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파이썬으로 배우는 기계학습 입문 Plus+ 동영상

파이썬으로 배우는 기계학습 입문 Plus+




강좌 소개

수업내용/목표

본 강의는 수강생이 기계학습(machine learning)의 원리를 이해하고, 그 원리를 적용하여 문제를 해결함으로 기계 학습 문제들을 해결하는 코딩 능력을 기를 수 있도록 합니다. 또한 4차 산업 혁명의 주요 부분을 차지하고 있는 소프트웨어와 기계학습을 통하여 이러한 기술 시대의 흐름에 대비한 계산적 사고력과 창의력을 향상하고, 문제 해결 역량을 갖추도록 하는 것이 목적입니다. 본 강의는 기계학습의 원리를 이해하기 위해, 일차 방정식과 한 개의 인공 뉴론으로 시작합니다. 단계별로 다양한 기계학습 알고리즘을 배우면서, 그에 걸맞는 인공신경망을 하나씩 모두 구현해 봅니다. 다양한 학습자료들을 다루어 보면서 일어나는 기계학습의 문제들을 다루기도 합니다. 단순한 퍼셉트론에서 시작하여, 아달라인 퍼셉트론, XOR 3층 신경망, MNIST 신경망, 끝으로는 딥러닝을 시작할 수 있는 심층신경망까지 구현합니다. 본 강의를 다 마친다면, 더 높은 수준의 기계학습 공부할 수 기본 지식을 갖추게 되는 것을 물론이고, 기계학습 오픈 프레임워크로 널리 알려진 텐서플로우, 케라스, 파이토치 같은 플랫폼도 어렵지 않게 시작할 수 있는 자신감이 생기고, CNN(Convolution Neural Network, 합성곱신경망)이나 RNN(Recurrent Neural Network, 순환신경망)과 같은 딥러닝 알고리즘도 어렵지 않게 이해할 수 있게 될 것입니다.

강좌 미리보기 영상

강좌 계획

(추가 알림) "파이썬 기초" 강의와 퀴즈는 학습자의 편의를 위해 제공되는 선택적(성적 미반영) 내용입니다. "파이썬 기초" 는 교수자의 한동대 강의에서 발췌한 내용이며, 영문으로 된 주피터 노트북 파일이 제공되는 점을 양해해주시길 바랍니다. 물론, 선택 강의와 퀴즈의 내용에 대해 어려움이나 질문이 있으면 도움과 답변을 드리겠습니다.

모든 강의와 퀴즈는 약 2주의 마감기한이 주어집니다. 그러나, 강의를 늦게 수강하는 수강생들을 위해 1~3주차까지는 퀴즈나 과제 마감기한을 약 3주가 주어집니다. 4주차부터는 마감기한이 다시 약 2주로 변경되니 이점을 유의하시기 바랍니다. 또한, 마지막 7주차는 마감기한이 종강일까지로 약 1주이니 참고하시기 바랍니다.

[TA Session] 매주 금요일(16:00~17:00) TA 세션을 진행합니다.
한주간 배운 내용으로 Q&A 혹은 학습 보조를 진행할 예정입니다. TA 세션에 참여를 희망하는 학습자분들은 매주 목요일 자정(해당 주 TA 세션 전날)까지 아래 TA 이메일로 질문을 미리 보내주시기 바랍니다.
TA 세션은 줌(ZOOM)으로 진행됩니다. 줌 링크는 해당 주차 질의응답란에 공지됩니다.
총 두명의 TA가 교대로 세션을 진행할 예정이니 줌 링크를 잘 확인하고 참여해주시기 바랍니다.
박준혁 TA: walter1023@daum.net
이경준 TA: kjune18@naver.com

강의 계획표
주차 주차명 차시 차시명 학습요소
1

기계학습 소개와 개발환경, 함수와 뉴론, 넘파이 튜토리얼

1 기계학습 소개 강의(20분), 퀴즈(5개)
2 기계학습 개발환경 강의(19분), 퀴즈(5개)
3 행렬 강의(13분), 퀴즈(5개)
4 함수와 뉴론 강의(18분), 퀴즈(5개)
5 넘파이 튜토리얼 - 배열의 형상 강의(18분), 퀴즈(5개)
6 넘파이 튜토리얼 - 브로드캐스팅 강의(15분), 퀴즈(5개)
7 명강의 강의(8분, 24분), 퀴즈, 강의(7분, 7분, 16분), 퀴즈
8 파이썬 기초 - Overview 강의, 퀴즈(성적 미반영)
과제 - 없음
2 인공뉴론 동작원리, 활성화 함수, 퍼셉트론 1 인공뉴론의 동작원리 강의(17분), 퀴즈(5개)
2 미분 강의(17분), 퀴즈(5개)
3 활성화 함수 강의(21분), 퀴즈(5개)
4 퍼셉트론 강의(23분), 퀴즈(5개)
5 퍼셉트론 알고리즘 강의(19분), 퀴즈(2개)
6 퍼셉트론 코딩 강의(18분), 퀴즈(3개)
7 명강의 강의(17분, 14분), 퀴즈, 강의(15분 15분), 퀴즈
8 파이썬 기초 - DataTypes 강의, 퀴즈(성적 미반영)
과제
1

[퍼셉트론 알고리즘 계산]

임의의 가중치를 설정하고 퍼셉트론 알고리즘을 입력에 적용하여 가중치를 구하는 문제. 

(세 문제)

입력과 가중치를 도식화 함. 
답은 선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

과제 1-1, 1-2, 1-3
3 기계학습 작업흐름, 객체지향 프로그래밍과 퍼셉트론 1

기계학습 작업 흐름 - 학습자료 준비

강의(18분), 퀴즈(2개)
2 기계학습 작업 흐름 - 학습자료 전처리 강의(18분), 퀴즈(3개)
3 객체지향 프로그래밍 강의(19분), 퀴즈(3개)
4 객체지향 퍼셉트론 구현 강의(19분), 퀴즈(3개)
5 객체지향 퍼셉트론 활용 강의(14분), 퀴즈(3개)
6 다층 퍼셉트론 강의(14분), 퀴즈(3개)
7 명강의 강의(11분, 13분, 7분), 퀴즈, 강의(34분), 퀴즈
8 파이썬 기초 - Iteration 강의, 퀴즈(성적 미반영)
과제
2

[기계학습 작업흐름 파악]

질문에 답을 함.
선택형이며, 2회의 기회가 주어짐

과제 2

과제
3

[붓꽃 데이터셋을 퍼셉트론으로 분류하기]

코딩을 한 후, 질문에 답을 함.
선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

과제 3
4 순방향 신경망 & 중간고사 1 순방향 신경망 강의(19분), 퀴즈(3개)
2 순방향 신경망 예제 강의(18분), 퀴즈(3개)
3 아달라인과 경사하강법 강의(15분), 퀴즈(3개)
4 명강의 강의(39분), 퀴즈
5 파이썬 기초 - Function 강의, 퀴즈(성적 미반영)
6 중간 시험
과제
4

[순방향 신경망 구현하고 실행하기]

주어진 가중치와 입력으로 예측값을 구하는 문제임.

코딩을 한 후, 질문에 답을 함.
선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

과제 4-1, 4-2
5 아달라인 경사하강법, 역전파와 XOR신경망 1 아달라인 경사하강법 구현 강의(18분), 퀴즈(3개)
2 아달라인 경사하강법 적용 강의(17분), 퀴즈(3개)
3 역전파 오차 계산법 강의(15분), 퀴즈(3개)
4 역전파 오차함수 미분 강의(17분), 퀴즈(3개)
5 XOR 신경망 모델링 강의(12분), 퀴즈(4개)
6 XOR 신경망 구현 강의(16분), 퀴즈(3개)
7 명강의 강의(44분), 퀴즈, 강의(38분), 퀴즈
8 파이썬 기초 - String 강의, 퀴즈(성적 미반영)

과제
5

[순전파와 역전파 계산하기]

주어진 가중치와 입력으로 예측값과 역전파하는 오차를 구하는 문제임. 

직접 계산을 하여, 질문에 답을 함.  코딩으로 체크 가능
선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

과제 5-1, 5-2, 5-3
과제
6

[역전파 계산하기]

행렬을 이용한 역전파 신호처리 방법을 이해하고 있는지를 묻는 질문들임. 

선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

- 과제 6-1, 6-2, 6-3
6 로지스틱 회귀, 인공 신경망 구현 1 다층 신경망 모델링 강의(16분), 퀴즈(3개)
2 로지스틱 회귀 알고리즘 강의(15분), 퀴즈(3개)
3 로지스틱 회귀 비용함수 미분 강의(16분), 퀴즈(3개)
4 로지스틱 회귀 신경망 구현 강의(14분), 퀴즈(3개)
5 MNIST Dataset 강의(18분), 퀴즈(3개)
6 배치/확률적 경사하강법 강의(15분), 퀴즈(3개)
7 명강의 강의(30분), 퀴즈, 강의(36분), 퀴즈
8 파이썬 기초 - List 강의, 퀴즈(성적 미반영)

과제
7

[신경망의 행렬 표기법] 

신경망의 신호처리 과정을 행렬 수식으로 정리하고 이를 이해하고 있는지를 묻는 질문임.  

선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

- 과제 7-1, 7-2, 7-3
과제
8

[크로스 엔트로피 계산]

- 크로스 엔트로피와 평균 제곱오차를 계산하고, 두 개가 장단점과 서로 다른 점을 비교하는 문제임.

선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

- 과제 8-1, 8-2, 8-3
7 심층 신경망, 기계학습 오픈 프레임워크 & 학기말 고사  1 미니배치 경사하강법 강의(23분), 퀴즈(3개)
2 심층 신경망 구현 강의(19분), 퀴즈(3개)
3 심층 신경망 성능 테스트 강의(18분), 퀴즈(3개)
4 기계학습 오픈 프레임워크 강의(19분), 퀴즈(3개)
5 명강의 강의(46분), 퀴즈, 강의(36분), 퀴즈
6 파이썬 기초 - List Comprehension 강의, 퀴즈(성적 미반영)
7 학기말 시험
과제
9

[DeepNeuralNet 코딩하기]

- 강의시간에 이미 구현한 DeepNeuralNet  클래스를 여러 네트워크 모델로 직접 실행해보는 문제임

선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

- 과제 9
과제
10

[DeepNeuralNet_BGD 코딩 문제]

배치 경사하강법을 사용하는 심층신경망으로 다양한 자료들을 분류하는 문제

선택형이며, 2회의 기회가 주어짐.

- 과제 10-1, 10-2

강좌운영진 소개

교수자

김영섭 교수님 사진
교수자 : 김영섭 교수
현) 한동대학교 전산전자공학부 교수
The Univ. of Alabama 컴퓨터공학 Ph.D.

강좌지원팀

학습 지원 : 박준혁
한동대학교 전산전자공학부 졸업생
E-mail : walter1023@daum.net
학습 지원 : 이경준
한동대학교 전산전자공학부 학부생
E-mail : kjune18@naver.com

강좌 수강 정보

이수/평가정보

평가유형: 퀴즈 25%, 과제 30%, 중간고사 20%, 기말고사 20%, 질의응답 5%
    이수증 발급 요건: 총점 60점 이상

관련 강좌

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  1. 분야

    공학
    (컴퓨터ㆍ통신)
  2. 강좌 내용의 어려운 수준을 의미합니다. 교양, 전공기초, 전공심화 순으로 난이도가 증가합니다.

    난이도

    전공기초
  3. 강좌를 개발하고 운영하는 기관입니다. 컨소시엄으로 운영 시, 대표기관의 명칭이 나타납니다

    운영기관

    한동대학교
  4. 운영 기관의 전화번호 입니다.

    전화번호

    -
  5. 강좌의 구성 주차 수를 의미합니다. (강좌를 충실히 학습하기 위해 필요한 주당 학습시간을 의미합니다.)

    주차
    (주간 학습 권장 시간)

    15주
    (주당 02시간 30분)
  6. 본 강좌 이수자에게 인정되는 학습시간으로 해당 강좌의 동영상, 과제, 시험, 퀴즈, 토론 등의 시간을 포함합니다. (강의 내용과 관련된 동영상 재생 시간의 총 합계입니다.)

    학습인정시간
    (총 동영상시간)

    46시간 00분
    (10시간 40분)
  7. 수강신청이 가능한 기간으로 해당 기간 내에만 수강신청이 가능합니다.

    수강 신청 기간

    2022.01.05 ~ 2022.01.22
  8. 강좌가 운영되고 교수지원이 이루어지는 기간입니다. 이수증은 강좌운영기간이 종료된 이후에 발급받을 수 있습니다.

    강좌 운영 기간

    2022.01.10 ~ 2022.02.26