AI 알고리즘에서 배우는 세상살이
* 데이터 증강: Data Augmentation
AI 알고리즘은 인간의 인식 및 추론 과정을 모방하며 발전해 왔습니다. 인간의 오감과 종합적인 사고 과정을 관찰하고 이를 구현하며, 실험을 통해 검증하는 방식으로 진화해 온 것입니다. 필자는 AI 알고리즘을 공부하면서 오히려 인간의 본성과 사고방식을 되돌아보게 되는 경우가 많았습니다. AI 알고리즘의 원리가 우리의 삶과 문제 해결 방식에 어떤 교훈을 줄 수 있는지 살펴보겠습니다.
요즘 미국 메이저리그 야구에서 이정후 선수의 활약이 눈부십니다. 일반적으로 좌타자는 좌완 투수에게 약한 것이 야구의 정설인데, 이정후 선수는 오히려 좌완 투수를 상대로도 강한 모습을 보여주고 있습니다. 얼마 전 있었던 양키스 최고의 좌완 투수로부터의 홈런은 아주 인상적이었습니다. 저도 이 점이 흥미로워 찾아보니, 좌완 투수에 대비해 꾸준히 훈련해 왔고, 특히 트라젝트 아크(Trajekt Arc)라는 피칭 머신을 활용한 것이 주요했다는 기사를 봤습니다.
이 장비는 기존 피칭 머신에 스크린을 결합해 실제 투수의 투구 동작을 가상으로 재현하며, 실제 구질과 유사한 공을 던지는 것이 특징입니다. 물론 실제 투구와 완전히 동일하지는 않지만, 메이저리그 경험이 적은 이정후 선수에게는 큰 도움이 되었을 것입니다.
AI 모델은 데이터를 기반으로 학습합니다. 보통 학습 데이터는 개, 고양이처럼 클래스(class) 별로 분류된 데이터셋을 사용합니다. 학습 데이터는 양이 충분해야 하고, 클래스별 데이터의 균형도 중요합니다. 만약 특정 클래스의 데이터를 거의 접하지 못했다면, 실제 그 클래스를 마주쳤을 때 올바른 판단을 기대하기 어렵습니다. 하지만 학습 데이터를 구축하는 일은 많은 비용이 소요됩니다. 비용 문제를 떠나 데이터 자체를 구하기 어려운 경우도 있습니다. 예를 들어, 제품 결함을 판별하는 AI 모델의 경우 불량품 데이터는 정상품에 비해 극소량만 존재하므로 데이터 균형을 맞추기가 어렵습니다.
이럴 때 데이터 증강 (Data Augmentation) 기법을 활용해 학습 데이터의 양을 늘립니다. 개와 고양이를 구별하는 AI 모델을 예로 들면, 사진을 회전시키거나 좌우 반전, 색상 효과를 주는 방식으로 데이터를 다양화할 수 있습니다. 나아가 동물의 포즈를 바꾼 이미지를 생성하거나 자율주행 자동차용 데이터라면 눈, 비 등 다양한 날씨 조건을 가상으로 만들어 추가할 수도 있습니다. 하지만 현실과의 차이(Reality Gap)를 무시한 증강은 오히려 왜곡된 데이터로 인해 오작동을 초래할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
이러한 방법을 통해 AI 모델은 변형된 원본 데이터의 특징까지 학습할 수 있으며, 이렇게 훈련된 강인한 모델은 실제 환경에서도 더 나은 성능을 발휘할 가능성이 큽니다.
AI 모델이 데이터 증강으로 부족한 경험을 보완하고 현실에 더 잘 적응하듯, 우리 역시 변화에 대비해 능동적으로 준비함으로써 예상치 못한 어려움을 극복할 수 있습니다.
이정후 선수가 트라젝트 아크라는 피칭 머신을 통해 메이저리그 투수들의 다양한 구질과 움직임에 미리 익숙해진 것처럼, 우리도 앞으로 직면할 수 있는 다양한 상황을 미리 상상하고 구체적으로 대비하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 회사에서 새로운 프로젝트를 앞두고 있다면 과거 유사한 프로젝트의 성공·실패 사례를 분석하고, 발생 가능한 문제를 예측해 대응 방안을 마련할 수 있습니다. 직장 내 인간관계에서도 다양한 성격의 동료들과 효과적으로 소통할 방법을 미리 고민하고 연습해 두는 것도 좋은 전략입니다.
또한 데이터 증강이 현실을 최대한 반영해야 하듯, 우리의 준비 과정도 현실에 기반해야 합니다. 단순히 이상적인 상황만 가정하거나 피상적인 대비만으로는 실제 문제에 효과적으로 대응하기 어렵습니다. 따라서 다양한 관점에서 현실적인 시나리오를 설정하고, 그에 따른 구체적인 대응책을 마련하는 것이 중요합니다.
결국 AI 모델이 데이터 증강을 통해 더욱 강력해지듯, 우리도 능동적인 자세로 변화를 예측하고 철저히 대비한다면 어떤 어려움도 유연하게 극복하고 성공적인 결과를 만들어낼 수 있을 것입니다.