머신러닝 데이터 플랫폼이란?

머신러닝 데이터 플랫폼이란?

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머신러닝 데이터 플랫폼 = 반복되는 데이터 확보, 재학습 사이클을 위한 MLOps 도구

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머신러닝 개발 과정에서 데이터 작업은 여러 번 반복되어 진행됩니다. 데이터 확보와 가공, 관리는 머신러닝 개발 프로젝트 기간 전체와 서비스 운영 기간 전체에 걸쳐 반복되어야 합니다. 맥킨지(McKinsey)의 분석에 따르면, 34%의 머신러닝 프로젝트 사례에서 데이터 확보와 재학습이 월(Month) 단위로 필요하다고 응답하였으며, 이 중 23%는 이런 반복적인 과정이 적어도 일주일에 한 번씩 필요하다고 합니다. 머신러닝 생애 주기 안에서 이 반복적인 사이클은 피할 수 없는 것이기 때문에, 이 데이터 작업 사이클을 잘 관리하기 위해 도입하는 것이 머신러닝 데이터 플랫폼이라 할 수 있습니다.

시장조사기관 코그닐리티카(Cognylitica)의 자료에 따르면, 머신러닝 개발 과정에서 데이터 작업이 차지하는 비중은 약 80%에 이른다고 합니다. 데이터 작업은 이처럼 절대적인 시간이 많이 필요한 부분이라 이를 효율화하는 것이 머신러닝 프로젝트 전체의 효율화에 큰 영향을 줄 수 있고, 학습용 데이터의 품질은 출시된 서비스의 성능에도 직접적인 영향을 미칩니다. 머신러닝 업계에서 가장 유명한 문장 중 하나인  “쓰레기를 넣으면, 쓰레기가 나온다(Garbage In, Garbage Out)” 는 데이터의 품질이 결국 머신러닝의 성능의 핵심임을 잘 보여줍니다. 데이터 플랫폼은, 머신러닝 개발에서 이러한 데이터 작업의 어려움과 중요성을 인지한 머신러닝팀들이 지속 반복이 가능한 데이터 사이클을 구축하기 위해 도입하는 솔루션입니다.

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머신러닝 개발 과정 전체에서 ‘데이터 사이클’이 구축되어야 하는 대표적인 상황은 다음과 같습니다.

1. 모델이 제대로 동작하지 않을 때 (정확도 accuracy가 요구 수준에 미치지 못할 때), 학습용 데이터를 더 많이 수집하고 라벨링해서 학습용 데이터를 더 확보해야 할 필요가 있을지 모릅니다. 또는 좀 더 섬세하게 분류된 어노테이션을 기존 데이터셋에 추가하여 작업할 수도 있습니다. 모델이 특정 케이스에서 성능이 떨어지는 것이 확인되었다면, 데이터셋이 불균형하거나 편향된 것이 그 원인일 수 있고, 이때는 상대적으로 사례 수가 부족한 엣지 케이스(edge-case)를 추가적으로 수집해야 할 수도 있습니다.

2. 데이터셋에서 변화가 생기면, ML 모델을 변경하고 싶을 수 있습니다. 공개적으로 활용할 수 있는 모델일 수도 있고, 개별로 개발한 것일 수도 있지만, 더 복잡하고 고차원적인 표현(representations)을 학습할 수 있는 고성능의 모델이 필요해질 수 있습니다. 또한, 특정한 케이스의 데이터 부분집합 케이스에 특화된 별도의 모델을 학습시키는 것을 고려할 수도 있고, 하나의 여러 개의 백본(backbone) 위에 여러 개의  헤더 네트워크(header network)를 얹은 모델 아키텍쳐를 활용해서 모델이 학습할 수 있는 클래스의 집합을 확장하고자 할 수도 있습니다.

3. 모델이 배포된 이후에라도, 데이터 드리프트(머신러닝 컨텍스트에서 모델 성능 저하를 초래하는 입력 데이터의 변경 내용을 말한다)에 노출될 가능성이 있고, 이로 인한 성능 저하가 발생할 수도 있습니다. 이 경우에는, 데이터셋과 모델이 지속적으로 업데이트되어야 하고, 성능을 유지하기 위한 재학습이 필요합니다.

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이런 상황에서는 파편화된 임시변통의 솔루션들을 조합하는 것이 궁극적인 해답이 되지 않습니다. 팀 내 협업을 원활하게 도와주면서, 빠르게 데이터 셋을 구축하고, 이것의 품질을 극도로 끌어올릴 수 있는 방법을 찾아야 프로덕션 수준의 머신러닝 팀이라고 할 수 있을 것입니다. 이를 위해 반복적인 데이터 확보와 재학습과정에서 변화를 추적(Change Tracking)하고, 데이터의 버전을 관리하며, 데이터를 유연하게 조작할 수 있는 도구를 제공하고, 인공지능을 활용해서 데이터 라벨링을 자동화하는 등의 편의 기능을 제공하는 플랫폼을 머신러닝 데이터 플랫폼이라고 합니다.

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적절한 MLOps 도입, 머신러닝 개발 효율화를 위한 열쇠

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