통계, IT, AI

1. 개요 A Neural Algorithm of Artistic Style은 2015년에 발표된 논문으로, 신경망을 이용하여 특정 이미지를 다른 이미지의 화풍을 모방하여 재구성하는 내용을 담고 있다. 발표가 된 직후부터 상당히 화제가 된 논문으로 내가 신경망에 관심을 갖게 된 계기이기도 하다. 본 포스팅에서는 해당 논문에서 소개한 style transfer의 원리를 간략하게 설명하고 논문에 등장한 figure를 재현한다. 2. 원리와 재연 본 논문에서 제시하고 있는 방법은 한 이미지에서는 내용을, 다른 이미지에서는 스타일을 학습하고 결과를 적절하게 혼합하여 이미지를 생성하는 것이다. 먼저 내용을 학습하는 방법을 설명한다. Convolution layer는 filter를 통해 이미지의 특징을 잡아내는 역..

1. 개요 CNN으로 Mnist 데이터를 학습해보자. 먼저 대략적인 구조는 그림 과 같다. 입력 데이터의 사이즈는 $(1,28,28)$이다. 흑백 이미지이기 때문에 1개 채널이며 가로, 세로로 28 픽셀이다. 각 원소를 0부터 255사이의 값을 가지는데 이를 정규화하여 0부터 1사이의 값을 갖도록 변환한다. 합성곱층Convolution Layer에서 필터는 $(30,5,5)$의 사이즈를 갖도록 한다. 따라서 합성곱층의 결과 데이터의 사이즈는 $(30,24,24)$가 된다. 풀링층Pooling Layer은 최대 풀링Max Pooling을 사용하며 $(2,2)$의 윈도우를 갖도록 한다. 따라서 풀링층의 결과 데이터는 $(30,12,12)$의 사이즈를 갖는다. 풀링층의 결과 데이터는 ..

1. 개요 CNN(Convoluional Neural Network; 합성곱 신경망)은 특히 이미지 인식 분야에서 자주 사용되는 신경망이다. 지금까지 본 신경망(이하 완전연결 신경망)과 다른 점은 그림 과 같이 합성곱층(Convolution Layer)와 풀링층(Pooling Layer)이 추가되었다는 점이다. 2. 합성곱 계층 Convolution Layer2.1. 개요 완전연결 신경망이 가진 가장 큰 문제점은 데이터의 형상이 무시된다는 것이다. 예를 들어 MNIST와 같은 이미지 데이터에서는 픽셀들이 서로 밀접한 관련을 갖고 있다. 가령 1이라는 이미지는 아래 또는 위 방향으로 비슷한 픽셀 값을 가질 확률이 높다. 게다가 컬러 이미지는 채널까지 포함하여 3차원 데이터이지만 완전연결 신경망에서는 이러한..