케라스로 완성하는 인공 신경망 기본기 (7가지 실전 예제와 노하우)

이준

서울과학고등학교를졸업한뒤서울대학교전기·정보공학부에서학사와석박사통합과정을마쳤다.새로운것을배우는즐기고취미를만드는것이취미다.학부동기들과함께한스타트업에서의프로그래밍경험덕에인공신경망과쉽게친해질수있었다.학위중에는인공신경망을활용한전동기의온도추정과인버터고장진단을연구했다.지금은삼성전자에서반도체설비와친해져가는중이다.

1부.이론:인공지능과인공신경망

1장.인공지능의분류
1.1지도학습
1.2비지도학습
1.3강화학습

2장.지도학습구현기법
2.1선형회귀
2.2단계적회귀
2.3K-최근접이웃
2.4결정트리
2.5서포트벡터머신

3장.인공신경망의구조와연산
3.1피드포워드신경망
3.2합성곱신경망
3.3순환신경망

4장.인공신경망의생성과정과응용
4.1데이터취득
4.2인공신경망의생성,학습,검증
4.3인공신경망의배포

2부.실습:케라스를활용한인공신경망구현

5장.케라스소개와실습준비
5.1텐서플로와케라스
5.2인공지능관련파이썬패키지
5.3파이썬,파이참,케라스설치
5.4첫인공신경망구현-집값추정회귀문제

6장.회귀문제
6.1피드포워드신경망을이용한회귀-영구자석전동기의최고효율운전조건
6.1.1문제배경과인공신경망의필요성
6.1.2데이터불러오기와전처리
6.1.3신경망구성,훈련,검증
6.1.4배포-다른환경에서활용하기와훈련된모델의모수추출하기
6.2모수정규화와과적합방지-노이즈를갖는데이터추정
6.3연속된신호의추정과출력변수가공-비선형시스템묘사
6.3.1시스템상태추정의의의
6.3.2신경망을이용한비선형시스템묘사모델구현

7장.분류문제
7.1합성곱신경망의활용-패션이미지분류
7.1.1패션이미지데이터셋소개
7.1.2이미지분류를위한인공신경망구현
7.2순환신경망의활용-뉴스분류
7.2.1언어처리를위한연산기법
7.2.2뉴스분류를위한인공신경망구현
7.3이상진단문제의데이터취득-전동기인버터고장분류
7.3.1문제배경과인공신경망의필요성
7.3.2고장분류기법과고장데이터취득
7.3.3신경망구성,훈련,검증
7.3.4이상데이터셋취득과진단에관한조언

부록A
A1.파이썬패키지사용예제
A2.GPU의메모리사용량제한하기
A3.텐서플로불러오기오류고치기

◈이책에서다루는내용◈

◆인공지능과인공신경망기초이론
◆인공신경망을사용하기전살펴봐야할기존지도학습기법
◆실무자가알아야할인공신경망활용을위한실질적인과정
◆파이썬개발환경구성방법과트러블슈팅
◆케라스를포함한인공신경망학습관련파이썬라이브러리소개
◆인공신경망관련노하우를배울수있는7가지실전프로젝트
◆파이썬코드제공(데이터가공,다양한신경망의생성/학습/저장)

◈이책의대상독자◈

◆적은노력으로훌륭한성능의인공신경망을만들고싶은누구나
◆인공신경망의개념은알지만직접만들기막막한분
◆인공신경망을생성/학습시킬줄알지만성능에자신이없는분
◆인공지능도공부해봤다고말하고싶은개발자

인공신경망을처음으로직접구현하거나자신의문제에어떻게적용할지막막해하는독자들,특히공학도를대상으로집필했다.이에다양한주제의예제를다루려고노력했고,공학예제를다수다뤘다.다양한주제를다뤘지만난이도는높지않으며,사용되는인공신경망은단순한형태를가진다.하지만예제를해결하면서인공신경망을구성하는방법과성능을향상시키는방법을알아갈수있으며,이는독자들이세상에서각광받고있는인공신경망을이해하는데,나아가직접다양한신경망을연구하는데도움을줄것이라기대한다.
아울러조금이라도프로그래밍을경험해본독자를대상으로한다.코드의각줄을자세히설명하진않지만어떤언어든지기본적인문법을이해한경험이있다면코드의원리는충분히이해할수있다.특히파이썬사용경험이있고튜플,리스트의처리에익숙하다면코드를원활히작성할수도있을것이다.인공신경망의구조를결정하고데이터를준비하고,학습알고리즘을선택하는등의작업이인공신경망의성능에영향을주는데,이러한부분의코드는사실간단한편이며높은수준의프로그래밍실력을요구하지않으니프로그래밍경험이조금이라도있다면케라스활용에과감히도전해보자.
이책을접한독자들이자신이직면한문제에적합한인공신경망을구성하고그성능에확신을갖게되길바란다.