Machine Learning > AI EasyMaker > NHN Cloud 제공 알고리즘 가이드

NHN Cloud AI EasyMaker에서 제공하는 알고리즘을 소개합니다. 기본 알고리즘을 활용하면 데이터 세트만 준비하면 별도로 학습 코드를 작성하지 않아도 머신 러닝 모델을 생성할 수 있습니다.

Image Classification

이미지의 종류를 분류하는 알고리즘(ResNet-50)입니다.

하이퍼파라미터

하이퍼파라미터 이름 필수 여부 Value Type Default Value 범위 설명
input_size False int 28 [4~∞) 출력 이미지의 해상도
learning_rate False float 0.1 [0.0~∞) AdamW 옵티마이저의 초기 learning rate 값
per_device_train_batch_size False int 16 [2~∞) GPU/TPU core/CPU당 training 배치 크기
per_device_eval_batch_size False int 16 [1~∞) GPU/TPU core/CPU당 evaluation 배치 크기
num_train_epochs False int 3 [1~∞) 전체 training을 수행하는 총횟수
logging_steps False int 500 [500~∞) 로그를 출력하는 step 주기

데이터 세트

train, validation, test 데이터 세트를 준비합니다.

train(필수)

훈련을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같이 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/train/{lable}/image_file.png

이미지 종류의 레이블({lable}) 디렉터리를 생성하고, 하위 디렉터리에 이미지 파일을 저장합니다.

[예시] Cat-Dog 분류 train 데이터 세트

folder/train/cat/bengal.png
folder/train/cat/main_coon.png
folder/train/dog/chihuahua.png
folder/train/dog/golden_retriever.png
...

validation(필수)

검증을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같이 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/validation/{lable}/image_file.png

이미지 종류의 레이블({lable}) 디렉터리를 생성하고, 하위 디렉터리에 이미지 파일을 저장합니다.

[예시] Cat-Dog 분류 validation 데이터 세트

folder/validation/cat/abyssinian.png
folder/validation/cat/aegean.png
folder/validation/dog/billy.png
folder/validation/dog/calupoh.png
...

test(선택)

테스트를 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같이 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/test/{lable}/image_file.png

이미지 종류의 레이블({lable}) 디렉터리를 생성하고, 하위 디렉터리에 이미지 파일을 저장합니다.

[예시] Cat-Dog 분류 test 데이터 세트

folder/test/cat/arabian_mau.png
folder/test/cat/american_curl.png
folder/test/dog/boerboel.png
folder/test/dog/cretan_hound.png
...

지표

Image Classification 알고리즘은 다음의 지표를 생성합니다. 학습 중 생성된 지표는 학습 > 텐서보드 바로가기를 통해 확인할 수 있습니다.

지표 이름 설명
Accuracy 모델이 올바르게 예측한 데이터 수/실제 데이터 수
Precision 각 클래스 별(모델이 올바르게 예측한 데이터 수/실제 해당 클래스의 데이터 수)의 평균
Recall 각 클래스 별(모델이 올바르게 예측한 데이터 수/모델이 해당 클래스로 예측한 데이터 수)의 평균
F1-Score Precision과 Recall의 조화 평균

추론

학습된 모델로 엔드포인트를 생성하고 추론을 요청하려면 엔드포인트 생성과 추론 요청 문서를 참고하세요.

응답 형식

이미지 종류(label)별 score 값이 응답됩니다.

[예시] Cat-Dog 분류의 추론 API 응답 본문

[
    {
        "score": 0.9992493987083435,
        "label": "dog"
    },
    {
        "score": 0.0007505337707698345,
        "label": "cat"
    }
]

Semantic Segmentation

이미지 내의 모든 픽셀 영역의 레이블을 예측하는 알고리즘(SegFormer-B3)입니다.

하이퍼파라미터

하이퍼파라미터 이름 필수 여부 Value Type Default Value 유효 범위 설명
learning_rate False float 2e-4 [0.0~∞) AdamW 옵티마이저의 초기 learning rate 값
per_device_train_batch_size False int 4 [0~∞) GPU/TPU core/CPU당 training 배치 크기
num_train_epochs False float 3.0 [0.0~∞) 전체 training을 수행하는 총횟수
logging_steps False int 500 [500~∞) 로그를 출력하는 step 주기

데이터 세트

train, validation, resources, test 데이터 세트를 준비합니다.

train(필수)

훈련을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같은 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.


folder/train/train.json

folder/train/images/0001.png
folder/train/images/0002.png
folder/train/images/0003.png
...

folder/train/annotations/0001.png
folder/train/annotations/0002.png
folder/train/annotations/0003.png
...
  • train.json image와 segmentation map의 매핑 파일을 작성합니다.
[
    {
        "image": "images/0001.png",
        "seg_map": "annotations/0001.png"
    },
    {
        "image": "images/0002.png",
        "seg_map": "annotations/0002.png"
    },
    {
        "image": "images/0003.png",
        "seg_map": "annotations/0003.png"
    }
]
  • image: 이미지 파일 경로를 작성합니다.
  • seg_map: segmentation map 파일 경로를 작성합니다.

validation(필수)

검증을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같은 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/validation/validation.json

folder/validation/images/0001.png
folder/validation/images/0002.png
folder/validation/images/0003.png
...

folder/validation/annotations/0001.png
folder/validation/annotations/0002.png
folder/validation/annotations/0003.png
...
  • validation.json image와 segmentation map의 매핑 파일을 작성합니다.
[
    {
        "image": "images/0001.png",
        "seg_map": "annotations/0001.png"
    },
    {
        "image": "images/0002.png",
        "seg_map": "annotations/0002.png"
    },
    {
        "image": "images/0003.png",
        "seg_map": "annotations/0003.png"
    }
]
  • image: 이미지 파일 경로를 작성합니다.
  • seg_map: segmentation map 파일 경로를 작성합니다.

resources(필수)

모델을 설정할 때 필요한 레이블 클래스에 레이블 ID를 매핑하기 위한 Key-Value 형식의 Dictionary를 작성합니다.

folder/resources/id2lable.json
  • id2lable.json
{
    "0": "unlabeled",
    "1": "flat-road",
    "2": "flat-sidewalk",
    "3": "flat-crosswalk",
    "...": "..."
}

test(선택)

테스트를 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같은 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/test/train.json

folder/test/images/0001.png
folder/test/images/0002.png
folder/test/images/0003.png
...

folder/test/annotations/0001.png
folder/test/annotations/0002.png
folder/test/annotations/0003.png
...
  • test.json image와 segmentation map의 매핑 파일을 작성합니다.
[
    {
        "image": "images/0001.png",
        "seg_map": "annotations/0001.png"
    },
    {
        "image": "images/0002.png",
        "seg_map": "annotations/0002.png"
    },
    {
        "image": "images/0003.png",
        "seg_map": "annotations/0003.png"
    }
]
  • image: 이미지 파일 경로를 작성합니다.
  • seg_map: segmentation map 파일 경로를 작성합니다.

지표

Semantic Segmentation 알고리즘은 다음의 지표를 생성합니다. 학습 중 생성된 지표는 학습 > 텐서보드 바로가기를 통해 확인할 수 있습니다.

지표 이름 설명
mean_iou 모델이 예측한 영역과 정답 영역의 겹치는 비율의 클래스 평균
mean_accuracy 모델이 예측한 값과 정답이 같은 비율의 클래스 평균
overall_accuracy 모델이 예측한 값과 정답이 같은 비율의 모든 이미지 평균
per_category_accuracy 클래스 별 모델이 예측한 값과 정답이 같은 비율
per_category_iou 클래스 별 모델이 예측한 영역과 정답 영역의 겹치는 비율

추론

학습된 모델로 엔드포인트를 생성하고 추론을 요청하려면 엔드포인트 생성과 추론 요청 문서를 참고하세요.

응답 형식

요청 이미지를 512 X 512 크기로 조정한 후, 각 이미지의 픽셀마다 label 값이 배열 형태로 응답됩니다.

{
    "predictions": [
        [
            [
                1, 1, 27, 27, ...
            ],
            [
                27, 27, 1, 11, ...
            ]
            ...
        ]
    ]
}

Object Detection

이미지 내 존재하는 모든 객체의 위치(bbox) 및 종류(class)를 예측하는 알고리즘(detr-resnet-50)입니다.

하이퍼파라미터

하이퍼파라미터 이름 필수 여부 Value Type Default Value 유효 범위 설명
learning_rate False float 2e-4 [0.0~∞) AdamW 옵티마이저의 초기 learning rate 값
per_device_train_batch_size False int 4 [1~∞) GPU/TPU core/CPU당 training 배치 크기
per_device_eval_batch_size False int 4 [1~∞) GPU/TPU core/CPU당 evaluation 배치 크기
num_train_epochs False float 3.0 [0.0~∞) 전체 training을 수행하는 총횟수
logging_steps False int 500 [500~∞) 로그를 출력하는 step 주기

데이터 세트

train, test 데이터 세트를 준비합니다.

train(필수)

훈련을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같은 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/train/_annotations.coco.json

folder/train/0001.png
folder/train/0002.png
folder/train/0003.png
...
  • _annotations.coco.json 파일 COCO Dataset의 형식으로 작성합니다. 자세한 형식은 COCO Dataset의 format-data 문서의 Data format과 Object Detection 내용을 참고합니다.

[예시] Balloon Object Detection 예시

{
    "info": {
        "year": "2022",
        "version": "1",
        "description": "Exported from roboflow.ai",
        "contributor": "",
        "url": "https://public.roboflow.ai/object-detection/undefined",
        "date_created": "2022-08-23T09:36:56+00:00"
    },
    "licenses": [
        {
            "id": 1,
            "url": "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/",
            "name": "CC BY 4.0"
        }
    ],
    "categories": [
        {
            "id": 0,
            "name": "none",
            "supercategory": "none"
        },
        {
            "id": 1,
            "name": "balloon",
            "supercategory": "balloon"
        }
    ],
    "images": [
        {
            "id": 0,
            "license": 1,
            "file_name": "0001.png",
            "height": 416,
            "width": 416,
            "date_captured": "2022-08-23T09:36:56+00:00"
        },
        {
            "id": 1,
            "license": 1,
            "file_name": "0002.png",
            "height": 416,
            "width": 416,
            "date_captured": "2022-08-23T09:36:56+00:00"
        },
        {
            "id": 2,
            "license": 1,
            "file_name": "0003.png",
            "height": 416,
            "width": 416,
            "date_captured": "2022-08-23T09:36:56+00:00"
        }
    ],
    "annotations": [
        {
            "id": 0,
            "image_id": 0,
            "category_id": 1,
            "bbox": [
                201,
                166,
                93.5,
                144.5
            ],
            "area": 13510.75,
            "segmentation": [],
            "iscrowd": 0
        },
        {
            "id": 1,
            "image_id": 1,
            "category_id": 1,
            "bbox": [
                17,
                20,
                217.5,
                329
            ],
            "area": 71557.5,
            "segmentation": [],
            "iscrowd": 0
        },
        {
            "id": 2,
            "image_id": 2,
            "category_id": 1,
            "bbox": [
                26,
                248,
                162.5,
                117
            ],
            "area": 19012.5,
            "segmentation": [],
            "iscrowd": 0
        }
    ]
}

validation(필수)

검증을 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같이 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/validation/_annotations.coco.json

folder/validation/0001.png
folder/validation/0002.png
folder/validation/0003.png
...
  • _annotations.coco.json 파일 COCO Dataset의 형식으로 작성합니다. 자세한 형식은 COCO Dataset의 format-data 문서의 Data format과 Object Detection 내용을 참고합니다.

test(필수)

test를 위한 데이터 세트입니다. 데이터 세트는 다음과 같은 정의된 디렉터리 구조로 준비해야 합니다.

folder/test/_annotations.coco.json

folder/test/0001.png
folder/test/0002.png
folder/test/0003.png
...
  • _annotations.coco.json 파일 COCO Dataset의 형식으로 작성합니다. 자세한 형식은 COCO Dataset의 format-data 문서의 Data format과 Object Detection 내용을 참고합니다.

추론

학습된 모델로 엔드포인트를 생성하고 추론을 요청하려면 엔드포인트 생성과 추론 요청 문서를 참고하세요.

응답 형식

detection된 object의 bbox(xmin, ymin, xmax, ymax) 목록을 반환합니다.

{
   "predictions": [
      [
         {
            "balloon": {
               "xmin": 293,
               "ymin": 325,
               "xmax": 361,
               "ymax": 375
            }
         },
         {
            "balloon": {
               "xmin": 322,
               "ymin": 157,
               "xmax": 404,
               "ymax": 273
            }
         }
      ]
   ]
}

엔드포인트 생성과 추론 요청

학습이 완료된 모델로 엔드포인트를 생성하고 추론을 하려면 다음의 가이드를 참고하세요.

  1. 완료된 학습을 선택합니다.
  2. 모델 생성버튼을 클릭한 후, 모델 이름을 작성하고 모델 생성 버튼을 클릭하여 모델을 생성합니다.
  3. (2) 에서 생성한 모델로 엔드포인트 생성 을 클릭합니다. 엔드포인트 설정 정보를 입력한 후 엔드포인트를 생성합니다.
  4. 생성 완료된 엔드포인트 이름을 클릭하고, 스테이지를 선택합니다.
  5. 스테이지 엔드포인트 URL을 통해 실시간 추론 API를 요청할 수 있습니다.

요청

{
    "instances": [
        {
            "data": "image_to_bytes_array"
        }
    ]
}
  • image_to_bytes_array 값은 이미지를 Base64 Byte Array 변환한 값입니다. [참고] 이미지 바이트 배열 변환 파이썬 코드 내용을 참고하세요.

[참고] 이미지 바이트 배열 변환 파이썬 코드

import base64
import json
import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("filename", help="converts image to bytes array",
                    type=str)
args = parser.parse_args()

image = open(args.filename, 'rb')  # open binary file in read mode
image_read = image.read()
image_64_encode = base64.b64encode(image_read)
bytes_array = image_64_encode.decode('utf-8')
request = {
  "instances": [
    {
      "data": bytes_array
    }
  ]
}

with open('input.json', 'w') as outfile:
    json.dump(request, outfile, indent=4, sort_keys=True)
목차
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