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인공지능 소프트웨어 품질 보증을 위한 테스트 기법

: 예제와 튜토리얼로 익히는 4가지 AI 소프트웨어 테스트 방법

[ 2023년 세종도서 학술부문 추천도서 ] 제이펍-I♥A.I 시리즈-42이동
리뷰 총점9.9 리뷰 7건 | 판매지수 618
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품목정보

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발행일 2023년 03월 02일
쪽수, 무게, 크기 268쪽 | 188*245*16mm
ISBN13 9791192469812
ISBN10 119246981X

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지금까지 가능한 한 이해하기 수월하게 머신러닝의 개요를 설명하고 구체적인 모델의 예를 소개했다. 이 칼럼에서는 조금 더 구체적으로 ‘머신러닝이란 무엇을 하는 것인가?’에 대해서 수학적으로 설명한다. 다만, 수학적 엄밀성 측면을 조금 양보하여 가능한 한 간단한 함수를 사용해서 설명한다. 이 칼럼의 목적은 머신러닝의 일반적인 개념을 이해하는 것이다. 보다 구체적인 머신러닝 알고리즘에 대해서는 1.5절에서 설명한다. 특히, 여기에서는 지도 학습을 대상으로 설명한다.
--- p.21

AI 소프트웨어는 개발 과정에서 시행착오가 필수불가결하다는 특징을 갖는다. 기존의 소프트웨어 개발에서는 정의된 요구사항을 토대로 소프트웨어의 사양을 결정하고, 사양을 토대로 소프트웨어를 구현해가는 공정이 일반적이다. 이때 사양은 요구사항을 만족해야 하며 구현 결과는 사양을 만족해야 한다. 그러나 AI 소프트웨어의 개발에서는 요구사항이나 사양 등이 존재하지 않는다. 사양을 대신하여 훈련용 데이터가 존재하며, 훈련용 데이터를 이용하여 학습 과정을 시행하여 AI 소프트웨어를 구축한다.
--- p.24

그러나 귀납적 특징을 갖는 AI 소프트웨어 개발에서는 개별 사례를 일반화하여 결과물(법칙)을 구하기 때문에, 구해진 법칙이 항상 올바르다고 단정할 수 없다. 즉, 학습용 데이터셋을 토대로 작성한 학습 완료 모델은 학습용 데이터셋 이외의 데이터에서도 올바른 추론 결과를 출력하는지를 알 수 없다. 애초에 올바른 출력이 무엇인지 아무도 알 수 없다. 이 책의 서론 부분에서 단순하게 ‘고양이는 무엇인가?’를 정의하는 것조차 거의 불가능하다는 사실을 설명했다. 귀납적 특징을 갖는 AI 소프트웨어 개발에서는 기존의 소프트웨어 개발(연역적 개발)에서 수행하는 방식(올바른 전제를 토대로 수행하는 테스트 작업)을 적용할 수 없다.
--- p.42

메타모픽 테스트 기법의 장점으로서, (1) 단계에서 소스 입력 데이터가 준비되어 있고 메타모픽 관계가 명확하게 정의되어 있다면, 테스트 작업을 자동화할 수 있다. (2) 단계에서 수행하는 데이터 가공 작업에서도 메타모픽 관계를 기반으로 자동화할 수 있다. 또한 (3) 단계의 테스트 대상 소프트웨어를 실행하는 작업도 자동화할 수 있다. (4) 단계에서 소스 출력 데이터와 팔로업 출력 데이터의 평가 작업도 메타모픽 관계를 토대로 자동화가 가능하다.
--- p.84

그런데 은닉층에서 활성화된 뉴런의 비율에 주목하고 입력층과 출력층을 구성하는 뉴런은 무시해도 괜찮을까? 앞서 설명한 것처럼 뉴런 커버리지는 뉴런의 활성 상태에 따라 DNN 모델의 동작 패턴을 나타내려는 개념을 기반으로 하고 있다. 그렇다면 DNN 모델을 구성하는 3개 층(입력층, 은닉층, 출력층) 중에서 DNN 모델의 동작을 나타내는 층은 어느 것일까? 소프트웨어의 동작이란, 입력 데이터로부터 출력 데이터를 얻기 위한 계산 처리를 의미한다. DNN 모델의 경우에도 입력 데이터로부터 출력 데이터를 얻기 위한 계산 처리를 담당하는 층이 DNN 모델의 동작을 나타내는 층에 해당한다.
--- p.120

미분과 적분이라는 단어를 듣게 되면 고교 시절 수학 수업 시간에 고생했던 추억이 떠올라서 이 책을 덮어버리고 싶은 독자도 있을 것 같다. 편미분은 미분의 한 종류에 해당하는 내용이기 때문에 여러분은 고교 시절에 배웠던 내용을 다시 떠올리면서 이 칼럼의 내용을 읽어보고 있을 것이라고 생각한다. 미분에 대해서 전혀 배운 적도 들어본 적도 없는 독자도 이해하기 쉽게 설명하겠다.
--- p.124

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