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클라우드 서비스 품질 성능에 관한 기준

· 약 3분

클라우드 서비스 품질 성능 개념

  • 클라우드컴퓨팅 서비스가 사용자의 요구사항을 충족시키고 기대하는 성능수준을 제공하는 정도
  • 서비스 품질에 대한 기준 미비로 사용자, CSP간 분쟁, 서비스 장애로 인한 손실 등 문제 발생
  • 서비스 신뢰성 확보, 권익 보호, 산업 발전

클라우드 서비스 품질 성능 평가 기준

시스템 품질 속성

구분설명평가기준예시
가용성클라우드컴퓨팅 서비스가 장애없이 운영되는 능력가용률 등
응답성클라우드컴퓨팅 서비스 이용자의 요청이 얼마나 빨리 응답하는지에 대한 능력응답시간 등
확장성이용자 요청에 따라 자원의 양을 할당할 수 있는 능력스케일아웃, 스케일업
신뢰성CSP가 클라우드컴퓨팅 서비스를 정상적으로 운영할 수 있는 능력서비스 회복시간, 백업주기, 백업준수율

고객 품질 속성

구분설명평가기준예시
서비스 지속성CSP가 클라우드 컴퓨팅서비스를 안정적으로 지속적으로 제공할 수 있는 능력서비스 지속 역량
서비스 지원클라우드 컴퓨팅 서비스의 이용 편의성을 제공하기 위한 능력서비스 지원 환경
고객 대응클라우드 서비스를 이용하는 고객 요청에 대응하는 일련의 활동고객지원, 불만처리체계

클라우드 서비스 회복시간 정량적 측정지표

지표설명관련 품질
MTBF평균 고장 간격안정성
MTTF평균 고장 시간내구성
MTTB고장 후 복구까지의 평균 시간유지보수성
가용률시스템 정상 운영시간 비율가용성

클라우드 서비스 품질 성능 측정시 고려사항

  • SLA, SLI
  • 성능 모니터링
  • 데이터 보안

참조

3D 프린팅

· 약 2분

3D 프린팅

  • 디지털 모델을 기반으로 재료를 적층하여 제조해 기존에 만들 수 없는 복잡한 형상을 효율적으로 제조하는 프린팅 기법

3D 프린팅 공정 분류 및 설명

3D 프린팅 공정 분류

  • 소재와 출력 기법에 따라 다양한 공정이 존재하나 SW측면에서 전처리, 프린팅, 후처리로 구분

3D 프린팅 공정 설명

구분설명예시
모델링물체를 3D로 역공학3D 스캐닝, 리버싱
-모델 설계3D 모델링 SW
-모델 시뮬레이션시뮬레이션 SW
편집 및 변환모델 파일 무결성STL 편집 SW
-모델링 재료, 경도 결정슬라이싱 SW
프린팅프린터 헤드, 베드 조작, 빌드호스트 SW
출력물 검사출력물 검증, 후가공출력물 검사 SW

3D 프린팅시 고려사항

  • 재료 선택: 사용 목적에 맞는 재료, 성질, 비용
  • 설계 요소: 구조적 무결성, 지지구도, CAD 사용
  • 후처리: 표면 마감, 지지구조 제거, 경화, 품질향상, 기능성

AIaaS

· 약 2분

AIaaS 개념

  • AI 학습, 모델링, 자연어처리, CV, 음성인식 등의 AI 기술을 온디맨드로 제공하는 클라우드 서비스 모델

AIaaS 서비스 구성도, 서비스 유형, 적용사례

AIaaS 서비스 구성도

AIaaS 서비스 유형

유형내용비고
AIaaS 플랫폼AI모델 개발, 학습, 배포, 관리CSP 사용
ML 서비스머신러닝 모델 학습, 예측, 분류, 평가인공신경망
NLP 서비스텍스트 분석, 번역, 감정분석챗봇
CV 서비스이미지 분석, 비디오 분석, 인식YoLo
음성인식 서비스STT, 음성 분석DeepSpeech
LLM 서비스생성형 AI 서비스 제공Llama

AIaaS 적용사례

  • ChatGPT
  • Copilot
  • Gemini

AIaaS 고려사항

  • 비용, 성능
  • 데이터 프라이버시, 폐기 정책

무선충전 기술

· 약 3분

무선충전 기술 개념

  • 전자기유도나 전자기파를 이용하여 전력을 무선으로 전송하여 배터리를 충전하는 기술
  • IoT 무선충전, 자율주행차 무선 충전을 위해 중요성 대두

무선충전 방식 유형

자기유도 방식

Inductive coupling

구분내용비고
동작원리1,2차 코일 간 자기유도현상을 이용패러데이 법칙
특징고효율, 짧은 거리, 충전패드 접촉범용성
응용스마트폰, 웨어러블 기기Qi 표준

자기공명 방식

Resonant magnetic coupling

구분내용비고
동작원리송수신 코일 간의 자기장 공명 이용에너지 효율성
특징수m 전송 가능, 동시 충전 가능공간 자유도
응용전기자동차, 휴머노이드AirFuel 표준

전자기파 방식

RF-based wireless power

구분내용비고
동작원리송신 안테나에서 전자기파 발생, 수신 안테나에서 전력 변환넓은 커버리지
특징매우 긴 전송거리, 장애물 투과, 저효율원거리 무선충전
응용IoT 센서, 소형 전자기기Wi-charge

무선충전 기술 비교

구분자기유도자기공명전자기파
거리초단거리, cm단거리, m장거리, km
효율높음, 70%이상보통 40~60%낮음 1%미만
정렬 필요성높음낮음낮음
응용분야스마트폰, 웨어러블 디바이스전기차, 로봇IoT 센서, 소형기기

무선충전 기술 고려사항

  • 효율, 안전, 비용
  • 폐배터리
  • 충전인프라

스마트 양식장

· 약 3분

스마트 양식장 개념

  • IoT, AI, 빅데이터 활용하여 양식환경을 자동화, 지능화한 시스템을 갖춘 양식장

스마트 양식장 구성도, 구성요소, 적용단계

스마트 양식장 구성도

  • 5G 특화망 네트워크 내에서 각 시스템 연결

스마트 양식장 구성요소

구분내용비고
관제시스템수온, pH, 용존산소 등 데이터 관제통제 및 의사결정
제어시스템최적 생육 환경 유지, 자동화자동급이, 용수 배출
데이터 분석플랫폼데이터 저장, 분석, 시각화, 머신러닝클라우드 기반
5G 특화망실시간 데이터 전송저지연, 원격제어

스마트 양식장 적용단계

단계내용핵심기술
4자율 양식 시장 수요예측, 생산량 자동 조절디지털 트윈
3생육환경 최적화, 지능화AI
2복합환경 데이터기반 자동화빅데이터
1수질환경 실시간 확인 및 원격제어IoT

스마트 양식장 고려사항

구분내용비고
기술적장기적 운영 및 시스템 고도화 비용 고려유지보수성, 확장성
환경적환경부담 최소화, 지속가능한 양식 기반 마련에너지 효율성

오픈플랫폼, 오픈API

· 약 2분

오픈플랫폼 개념

  • 기업이 보유한 서비스, 정보 등을 쉽게 활용할 수 있도록하여 웹서비스 및 어플리케이션 개발을 지원하는 개방지향적 플랫폼

오픈플랫폼 구성도, 구성요소, 문제점

오픈플랫폼 구성도

  • 사용자는 API 신청 이후 OpenAPI 인증 및ㄴ 활용

오픈플랫폼 구성요소

구분내용비고
사용자OpenAPI 활용 개발 주체개발자, 기업
오픈API표준화된 API 명세 제공OpenAPI 3.0
API게이트웨이사용자 요청 검증, 라우팅, 캐싱보안, 트래픽 처리
개발자포털사용자에게 API 정보 제공SDK, 인증, 계정 발급

오픈API 문제점

  • 외부 공개 APi로 데이터 노출, 악의적 사용에 대한 보안 위험
  • API 업데이트 및 버전관리 어려움

오픈API문제 해결방안

구분내용비고
기술적인증 및 접근 권한 부여OAuth 2.0
-버전관리 및 문서화Swagger
관리적개인정보보호법, 정보통신망법 준수오픈API 법규 제정
-사용량, 응답시간, 오류 모니터링가용성 확보

앙상블 모델, 배깅, 부스팅

· 약 3분

앙상블 모델의 개념

  • 여러 개별 모델을 결합하여 하나의 강력한 예측 모델을 만드는 기법
  • 배깅은 독립적으로 학습시킨 모델의 결과를 취합하고, 부스팅은 순차학습시켜 이전 모델의 오차를 보완하는 기법

배깅, 부스팅의 구성도, 구성요소

배깅의 구성도, 구성요소, 비교

  • 다수 모델을 학습시켜 예측 결과 도출
구분내용비고
랜덤 샘플링원본 데이터셋을 복원 추출개별 모델 다양성 확보, 과적합 방지
병렬모델학습각 모델을 독립적으로 학습 수행랜덤 포레스트 등 결정 트리 기반
예측 결합각 예측 데이터를 합산하여 결과 도출평균, 투표

부스팅의 구성도, 구성요소

  • 모델을 순차적으로 학습, 가중치 반영하여 예측 결과 도출
구분내용비고
순차모델 학습이전 모델의 오차를 보완하여 학습오차 감소
가중치 업데이트오차가 큰 데이터에 높은 가중치 부여오답 집중 학습
반복 학습가중치 반영 모델 반복 학습순차 실행
예측 결합모든 모델 예측에 가중치 반영한 평균 계산그라디언트 부스팅

배깅, 부스팅 비교

구분배깅부스팅
목표분산 감소, 과적합 방지편향 감소
계산 비용빠름, 병렬느림, 순차
결합 방식평균, 투표가중 평균
  • 데이터 분산, 편향을 참조하여 앙상블 기법 선택

연합학습

· 약 3분

연합학습 개념

  • 데이터를 중앙 저장하지 않고 다수의 로컬 디바이스에서 모델 훈련 후, 훈련된 모델 파라미터를 중앙서버로 전송해 모델을 업데이트하는 분산 인공지능 학습모델
  • 데이터 프라이버시, 보안, 통신비용 절감, 확장성, 속도

연합학습 구성도, 주요 기법, 보안

연합학습 구성도

연합학습 주요 기법

구분내용비고
FedSGD모든 로컬 디바이스에서 계산된 그라디언트를 중앙에서 평균화하여 모델 업데이트데이터 이질성 취약
FedAVG로컬에서 여러 배치 업데이트를 수행 후 결과를 중앙 서버로 전송통신 비용 절감
FedDyn이질적 데이터셋에서 로컬 손실함수에 동적으로 정규화 적용, 글로벌 손실 수렴처리데이터 이질성에 강건함
HyFDCA하이브리드 연합학습으로 클라이언트 다양성을 고려한 모델의 조정과 개인화적응적 개인화 가능

연합학습 보안

구분내용비고
데이터 암호화모델 업데이트 정보 암호화전송구간 보호
차등프라이버시모델 업데이트시 노이즈 추가, 개인 데이터 노출 방지프라이버시 강화
인증, 접근제어로컬장치-서버 간 신뢰할 수 있는 통신 보장무단 접근 차단, HMAC, OAuth
안전한 집계값 노출 없이 중앙서버에서 각 장치의 업데이트 처리중간자 공격 방어

연합학습 고려사항

  • 다양한 하드웨어와 네트워크 조건에서 일관된 성능을 보장할 수 있도록 흐름제어, 오류제어 필요

귀납적 사고, 머신러닝

· 약 3분

귀납적 사고 개념

  • 특정한 사례나 데이터에서 패턴을 발견하고 일반적인 결론이나 규칙을 도출하는 사고방식
  • 데이터 기반 의사결정, 예측 가능성, 지식 확장

귀납적 사고와 머신러닝 관계도, 유형, 활용방안

귀납적 사고와 머신러닝 관계도

귀납적 머신러닝 유형

구분내용비고
지도학습라벨링된 데이터로 모델학습, 새로운 데이터 예측 수행분류, 회귀 등
비지도학습라벨링 없는 데이터로 구조나 새로운 패턴 발견군집화, 차원 축소 등
강화학습에이전트가 환경과 상호작용하여 보상을 통해 학습게임, 로봇공학 등

머신러닝 활용방안

구분활용방안비고
이미지 인식이미지에서 객체, 인물 인식 기술얼굴 인식, 의료 영상 인식
자연어 처리텍스트 데이터 분석, 의미 이해/처리번역, 챗봇, 감정 분석
추천 시스템사용자 데이터 분석, 개인화 서비스상품 추천, 콘텐츠 추천

머신러닝 고려사항

  • 안전하고 지속가능한 AI 생태계를 위해 AI 거버넌스 확립 필요

인공지능 학습용 데이터 품질관리 가이드라인

· 약 4분

인공지능 학습용 데이터 품질관리 가이드라인 개념

  • 인공지능 학습용 데이터 구축시 구축계획수립 단계부터 데이터 획득, 수집, 정제, 가공 등에 대한 절차 및 활동에 대한 기준서
  • 수집 데이터 일관성, 데이터 유용성/신뢰성, 품질 문제 사전 예방/해결방안 제공

인공지능 학습용 데이터 품질관리체계 개념도, 범위, 지표

인공지능 학습용 데이터 품질관리체계 개념도

 ------------------------------------------------------------------------------------
| 품질관리 원칙/대상/기준/조직/절차 |
-----------------------------------------------------------------------------------|
| 계획 | 품질관리 | 구축단계 품질관리 | 적재 | 운영/학습단계 품질관리 |
| 단계 | -------> |---------------------------| -----> |--------------------------|
| 품질 | 계획 | 구축 프로세스 | 구축 데이터 | | 품질오류 | 데이터품질진단 |
| 관리 | | 품질관리 | 품질관리 | | 신고관리 | 개선관리 |
------------------------------------------------------------------------------------
| 품질관리 도구 및 지원 인프라 |
------------------------------------------------------------------------------------

인공지능 학습용 데이터 품질관리 범위

구분범위활동
구축 프로세스 품질 관리데이터 획득/수립/정제/가공 과정 원하는 수준의 품질 보장 활동 수행데이터 품질관리 관점 구축 과정 모니터링
구축 데이터 품질관리원시/원천/라벨링 데이터 등 품질 검사, 오류 개선 활동 수행구축 사업 중 생성 데이터 자체 품질 조치
개방 데이터 품질관리AI Hub 적재 데이터 대상 학습용 데이터셋 품질 향상 활동 수행개방 데이터 품질 개선의견 수용

인공지능 학습용 데이터 품질관리 지표

구분지표내용
구축 공정준비성기본 정책, 규정, 조직, 절차 마련 여부
데이터 적합성기준 적합성데이터의 학습용도 적합성, 다양성, 충분성
데이터 정확성의미 정확성데이터 참값 확인을 위한 정확도, 정밀도, 재현율 등 측정
학습 모델알고리즘 적정성인공지능 학습 알고리즘의 유효성 측정

인공지능 학습용 데이터 품질관리 고려사항

  • 데이터의 수집과 활용 단계에서 개인정보 보호 및 법적 규정 준수 필요

참조