모방 학습: 기계가 최고로부터 학습하는 방법

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  퀀텀런 예측
• 2024 년 3 월 6 일

인사이트 요약

모방 학습(IL)은 기계가 광범위한 프로그래밍을 우회하고 전문가의 시연을 통해 작업을 학습할 수 있도록 함으로써 다양한 산업을 변화시키고 있습니다. 이 방법은 로봇공학이나 헬스케어처럼 정확한 보상 기능을 정의하기 어려운 분야에서 특히 효과적이며 향상된 효율성과 정확성을 제공합니다. 더 넓은 의미에는 노동 수요의 변화, 제품 개발의 발전, 이러한 신흥 기술을 관리하기 위한 새로운 규제 프레임워크의 필요성이 포함됩니다.

모방 학습 컨텍스트

모방 학습은 기계가 전문가의 행동을 모방하여 작업을 수행하는 방법을 학습하는 인공 지능(AI)의 접근 방식입니다. 강화 학습과 같은 기존 기계 학습(ML) 방법에서 에이전트는 보상 기능에 따라 특정 환경 내에서 시행착오를 통해 학습합니다. 그러나 IL은 다른 경로를 택합니다. 에이전트는 전문가(일반적으로 사람)의 시연 데이터 세트를 통해 학습합니다. 목표는 단지 ​​전문가의 행동을 복제하는 것이 아니라 유사한 상황에서 이를 효과적으로 적용하는 것입니다. 예를 들어, 로봇 공학에서 IL은 로봇이 직면할 수 있는 모든 가능한 시나리오에 대한 광범위한 프로그래밍의 필요성을 우회하여 인간이 작업을 수행하는 것을 관찰하여 물체를 잡는 방법을 학습하는 로봇을 포함할 수 있습니다.

처음에는 전문가가 자동차 운전이나 로봇 팔 제어 등의 작업을 시연할 때 데이터 수집이 이루어집니다. 이 작업 중 전문가의 행동과 결정은 기록되어 학습 자료의 기초를 형성합니다. 다음으로, 이렇게 수집된 데이터는 ML 모델을 교육하고 정책(기본적으로 기계가 관찰한 내용과 취해야 하는 조치에 대한 규칙 집합 또는 매핑)을 교육하는 데 사용됩니다. 마지막으로 훈련된 모델을 유사한 환경에서 테스트하여 전문가와 비교하여 성능을 평가합니다. 

모방 학습은 다양한 분야, 특히 정확한 보상 기능을 정의하는 것이 복잡하거나 인간의 전문 지식이 매우 중요한 분야에서 잠재력을 보여주었습니다. 자율주행차 개발에서는 인간 운전자의 복잡한 운전 조작을 이해하는 데 사용됩니다. 로봇 공학에서는 집안일이나 조립 라인 작업과 같이 인간에게는 간단하지만 인코딩하기 어려운 작업을 위해 로봇을 훈련시키는 데 도움이 됩니다. 또한 기계가 전문 외과 의사로부터 학습하는 로봇 수술과 AI 에이전트가 인간 게임 플레이로부터 학습하는 게임과 같은 의료 분야에도 적용할 수 있습니다. 

파괴적 영향

기계가 복잡한 인간 작업을 모방하는 데 더욱 능숙해짐에 따라 특정 작업, 특히 반복적이거나 위험한 작업과 관련된 작업은 자동화로 전환될 수 있습니다. 이러한 변화는 양날의 시나리오를 제시합니다. 일부 부문에서는 일자리 대체가 발생할 수 있지만 AI 유지 관리, 감독 및 개발 분야에서 새로운 일자리 창출 기회도 열립니다. 업계는 재교육 프로그램을 제공하고 창의적인 문제 해결 및 감성 지능과 같은 고유한 인간 기술이 필요한 역할에 초점을 맞춰 적응해야 할 수도 있습니다.

제품 및 서비스 개발에서 IL은 상당한 이점을 제공합니다. 기업은 이 기술을 사용하여 신제품의 프로토타입을 빠르게 제작하고 테스트하여 기존 R&D 프로세스와 관련된 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, IL은 인간의 운전 패턴을 학습하여 보다 안전하고 효율적인 자율주행차 개발을 가속화할 수 있습니다. 또한, 이 기술은 전 세계 최고의 외과의사로부터 배운 보다 정확하고 개인화된 로봇 수술로 이어져 환자 결과를 향상시킬 수 있습니다.

정부는 특히 개인 정보 보호, 데이터 보안 및 기술 혜택의 공평한 분배와 관련하여 AI의 윤리적, 사회적 영향을 해결하기 위해 새로운 프레임워크를 개발해야 할 수도 있습니다. 이러한 추세에는 AI 중심의 미래를 위한 인력을 준비하기 위한 교육 및 훈련 프로그램에 대한 투자도 필요합니다. 또한 IL은 도시 계획 및 환경 모니터링과 같은 공공 부문 응용 프로그램에서 중요한 역할을 하여 보다 효율적이고 정보에 입각한 의사 결정을 내릴 수 있습니다.

모방 학습의 의미

IL의 더 넓은 의미는 다음과 같습니다. 

• 모방 학습을 사용하여 외과의사와 의료진을 위한 교육을 강화하여 수술 정밀도와 환자 치료를 향상시킵니다.
• 전문 운전자의 학습을 통해 자율주행 차량을 더욱 효과적으로 훈련하고 사고를 줄이며 교통 흐름을 최적화합니다.
• 최고의 성과를 내는 인간 고객 서비스 담당자를 모방하여 맞춤형 지원을 제공하는 소매 분야의 고급 고객 서비스 봇을 개발합니다.
• 교육 도구 및 플랫폼을 개선하여 전문 교육자의 기술을 모방하여 학생들에게 맞춤형 학습 경험을 제공합니다.
• 로봇이 숙련된 작업자로부터 복잡한 조립 작업을 학습하여 효율성과 정밀도를 높이는 로봇 제조의 발전.
• 위험한 작업을 안전하게 처리하기 위해 기계 학습 및 인간 전문가 모방을 통해 위험한 산업의 안전 프로토콜을 업그레이드했습니다.
• 엘리트 트레이너를 모방한 AI 코치를 활용하여 운동선수에게 맞춤형 지도를 제공하는 향상된 운동 및 신체 훈련 프로그램입니다.
• 엔터테인먼트와 게임 분야에서 더욱 실감나고 반응성이 뛰어난 AI를 개발하여 더욱 몰입감 있고 상호 작용적인 경험을 창출합니다.
• 보다 정확하고 상황에 맞는 번역을 제공하기 위해 전문 언어학자로부터 학습하는 AI 시스템을 통해 언어 번역 서비스가 개선됩니다.
• 홈 자동화 및 개인용 로봇 공학의 발전, 보다 ​​효율적이고 개인화된 지원을 위해 주택 소유자로부터 가사 작업을 학습합니다.

고려해야 할 질문

• 일상적인 기술에 IL을 통합하면 집과 직장에서 일상 업무가 어떻게 바뀔 수 있습니까?
• 기계가 점점 더 인간의 행동을 학습하고 모방함에 따라 어떤 윤리적 고려 사항을 해결해야 합니까?