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인공지능은 학습을 어떻게 하는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 인공지능의 학습 방법을 알아보기 전에 우선 인공지능이 아닌 방법으로 문제를 해결하는 방법에 대해 간단하게 알아보고 넘어가겠습니다. 인공지능이 아닌 방법으로 어떤 수치적 문제를 풀기 위해서는 직접 문제를 풀기 위한 수식(시스템)을 만들어야 합니다. 이때 수식은 인간이 만든 것이기 때문에 문제를 해결하기 위해 가장 최적화된 식인지 판별하기 힘들고, 주어진 문제만 풀 수 있다는 단점이 있습니다. 그에 비해 인공지능은 어떤 수식도 될 수 있는 초기화된 함수를 스스로 업데이트시켜 문제를 풀기 위한 최적의 함수로 만드는 방법입니다. 학습되지 않은 인공지능에 어떤 입력값을 넣으면 아무 의미 없는 결과가 출력되지만, 그 결과와 원래 우리가 가지고 있는 정답과 비교를 하며 학습시킵니다. 답을 잘 맞히는 경우 잘 맞췄다고, 틀린 경우엔 어떤 답을 선택해야 한다고 말해주는 것입니다. 물론 수학적으로요. 학습 초기엔 소위 답을 찍는 수준이지만 학습을 반복적으로 진행하며 정답률을 높여갑니다.이 정도만 알아도 어디 가서 인공지능이 어떻게 학습하는지에 대해 얘기하기에 충분하지만 한 걸음만 더 나아가 볼까요?수학적이라는 것은 인공지능을 통과한 예측값과 정답과의 에러(손실 값)를 수치화하는 것에서 시작합니다. 이 수치를 작게 만드는 것이 정답률을 높이는 것이죠. 그런데 이 수치를 작게 만드는 방법으로 딥러닝 이전에는 여러 수치해석적인 방법을 사용했으나, 딥러닝은 현재 에러에서 미분 값을 보고 에러가 작아질 수 있는 방향으로 함수를 업데이트하는 것입니다. 물론 그 한 방향으로 계속 업데이트한다고 학습이 잘 되는 것은 아니고 반복적으로 미분 값을 보며 에러가 작아질 수 있는 확률이 가장 높은 방향으로 인공지능 모델을 업데이트한다고 보시면 좋을 것 같습니다.이후 잘 학습된 인공지능에 입력값을 넣으면 의미 있는 결과가 나오는 것이죠. 정답일지 아닐지는 모르지만 적어도 이때까지 학습한 데이터를 토대로 무언가 계산했다고 볼 수 있습니다.출처 : Superb AI - 인공지능은 어떻게 학습하고 똑똑해질까?
학문 / 생물·생명
24.03.31
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탄저병이 무엇이고 사과는 왜 탄저병에 취약한것인지 궁금합니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 탄저병(炭疽病)은 토양매개 세균인 탄저균(Bacillus anthracis)에 감염되어 발생하는 급성 열성 전염성 감염 질환입니다. 인수공통 전염병입니다. 증상은 탄저균에 노출된 부위에 따라 다를 수 있습니다. 탄저균은 대부분 피부를 통해 침범하며, 드물게 호흡기나 소화관을 통해 침범하기도 합니다. 그래서 생물학적 무기로도 쓰입니다. 2001년에는 9.11 테러 이후에 우편물을 이용한 탄저 테러가 발생하였습니다. 이 과정에서 11명의 흡입 탄저 환자가 발생하여 5명이 사망하였습니다. 탄저병의 원인균인 탄저균은 특정한 조건에서 환경에 매우 저항력 있는 포자를 형성합니다. 이를 통해 오염된 토양이나 다른 물질 속에서 수십 년간 독성을 유지한 채 휴면 상태로 존재할 수 있습니다. 이러한 포자가 인체 내에 들어오면 생육할 수 있는 증식형으로 바뀌어 병을 일으킵니다. 이 병은 주로 오염된 토양과 접촉한 초식 동물에게 나타납니다. 탄저병에 감염된 동물들의 털, 가죽, 뼈, 시체 등을 다루는 사람이 동물을 통해 감염될 수 있습니다.(출처 : 서울아산병원 - 탄저병) 사과 탄저병운 사람 균과 다루게 곰팡이라고 합니다. 사과 탄저병 발생이 많은 원인으로는 장마로 인해 고온다습(습도80%이상, 평균온도 24℃이상)한 날이 많고, 야간에 비가 오고 낮에는 다습한 날이 지속되는 등 탄저병이 발생하기 쉽다고 합니다.
학문 / 토목공학
24.03.31
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산에 가면 메아리가 생기는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 메아리가 울리는 이유는? 그렇다면 메아리가 울리는 이유는 무엇일까요? 우선 과학적으로 분석해보겠습니다. 조금은 어려운 개념처럼 생각되실 수도 있겠는데요. 이는 소 리가 듣는이에게 직접 전달된 뒤 어떤 물체에 부딪히며 반사되고 듣는 이에게 연속적으로 재전달 되는 현상을 말합니다. 그 원리는 어떻게 보면 매우 간단한데요. 물체에서 소 리가 나고 그 음파가 사방으로 퍼지며 벽에 부딪히게 되고 이 과정에서 반사된 음파가 더 많은 거리를 이동 해 우리에게 오기 때문에 처음부터 곧바로 온 음파보다 더 늦게 들리게 되는 것입니다.출처 : 핫쉐어픽 - 메아리가 울리는 이유?
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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사람은 어째서 향기만으로 맛을 느낄까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 첫번째로는 콧구멍(비강)을 통해서 냄새를 맡을 수 있고 ( 꽃향기와 같은 외부의 냄새를 맡는 경우) 두번째로는 입의 안쪽과 코의 뒷쪽인 인두를 통해 맡을 수 있습니다. (입안 음식물의 냄새를 맡는 경우) 즉 입안으로 음식이 들어가면 냄새 인두에서 코를 이어주 는 통로를 거쳐 냄새를 맡게 되는겁니다. 우리가 이런식으로 맡는 냄새 즉 후각이 음식맛이라고 느 끼는 감각 중 75%를 차지하고 있습니다. 한마디로 미각보다는 후각이 음식맛을 좌우한다고 볼 수 있죠 의심이 드신다면 코를 막고 한번 커피를 먹어보시길 바랍 니다. 별로 느껴지는 게 없으시죠? 쓴맛만 살짝 느껴질 뿐일겁 니다. 입을통해서 코로 올라와 코에서 냄새를 맡게 되는데 우리 는 이걸 혀로 느낀다고 착각하는 것입니다. 이처럼 우리가 생각하는 맛은 미각 보다 후각과 밀접한 관계가 있습니다. 마지막으로 우리가 생각하는 맛에 대해서 정의를 내리자면 맛은 후각 미각뿐만아니라 시각 + 청각 + 촉각에 의해서 좌우되는 종합예술같은 느낌입니다. 시각적으로 멋진 커피숍에서 먹는 커피가 더 맛있고 시끄 러운데서 먹는 음식은 맛이 덜 느껴집니다.출처 : 삼성드림이빈후과 - 맛을 느끼는 후각과 미각의 관계 - 네이버 블로그
학문 / 생물·생명
24.03.30
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암세포는 어떤 원리로 전이가 되는 거고요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전이란 암세포가 원발장기를 떠나 다른 장기로 가는 것을 말합니다. 암이 신체의 다른 부분으로 퍼지는 것은 크게 원발암에서 암조직이 성장하여 직접적으로 주위 장기를 침윤하는 것과 멀리 있는 다른 장기로 혈관이나 림프관을 따라 원격전이를 하는 것입니다. 예를 들어 폐암의 경우, 암세포는 원발장기인 폐에서 생긴 것이나 직접적으로 흉막까지 침윤할 수 있으며 혈관과 림프관을 따라 뇌와 간, 뼈 등의 다른 장기로 퍼질 수 있습니다. 암을 진단받을 때, 주위 장기로의 침윤 여부나 원격 전이 여부를 검사받습니다. 또한 암의 치료 중이나 치료 후에 원발 장기에서의 재발이나 원격 장기로의 전이 여부를 정기적으로 검사받게 됩니다. 원격 장기는 폐나 뇌, 뼈로의 전이가 흔하며, 전이가 있으면 원발암의 증상과는 다른 증상이 생기므로 새로운 증상과 징후의 변화를 잘 살펴야 합니다.출처 : 국가암정보센터 - 재발및 전이 암의 전이
학문 / 화학
24.03.30
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황사/미새먼지 성분 중에 인체에 가장 위협적인 성분들은 어떤 것들이 있을까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 황사의 발생원은 흙먼지와 같은 자연 토양 성분으로 구성되어 있습니다. 국내 황사 발원지인 중국, 몽골의 사막화 면적은 지난 10여 년 동안 거의 변화가 없었지만, 강수량이 감소하고 증발량이 증가하는 기후의 변화, 과도한 방목과 개간으로 초목이 감소하고 수자원이 말라서 없어지는 영향으로 인해 황사가 악화될 우려가 있습니다. 미세먼지는 자연적인 원인과 인위적인 발생원으로 구분되며, 대부분을 인위적인 발생원이 차지합니다. 대부분 연료 연소, 보일러나 자동차, 발전시설 등의 배출 물질이 주요 발생원입니다. 그 외 공사장, 도로 등에서 흩날리는 먼지도 영향을 줍니다. 초미세먼지는 자동차, 화력발전소 등에서 배출된 1차 오염물질이 햇빛과 함께 대기 중에서 반응해 2차 오염물질이 생성되며, 주로 황산염, 질산염, 유기 탄소 등으로 구성되어 있습니다. 황사는 바람에 의해 하늘 높이 올라간 미세한 모래 먼지가 대기 중에 퍼져서 하늘을 덮었다가 서서히 떨어지는 흙모래로, 주로 칼슘, 철분, 알루미늄, 마그네슘 등 토양 성분을 포함하는 반면, 미세먼지는 주로 연소 작용으로 발생하므로 황산염, 질산염, 암모니아 등의 이온 성분과 금속 화합물, 탄소화합물과 같은 유해물질로 이루어져 있습니다. 황사는 바람에 의해 하늘 높이 올라간 미세한 모래 먼지가 대기 중에 퍼져서 하늘을 덮었다가 서서히 떨어지는 흙모래로, 주로 칼슘, 철분, 알루미늄, 마그네슘 등 토양 성분을 포함하는 반면, 미세먼지는 주로 연소 작용으로 발생하므로 황산염, 질산염, 암모니아 등의 이온 성분과 금속 화합물, 탄소화합물과 같은 유해물질로 이루어져 있습니다.출처 : 질병관리청 국가건강정보포털 : 황사와 미세먼지
학문 / 화학
24.03.30
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미세먼지에 자동차 매연 비중은 얼마정도 인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 매연은 자동차의 대기오염물질의 배출을 말합니다. PM10(머리카락 두께의 1/5~1/7 크기의 미세먼지)의 경우, 도로이동오염원의 미세먼지 배출량이 8,858톤으로 전체 중 4.3%에 해당하는 양입니다.출처 : 녹색교통운동 - [궁금한이야기G] 미세먼지가 먼지? 미세먼지와 자동차! 그 특별한 관계
학문 / 화학
24.03.30
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정수기로 음양탕을 만드는 것이 정말 건강에 효과가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 음양탕의 제조법처럼 뜨거운 물과 당당한 물을 가지고 있으면 당연히 대류 사태가 더 커지는 하나, 그 덕분에 신진 대사 가 좋아하는 등의 근원(충분한 수분취득자의 효과를 제외하면)이 됩니다. 결국 열평형 상태에 도달하여 대류 가 멈추는 물이 감소에서 대류 가 진행 중인 상태를 유지한 채 있을 수 있어 위험합니다. 즉, 음양탕은 일반적인 미지근한 물과 임의의 차이도 없습니다.음양탕의 일을 주장하는 먼로 《동의보감》이 일부분, 여기에는 물을 사용하는 주문이 여럿 있습니다. 정월에 처음 온 곰물을 배우자가 친밀한 부모 관계를 가지고 있다는 것입니다. 밥을 한 시루 덮개에 연결하는 가족입니다. 기록은 모두 과학 지식이 아니었던 전의 농산물이고, 《동의보감》에 있다는 것을 모두 믿을 수 있도록 요구된다는 것은 방증이 됩니다.출처 : 나무위키 - 음양탕
학문 / 화학
24.03.30
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문어와 쭈꾸미는 분류가 어떻게 다른지 설명해 주시기 바랍니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 문어, 낙지, 주꾸미는 셋 다 두족강 팔목에 속하 는 연체동물입니다.다리가 10개인 오징어, 꼴뚜기와 다르게8개의 다리를 가지고 있어요!그리고 밤에 활동하는 야행성 동물입니다.낮에는 바위의 구멍이나, 돌 틈 등에 숨어 있다가 밤 이 되면 먹이활동을 합니다.기다란 팔을 이용하여 갑각류나 연체동물을 먹고 산답니다.모두 비슷한 생활 습관을 가지고 있기에 이들을 잡 는 방법도 비슷합니다.항아리나 소라 같은 동굴 같은 형태의 어구를 이용 해 어획할 수 있다고 해요.딱 보기에 크기부터 차이가 납니다! 문어는 최대 3m까지 자라는데 비해 낙지와 주꾸미는 각각 20cm, 20cm밖에 안된답니 다. 무게에서도 크게 차이가 나는데요, 최대 30kg인 문어와 비교하면 낙지와 주꾸미는 깃털 같은 무게네요. 서식지도 조금 다릅니다. 주꾸미는 수심 10m 내외의 연안에서 서식하며 낙지는 100m 내외의 해안, 문어는 연안에서 심해 깊은 곳까지 넓게 분포합니다. 외형에서도 차이점을 발견할 수 있었습니다. 문어는 피부에 가는 주름살이 전체적으로 있습니 다. 평상시에는 붉은 갈색의 피부색을 띠고 필요할 때 카멜레온처럼 색을 바꿉니다. 다음으로 낙지는 매끈한 피부를 가지고 있으며 평 상시에는 모래와 비슷한 색을 띱니다. 첫 번째 팔이 특이하게 다른 다리보다 굵고 깁니다. 몸통에 입이 붙어있는 문어와 다르게 팔 한가운데 에 입이 존재합니다. 주꾸미는 보통 자회색을 띠고 있습니다. 문어와 낙지와 다르게 무늬가 있는 것이 특징입니 다. 머리에 짙은 색의 줄무늬가 있으며 눈 아래에 금색의 원형 무늬가 있습니다.츌처 : 한국수자원공단 - 문어 vs 낙지 vs 주꾸미
학문 / 생물·생명
24.03.30
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오징어와 한치는 어떻게 다른지 설명해 주시기 바랍니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 화살오징어와 창오징어라 불리는 어종은 우리가 자주 먹고 있는 ‘한치’다. 한치는 오징어처럼 생겼지만 ‘다리 길이가 한치도 안된다’해서 붙여진 이름이다. 실제 살오징어와 비교해 보면 몸통은 비슷한데 다리가 현저하게 짧다. 화살오징어의 경우 동해에서 주로 어획되기 때문에 동해 한치, 창오징어는 제주에서 많이 나기에 제주 한치라고 구분하기도 한다. 그런데 화살오징어, 창오징어, 한치 모두 표준명이 아니며 생김새가 오징어와 비슷하지만 꼴뚜기과에 속한다. 화살오징어는 화살꼴뚜기, 창오징어는 창꼴뚜기가 표준명이다. 다시 말해 우리가 그동안 오징어와 비슷하다고 생각한 한치는 꼴뚜기인 것이다. 출처 : 어업in수산 - 오징어? 꼴뚜기? 생긴것 비슷하지만 우린 달라요
학문 / 생물·생명
24.03.30
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