초록 ▼

연구개요
본 연구는 콜드 스타트 문제를 극복하기 위한 자기 지도 학습법(Self-supervised learning)에 기반한 연구이다. 자기 지도 학습은 라벨이 지정되지 않은 데이터의 구조를 모델 학습에 활용하여, 라벨 없이도 의미 있는 특징을 추출할 수 있는 학습 기법을 의미한다. 예를 들어, 이미지의 빈 부분을 채우거나, 직소 퍼즐을 맞추거나, 흑백 사진을 유색 사진으로 전환하는 등의 방법이 자기 지도 학습의 대표적인 예시이다. 본 연구에서는 이러한 자기 지도 학습 방법을 기반으로 한 능동적 학습법을 탐구합니다. 제안하는

연구개요
본 연구는 콜드 스타트 문제를 극복하기 위한 자기 지도 학습법(Self-supervised learning)에 기반한 연구이다. 자기 지도 학습은 라벨이 지정되지 않은 데이터의 구조를 모델 학습에 활용하여, 라벨 없이도 의미 있는 특징을 추출할 수 있는 학습 기법을 의미한다. 예를 들어, 이미지의 빈 부분을 채우거나, 직소 퍼즐을 맞추거나, 흑백 사진을 유색 사진으로 전환하는 등의 방법이 자기 지도 학습의 대표적인 예시이다. 본 연구에서는 이러한 자기 지도 학습 방법을 기반으로 한 능동적 학습법을 탐구합니다. 제안하는 방법은 라벨이 지정되지 않은 데이터로 자기 지도 학습을 수행하며, 각 데이터 샘플의 자기 지도 학습 손실 및 특징 분포를 활용하여 라벨링 대상데이터를 선택한다. 본 연구에서는 자기 지도 사전 작업 손실과 배치 내 샘플링을 사용하는 PT4AL이라는 새로운 능동적 학습 방법을 제안한다. 이러한 방법론은 라벨이 지정된 데이터를 사용한 기존의 사전 학습된 모델을 필요로 하지 않으며, 라벨이 지정되지 않은 전체 데이터에 자기 지도 학습을 통해 훈련되었기 때문에 콜드 스타트 문제를 해결할 수 있다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 제안하는 PT4AL은 배치 분할을 위한 사전 작업 학습과 배치 내 샘플링 두 부분으로 나뉜다. 사전 작업 학습은 능동적 학습 반복에 앞서 수행된다. 먼저 라벨이 지정되지 않은 샘플로 사전 작업 학습자를 훈련한다. 라벨이 지정되지 않은 샘플은 사전 작업 손실의 내림차순으로 정렬되고 배치로 분할된다. 배치 내 샘플링은 각 능동적 학습 반복에서 수행된다. i 번째 반복에서 샘플링 모듈은 샘플의 주 작업 학습자의 불확실성에 따라 i 번째 배치에서 K 개의 샘플을 선택한다. 주 작업 학습자는 새롭게 라벨링된 데이터로 훈련되고 테스트 세트에서 평가된다. 본 연구에서는 PT4AL을 활용해 CIFAR-10, Cityscapes 벤치마크 데이터셋에서 각 20%, 30% 데이터를 사용하여 각 93.1 ACC, 60.3 mIOU를 달성하였다.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구는 자기 지도 사전 손실과 배치 내 샘플러를 사용하여 기존에 제안된 분포 기반 방식과 불확실성 기반의 방식과 불확실성 기반 방식에서 가지는 장점을 모두 가져 데이터를 더 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 사전 손실이 높거나 낮은 데이터 배치에서 데이터를 샘플링하기 때문에 클래스가 불균형한 설정에서도 클래스 간 균형 잡힌 방식으로 샘플링할 수 있어 기존의 능동적 학습 방법론들이 가지고 있는 콜드 스타트 문제를 완화한다. 본 연구는 기존 능동적 학습 방법의 장점을 모두 가져가며 콜드 스타트 문제를 효과적으로 완화할 수 있는 새로운 방법론이라는 점에서 학계와 산업계에 긍정적인 영향을 준다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 27