Neural Nets & Raspberry Pi

AI Lab에서는 블랙박스나 TensorFlow 같은 도구 없이, 실제 머신러닝을 기초부터 가르칩니다. 뉴런 하나하나를 쌓아 신경망을 구축하고, 3D로 구현된 학습 과정을 직접 눈으로 확인하세요. 학습된 모델을 시뮬레이션된 Raspberry Pi에 배포하고 Python으로 실제 회로를 연결해 볼 수도 있습니다. 눈으로 보고 손으로 만질 수 있는 AI 교육을 경험해 보세요.

대부분의 "AI 학습" 앱은 슬라이드와 퀴즈만 제공하지만, AI Lab은 엔진 자체를 제공합니다. 모든 뉴런, 가중치, 경사 하강 단계는 다른 사람의 라이브러리를 씌운 것이 아니라, 처음부터 직접 작성한 작고 결정론적인 알고리즘으로 계산됩니다. 신경망이 학습하고, 실패하고, 개선되는 과정을 실시간으로 관찰하고, 크기를 줄여 실제 임베디드 시스템에서 실행해 보세요.

먼저 뉴런이란 무엇인지, 가중치, 편향, 활성화 함수가 어떻게 상호작용하는지, 그리고 하나의 뉴런이 어떻게 결정선을 그리는지 등 기초부터 배워보세요. 그다음에는 "추락을 통한 학습" 랩으로 넘어가 보세요. "손실의 계곡" 랩에서는 모델의 오류가 3D 지형으로 표현되고, 학습률을 조정할 때마다 경사 하강법이 계곡을 따라 내려가는 모습을 실시간으로 확인할 수 있습니다. Deeper Minds로 이동하여 은닉층을 쌓아 올리고, 직선으로는 풀 수 없는 나선형 경계를 네트워크가 감싸는 모습을 지켜보세요.

모델이 제대로 작동하면 AI Lab에서는 대부분의 강좌에서 생략되는 부분, 즉 실행 가능한 크기로 만드는 방법을 알려줍니다. Shrinker 연구실에서는 네트워크를 원래 크기의 극히 일부로 양자화하고, Chip 연구실에서는 실제 int8 추론을 실행하여 모든 임베디드 엔지니어가 직면하는 정확도, 크기, 속도 간의 트레이드오프를 직접 경험해 보세요. 그다음 Raspberry Pi Workbench로 이동하여 가상 구성 요소를 연결하고 gpiozero를 사용하여 시뮬레이션된 3D Pi Pico에서 실제 Python 코드를 작성해 보세요. LED를 깜빡이고, 신호등을 순차적으로 제어하고, PWM으로 페이드 아웃하고, 버튼을 읽고, 5개의 LED로 구성된 나이트 라이더 바를 움직여 보세요. 하드웨어를 구매할 필요도 없고, 보드를 망가뜨릴 염려도 없습니다.

실행 가능 내용

• 코드를 작성하기 전에 뉴런, 가중치, 편향, 활성화 함수, 손실 함수, 경사 하강법 등 신경망의 기본 원리를 학습합니다.

• 3D 환경에서 학습 과정을 관찰합니다. Loss Valley 연구실에서는 경사 하강법을 회전하고 탐색할 수 있는 지형으로 구현합니다.

• 직선으로는 해결할 수 없는 문제를 해결해 보세요. 의사결정 표면 실습에서는 나선형에 경계를 적용하여 문제를 해결하고, 초급부터 고급까지 다양한 난이도를 제공합니다.

• 실제 모델을 축소해 보세요. 학습된 네트워크를 양자화하여 어떤 부분을 희생했는지 정확히 확인해 보세요.

• 실제 추론을 실행해 보세요. int8 모델을 시뮬레이션 칩에 배포하고 정확도, 크기, 속도 간의 균형을 맞춰 보세요.

• Raspberry Pi를 구성하고 코딩해 보세요. 내장 에디터에서 실제 Python과 gpiozero를 사용하여 시뮬레이션된 Pi Pico에서 회로를 설계해 보세요.

• 깜빡이는 LED부터 5개의 LED를 사용한 나이트 라이더 스타일의 회로까지, 5가지 초보자용 전자 프로젝트를 완성해 보세요.

• XP를 획득하고 레벨을 올리고, 다양한 업적을 달성하여 연속 학습 기록을 쌓아 보세요.

• 모든 콘텐츠가 한 곳에 있습니다. 학습, 실습, Pi, 수상 탭에서 편리하게 이용할 수 있습니다.

• 오프라인에서 원하는 속도로 학습하세요. 모든 강의, 실습, 프로젝트는 기기에 저장됩니다.

있는 그대로를 솔직하게 알려드립니다.

신경망 엔진은 학습 및 시각화를 위해 구축된 실제 작동하는 구현체입니다. 규모가 작아 즉시 학습이 가능하고, 모든 내용을 명확하게 설명할 수 있습니다. 하지만 실제 운영 환경에서 사용되는 머신러닝 프레임워크는 아닙니다. 라즈베리 파이는 안전하고 하드웨어 없이 학습할 수 있도록 정교하게 설계된 3D 시뮬레이션입니다. 별도의 부품을 구매하거나 보드를 교체할 필요가 없으며, 작성한 Python 코드는 나중에 실제 라즈베리 파이를 사용할 때도 그대로 활용할 수 있습니다.

무료 및 프로 버전

AI Lab은 무료로 시작할 수 있습니다. 첫 번째 World of Neuron 및 경사 하강법 강의, Loss Valley 실습, 그리고 첫 번째 라즈베리 파이 프로젝트는 모두 무료입니다.

AI Lab Pro는 모든 World, Decision Surface, Shrinker, The Chip을 포함한 모든 3D 실습, 모든 Pi Workbench 프로젝트, 그리고 광고 없는 환경을 제공합니다. 월간 또는 연간 구독을 선택할 수 있으며, 연간 구독에는 무료 체험 기간이 포함되어 있어 장기적으로 더 경제적입니다. 구독은 취소하지 않는 한 자동으로 갱신됩니다. 스토어 계정에서 언제든지 구독을 관리하거나 취소할 수 있습니다.

뉴런에서 그래디언트, 그리고 작동하는 회로까지 — AI Lab은 AI와 임베디드 전자 장치를 단순히 읽는 것이 아니라 실제로 이해하는 가장 빠른 방법입니다.

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