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
1414 서울대 공대 빗물연구센터, 남태평양의 80개 섬나라 바누아투와 빗물식수화 협약 맺어 lee496 2019.02.18 957
1413 서울대 기계항공공학부 염제완, 강승훈 학생 제8회 EDISON SW 활용 경진대회 구조동역학 부문 대상 수상 lee496 2019.02.18 945
1412 서울대 인간중심 소프트 로봇 기술 연구 센터와 카이스트 공동 연구팀 착용형 손 로봇을 위한 머신 러닝 기반 의도 예측 기술 개발 lee496 2019.02.01 920
1411 서울대 실전문제연구팀, 전국 X-Corps 페스티벌 대상 수상 lee496 2019.02.01 931
1410 "공학교육·건축교육 2개 인증 동시에… 세계적인 건축교육의 모델" lee496 2019.02.01 732
1409 서울대 박홍근 교수 미국 텍사스대 Academy of Distinguished Alumni 회원 선정 lee496 2019.02.01 830
1408 서울대학교 공과대학 공학 진로탐색 프로그램 개최 안내 도현 2019.01.10 1657
1407 서울대 컴퓨터공학부 전병곤 교수팀 딥러닝 모델 분산 학습 시스템 Parallax 개발 lee496 2019.01.14 1211
1406 서울대 홍용택 교수팀 신축 회로 상 안정적인 액체 금속-고체 금속 간 접합 개발 lee496 2019.01.14 929
1405 서울대 공학전문대학원 석사과정 이충구 2018 신기술실용화 촉진대회 국무총리 표창 lee496 2018.12.31 959
1404 서울대 김성재 교수팀 타겟 유전자 검출하는 새로운 나노전기수력학적 검출법 세계 최초 개발 lee496 2018.12.20 883
1403 서울대 전병곤 교수팀, 쉽고 빠른 딥러닝 모델 개발 시스템 ‘JANUS’ 개발 lee496 2018.12.20 1153
1402 서울대 신용대 교수 세포 내 상분리를 이용한 유전체 구조 변환 기술 개발 lee496 2018.12.20 865
1401 서울대 김윤영 교수팀, 초고감도 진동·초음파 센싱 기술 개발 lee496 2018.12.17 914
1400 박종근 명예교수·에릭 존 보잉코리아 사장 서울대 공대 발전공로상 수상 lee496 2018.12.17 1204
1399 서울대 글로벌공학교육센터 현대자동차 제네시스와 함께 Ennovation Tank 데모데이 개최 lee496 2018.12.17 667
1398 서울대공대 최장욱 교수팀 차세대 알루미늄 이차전지 시스템 개발 lee496 2018.12.17 725
1397 서울대 조선해양공학과 성우제 교수 미국음향학회 석학회원 선정 lee496 2018.12.17 738
1396 서울대 기계항공공학부 민경덕 교수 국제자동차공학회(SAE International) 석학회원 선정 lee496 2018.12.17 727
1395 서울대 전기정보공학부 전국진 교수, 국제전기전자공학회 부회장 선출 lee496 2018.12.17 698
Login
College of Engineering Seoul National University
XE Login