College Of Engineering
서울공대 이야기
서울대 송현오 교수팀,
478배 빠른 데이터 검색 알고리즘 고안

- 빠르고 정확하게 데이터 검색하는 딥 바이너리 리프레젠테이션 러닝 알고리즘

 
서울대 공대는 컴퓨터공학부 송현오 교수 연구팀(정연우 석박통합과정)이 딥러닝 네트워크를 이용해 빠르고 정확한 데이터 검색을 가능하게 하는 바이너리 리프레젠테이션(binary representation)을 얻는 최적화 알고리즘을 고안했다고 11일 밝혔다.
 
기존의 구글 이미지 검색과 같은 데이터 검색 분야에서는 딥러닝 네트워크로 리프레젠테이션을 먼저 얻은 다음, 벡터 양자화(vector quantization) 같은 미분 불가능한 이진화 (binarization) 후처리 과정을 통해 검색 속도 효율이 더 높은 바이너리 리프레젠테이션을 계산해 사용하고 있다. 이 과정에서 딥러닝 네트워크로 얻은 리프레젠테이션의 정확도가 손실되는 문제가 발생하기도 한다.
 
이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 데이터 유사도 정보를 잘 표현하며 동시에 스파스(sparse)한 바이너리 해시 코드를 학습할 수 있는 최적화 알고리즘을 고안했다.(그림1) 이 알고리즘은 최적의 스파스 바이너리 해시 코드를 찾는 단계와 그 코드를 바탕으로 딥러닝 기반 거리 학습 단계로 나눠 단계적으로 최적화한다.
 
또 연구팀은 최적의 스파스 바이너리 해시 코드를 찾는 조합 최적화(combinatorial optimization) 문제가 그래프 문제 중 하나인 최소 비용 흐름(minimum-cost flow) 문제와 동치관계에 있으며 다항 시간(polynomial time) 내에 최적의 해를 찾을 수 있음을 증명했다.(그림2)
 
연구진은 이러한 최적화된 스파스 바이너리 해시 코드를 이용해 해시 테이블을 생성했다. 머신러닝 벤치마크 데이터셋인 Cifar-100와 ImageNet에서 각각 검색 속도가 98배와 478배 향상됐으며 정확도 또한 향상된 결과를 얻었다.
 
송 교수는 “이번 알고리즘 고안을 통해 정확도 손실없이 478배의 검색 속도가 향상된 놀라운 결과를 가져왔다”며, “최근 각광받는 인공지능 검색 분야에 획기적인 발전을 가져올 것”이라고 설명했다.
 
이번 연구(Efficient end-to-end learning for quantizable representation)는 머신러닝 분야 최고 학회 중 하나인 ICML18에 7월에 게재되며 구연발표 논문으로도 선정됐다.
 
한편 송 교수의 머신러닝 연구실(https://mllab.snu.ac.kr)에서는 수학 및 알고리즘적 사고력이 우수하고 머신러닝 연구에 관심이 있는 학생들을 석박통합과정으로 모집 중이다.
 

▲ 그림1. 이미지 유사도 정보를 나타내며 동시에 스파스(sparse)한 해시 코드를 학습할 수 있는 최적화 문제
 

▲ 그림2. 스파스(sparse)한 이진 해시 코드를 구하는 최적의 문제와 동치인 최소 비용 흐름 문제의 그래프


[참고링크]
논문 견본 링크: https://arxiv.org/abs/1805.05809
깃허브 소스 코드 링크: https://github.com/maestrojeong/Deep-Hash-Table-ICML18
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
1365 서울대 공대, 동경대 공대와 동시화상강의 운영 lee496 2018.10.01 1281
1364 서울대 공학전문대학원, 제2회 ‘EPM 콩그레스 2018’ 개최 lee496 2018.09.27 1657
1363 ‘풋풋한 공학 아이디어 총집합’ 서울대 공대, 2018 창의설계축전 개최 lee496 2018.09.17 2052
1362 서울대 나용수 교수팀, 핵융합로 토카막의 플라즈마 발생 원리 규명 lee496 2018.09.17 1636
1361 서울대 공대, 국내 최초로 홍콩과학기술대 공대와 동시화상강의 운영 lee496 2018.09.17 1556
1360 스마트기술의 발전 모색하는 ‘APMS 2018 국제학술회의’ 개최 lee496 2018.08.29 1502
1359 서울대 김대형 교수, 최대 840% 늘어나는 인체 무독성 고무 개발 첨부파일 다운로드 lee496 2018.08.29 1638
1358 서울대 이병호 교수팀, 고해상도 3차원 홀로그래픽 현미경 개발 lee496 2018.08.14 1835
1357 전기정보공학부 윤성로 교수, 8월 ‘이달의 과학기술인상’ 수상 lee496 2018.08.14 1787
1356 서울대 현택환 교수팀, 세리아 나노입자로 파킨슨병 치료법 개발 lee496 2018.08.14 1980
1355 서울대 이경무 교수, 한국컴퓨터비전학회 차기 회장으로 선출 lee496 2018.07.27 1762
1354 서울대 고상근 교수팀, 휘고 늘어나고 접히는 ‘액체 금속 전자회로’ 개발 lee496 2018.07.27 1916
1353 서울대 원프레딕트, 산업정보 예측 소프트웨어 '가디원' 신제품 발표회 개최 lee496 2018.07.12 1702
» 서울대 송현오 교수팀, 478배 빠른 데이터 검색 알고리즘 고안 lee496 2018.07.12 1982
1351 서울대 강현구 교수가 개발한 특허·기술이전, 포스트텐션 분야 세계 최고 기업에게 로열티 받는다 lee496 2018.07.12 1845
1350 서울대 공대, 빗물로 키운 감자 수확 lee496 2018.07.12 1815
1349 서울대 공대, 동경대 공대와 방학 기간 단기집중강의 진행 lee496 2018.07.12 1671
1348 김근배 하이에어코리아㈜ 회장, 서울대 공대에 발전기금 3억 쾌척 lee496 2018.07.12 1738
1347 서울대 장병탁 교수팀, 美 ‘인공지능 질의응답 대회’ 준우승 lee496 2018.07.12 1819
1346 김정식 목천문화재단 이사장, 민계식 前현대중공업 회장 서울대 발전공로상 수상 lee496 2018.07.12 1766
Login
College of Engineering Seoul National University
XE Login