머신러닝을 공부하다 보면 같은 의미를 가진 용어가 영어와 한국어로 섞여 쓰이고, 비슷해 보이는 단어가 많아 혼란스럽습니다. 오늘은 AIF-C01 시험과 실무 대화에서 반드시 알아야 할 기초 어휘를 정확하게 정리합니다.
오늘 정리할 용어는 다음과 같습니다: 모델, 학습(훈련), 추론, 특성, 레이블, 데이터셋(학습/검증/테스트), 과적합과 과소적합.
| 용어 | 영어 | 한 줄 정의 |
|---|---|---|
| 모델 | Model | 데이터로부터 학습된 "규칙 덩어리" |
| 학습/훈련 | Training | 데이터로 모델을 만드는 과정 |
| 추론 | Inference | 학습된 모델로 새 데이터의 답을 예측하는 과정 |
| 특성 | Feature | 예측에 사용하는 입력 정보(변수) |
| 레이블 | Label | 모델이 맞혀야 할 정답 |
| 과적합 | Overfitting | 학습 데이터만 외워 새 데이터에 약한 상태 |
| 과소적합 | Underfitting | 학습이 부족해 패턴조차 못 잡은 상태 |
모델은 데이터로부터 학습된 결과물입니다. 입력을 받아 출력을 내놓는 "학습된 규칙 덩어리"라고 생각하면 됩니다. 예를 들어 집의 면적을 입력하면 예상 가격을 출력하는 함수가 하나의 모델입니다.
모델 자체는 처음에는 아무것도 모르는 빈 상태이며, 학습을 통해 점점 똑똑해집니다.
머신러닝의 작업은 크게 두 단계로 나뉩니다.
비유하자면, 학습은 "공부하는 과정"이고 추론은 "배운 것으로 시험 문제를 푸는 과정"입니다.
💡 관련 이론: 학습은 보통 한 번(또는 가끔) 무겁게 수행하고, 추론은 서비스 중 수없이 반복됩니다. 그래서 학습과 추론의 비용·속도 요구사항은 서로 다릅니다.
집값 예측 예시로 보면 다음과 같습니다.
| 항목 | 역할 | 예시 |
|---|---|---|
| 면적, 방 개수, 위치 | 특성(입력) | 84㎡, 3개, 강남 |
| 실제 거래 가격 | 레이블(정답) | 9억 원 |
학습할 때는 특성과 레이블이 모두 필요하고, 추론할 때는 특성만 넣어 레이블(정답)을 예측합니다.
선택지를 클릭하면 정답·해설이 펼쳐집니다.
문제 1
완성된 모델에 새로운 입력 데이터를 넣어 예측 결과를 얻는 과정을 무엇이라 하는가?
문제 2
집값 예측에서 "면적, 방 개수, 위치"는 입력으로 쓰이고 "실제 거래 가격"은 맞혀야 할 정답이다. 각각을 가리키는 용어로 옳은 것은?
문제 3
어떤 모델이 학습 데이터에서는 정확도가 매우 높지만 새로운 테스트 데이터에서는 성능이 크게 떨어진다. 이 상태를 가장 잘 나타내는 용어는?
문제 4
머신러닝에서 데이터를 학습·검증·테스트로 나누는 주된 이유는?
문제 5
학습이 부족해 학습 데이터에서도 패턴을 제대로 잡지 못하고 새 데이터에서도 성능이 낮은 상태는?
모델을 제대로 만들려면 가진 데이터를 보통 세 부분으로 나눕니다.
| 데이터셋 | 영어 | 용도 |
|---|---|---|
| 학습 데이터 | Training set | 모델을 학습시키는 데 사용 |
| 검증 데이터 | Validation set | 학습 중 모델을 점검·조정하는 데 사용 |
| 테스트 데이터 | Test set | 최종 성능을 객관적으로 평가하는 데 사용 |
핵심은 테스트 데이터는 학습에 절대 쓰지 않는다는 점입니다. 학습에 쓴 데이터로 평가하면 "이미 본 문제로 시험 보는" 셈이라 성능이 부풀려집니다.
💡 관련 이론: 데이터를 학습/검증/테스트로 나누는 이유는 모델이 "새로운 데이터에서도 잘 작동하는지(일반화, generalization)"를 정직하게 측정하기 위해서입니다.
머신러닝에서 가장 자주 등장하는 문제 개념입니다.
모델이 학습 데이터를 너무 잘 외워서, 정작 새로운 데이터에서는 성능이 나쁜 상태입니다. "기출문제만 통째로 외워 변형 문제를 못 푸는 학생"에 비유됩니다.
모델이 학습이 부족해 패턴조차 제대로 잡지 못한 상태입니다. "공부를 너무 안 해서 기본 문제도 틀리는 학생"에 비유됩니다.
| 상태 | 학습 데이터 성능 | 새 데이터 성능 | 비유 |
|---|---|---|---|
| 과소적합 | 낮음 | 낮음 | 공부 부족 |
| 적절함 | 높음 | 높음 | 이해하고 응용 가능 |
| 과적합 | 매우 높음 | 낮음 | 암기만 함 |
💡 관련 이론: 좋은 모델은 학습 데이터와 새 데이터 모두에서 고르게 잘 작동합니다. 과적합과 과소적합 사이의 균형을 맞추는 것이 머신러닝의 핵심 과제이며, 이를 "일반화 성능을 높인다"고 표현합니다.
오늘 배운 용어들은 따로 노는 게 아니라 하나의 흐름으로 이어집니다.
특성 + 레이블이 담긴 [학습 데이터]
↓ (학습 / Training)
[모델] 완성
↓ (추론 / Inference)
새 입력(특성) → 예측된 레이블
↓
[테스트 데이터]로 성능 평가 → 과적합/과소적합 여부 확인
이 흐름을 머릿속에 그릴 수 있으면 이후 주차의 더 복잡한 내용도 훨씬 쉽게 이해됩니다.