AI Teading - Teens직접 해보는 인공지능

2부 · 보고 듣는 AI

2.2

특징을 찾아내는 법

사진을 통째로 겹쳐 보면 조금만 기울어도 틀려요. 그래서 컴퓨터는 조각조각 나눠서 봐요.

H1 겹쳐보기 문자 인식P2 필터 놀이터P3 층층이 보기

특징을 찾아내는 법

실습 H1

숫자를 하나 써 보고, 기울이기 조절 바를 움직여 보세요.

왼쪽이 무너지는 걸 봤나요?

저 방식은 글자를 통째로 겹쳐서 비교해요. 내가 쓴 글씨와 기준 그림을 포개 놓고, 어긋난 픽셀이 몇 개인지 세는 거예요. 그러니까 조금만 기울여도, 조금만 크게 써도 어긋난 픽셀이 확 늘어나요.

사람은 삐뚤게 쓴 3도 3으로 알아봐요. 3의 생김새를 알기 때문이에요. 위쪽이 둥글게 튀어나오고, 가운데가 잘록하고, 아래쪽이 다시 둥글고. 이런 걸 이라고 불러요.

그런데 컴퓨터에게 특징을 어떻게 찾게 할까요?

작은 창으로 훑어보기

방법은 뜻밖에 단순해요. 작은 창을 하나 만들어서 사진 위를 훑고 지나가게 하는 거예요. 이 작은 창을 라고 불러요.

작은 창이 사진 위를 한 칸씩 옮겨 다니며 지나가요.

필터 안에는 숫자가 아홉 개 들어 있어요. 필터가 어떤 자리에 놓이면, 그 자리의 사진 밝기 아홉 개와 필터의 숫자 아홉 개를 하나씩 곱해서 전부 더해요. 그게 그 자리의 결과예요.

곱하고 더하는 게 전부예요. 그런데 필터 안의 숫자를 어떻게 넣느냐에 따라, 이 단순한 계산이 세로선만 찾아내기도 하고 가로선만 찾아내기도 해요.

실습 P2

세로선 버튼을 눌러 본 다음, 숫자를 직접 바꿔 보세요. 마지막에는 가로선을 찾는 필터를 스스로 만들어 보세요.

한 겹으로는 부족해요

필터 하나는 선 하나밖에 못 찾아요. 그런데 우리가 알아보고 싶은 건 선이 아니라 고양이잖아요.

그래서 여러 겹으로 쌓아요.

첫 겹에서 찾은 선들을 모아서, 그 위에 또 필터를 훑어요. 그러면 선이 모여 만든 무늬가 나와요. 그 위에 또 훑으면 무늬가 모여 만든 덩어리가 나오고요.

층이 쌓일수록 점점 큰 것을 알아봐요.

실습 P3

층마다 무엇에 반응하는지 살펴보세요. 1층 필터 중에 앞에서 직접 만든 것과 비슷한 게 있는지 찾아보세요.

선을 찾는 필터는 실제로 1층에 있어요. 내가 만든 것과 똑같지 않아도 괜찮아요 — 하는 일이 같으면 같은 자리에 있는 거예요. 3층으로 가면 눈이나 얼굴 같은 게 보이고요.

이렇게 을 쌓아 올리면 선 → 무늬 → 덩어리 순서로 점점 큰 것을 알아보게 돼요.

실습 H1

아까 쓴 숫자를 다시 꺼내 볼까요? 이제 오른쪽이 왜 버티는지 알겠나요?

오른쪽은 글자를 통째로 비교하지 않아요. 조각조각 특징을 찾아서 모아요. 그래서 조금 기울어져도 특징은 그대로 남아 있어요.

그런데 이 숫자는 누가 정할까요

여기서 이상한 걸 눈치챘을지도 몰라요.

앞에서 가로선을 찾는 필터를 만들어 봤죠. 그런데 세상에는 알아봐야 할 게 수천 가지예요. 고양이 귀, 자동차 바퀴, 글자 획, 나뭇잎 모양… 그걸 전부 사람이 하나하나 적어 넣을 수 있을까요?

못 해요. 그리고 진짜 AI는 그걸 사람이 안 적어요.

그럼 누가 정할까요? 다음 부에서 그 이야기를 해요.

이 챕터의 근거

  1. 15 OCR-A (American Type Founders, 1968) · ANSI X3.17-1981 · ISO 1073-1
  2. 27 United States Postal Service, 1997 Annual Report, p.43 — the Remote Computer Reader, built on University at Buffalo (CEDAR) handwritten address interpretation
  3. 28 OCR trade histories on the first commercial installations (Shepard / Intelligent Machines Research Corp. at Reader's Digest, mid-1950s) — decade only; no primary source located

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