 샷 학습

제로 샷 학습: 모델이 보이지 않는 데이터를 분류하여 객체 감지, NLP 등을 혁신하는 최첨단 AI 접근 방식에 대해 알아보세요.

YOLO 모델을 Ultralytics HUB로 간단히
훈련

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제로 샷 학습은 머신 러닝의 획기적인 접근 방식으로, 모델이 학습 중에 한 번도 접해보지 못한 사물이나 개념을 인식하고 분류할 수 있게 해줍니다. 각 클래스에 대해 레이블이 지정된 예제에 의존하는 기존의 지도 학습과 달리 제로 샷 학습은 사전 지식과 설명을 활용하여 보이지 않는 카테고리로 일반화합니다. 이 기능은 가능한 모든 클래스에 대해 레이블이 지정된 데이터를 확보하는 것이 비현실적이거나 불가능한 시나리오에서 특히 유용합니다.

제로 샷 학습의 핵심 개념

제로 샷 학습의 핵심은 알려진 클래스와 알려지지 않은 클래스 간의 공유된 설명적 속성 또는 의미 관계에 대한 아이디어에 의존합니다. 모델은 보이는 클래스의 레이블이 지정된 예제 데이터 세트로 학습되며, 각 클래스에 대한 텍스트 설명이나 속성의 형태로 보조 정보도 제공됩니다. 추론 중에 보이지 않는 클래스의 인스턴스가 제시되면 모델은 학습된 관계와 새로운 클래스에 대한 제공된 설명을 사용하여 예측을 수행합니다. 이 과정을 통해 학습 중에 명시적으로 가르친 클래스를 넘어서는 효과적인 일반화가 가능합니다.

관련성 및 응용 분야

제로 샷 학습의 중요성은 실제 문제의 오픈 월드 특성을 처리할 수 있다는 데 있습니다. 특히 데이터가 부족하거나 빠르게 진화하는 분야에 적합합니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

  • 새로운 환경에서의 객체 감지: 컴퓨터 비전에서 제로 샷 학습은 Ultralytics YOLO 같은 모델이 훈련 데이터 세트에 포함되지 않은 클래스의 객체를 감지할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 자동차나 보행자와 같은 일반적인 물체를 감지하도록 훈련된 모델은 이러한 차량의 라벨이 붙은 이미지를 본 적이 없더라도 그 설명을 바탕으로 '인력거' 또는 '스쿠터'를 식별할 수 있습니다. 이는 물체 감지 시스템의 범위를 새롭고 다양한 시나리오로 확장하는 데 특히 유용합니다.
  • 자연어 처리(NLP): 제로 샷 학습은 텍스트 분류 및 감정 분석과 같은 NLP 작업에서 매우 중요합니다. 영화 리뷰에 대한 감정을 이해하도록 훈련된 모델은 제품 리뷰 감정이 훈련 데이터의 일부가 아니더라도 이러한 이해를 제품 리뷰에 적용할 수 있습니다. 이러한 적응성은 다양한 영역에 걸친 감정 분석과 같은 애플리케이션에 필수적입니다.
  • 카테고리 확장을 통한 이미지 분류: 이미지 분류에서 제로 샷 학습은 모델이 명시적으로 학습하지 않은 카테고리로 이미지를 분류할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 광범위한 동물 분류에 대해 훈련된 모델은 해당 종에 대한 구체적인 훈련 예제 없이도 새로 발견된 종의 사진을 설명적인 특징에 따라 분류할 수 있습니다.
  • 의료 이미지 분석: 의료 이미지 분석에서 제로샷 학습은 라벨링된 예가 제한적인 희귀 질환이나 이상 징후를 식별하는 데 도움을 줄 수 있습니다. AI 시스템은 병리에 대한 설명적 지식을 활용하여 눈에 보이지 않는 질환에 대해서도 예비 평가를 내리고 진단 및 치료 계획을 지원할 수 있습니다.

제로 샷 학습과 소수 샷 및 원샷 학습 비교

제로 샷 학습은 훈련 예제 없이 클래스를 인식하는 것을 다루지만, 관련 개념인 소수 샷 학습원샷 학습은 데이터가 제한된 시나리오를 다룹니다. 소수 샷 학습은 클래스당 몇 개의 예제만으로 일반화하는 것을 목표로 하고, 원샷 학습은 클래스당 단 하나의 예제로부터 학습하는 것을 목표로 합니다. 이러한 접근 방식은 제로 샷 학습보다는 덜 극단적이지만 여전히 데이터 효율성에 중점을 둡니다. 각 클래스에 대해 수많은 레이블이 지정된 예제가 필요한 지도 학습과 달리, 제로 샷 학습 및 관련 패러다임은 데이터가 부족한 환경에서 학습 및 일반화를 위한 솔루션을 제공하여 AI 모델을 보다 적응력 있고 광범위하게 적용할 수 있게 해줍니다.

제로샷 학습은 모델이 보이지 않는 클래스까지 추론할 수 있게 함으로써 새로운 데이터 세트와 진화하는 데이터 세트가 특징인 실제 문제를 해결할 수 있는 AI의 잠재력을 크게 확장하여 인공지능이 달성할 수 있는 한계를 넓혀줍니다.

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