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머신러닝

머신러닝은 인공지능의 한 분야로, 시스템이 명시적으로 프로그래밍된 규칙을 따르는 대신 데이터에서 패턴을 찾아내 예측이나 결정을 내리는 데 활용한다.

머신러닝에서는 모든 상황에 대한 규칙을 일일이 작성하는 대신 과거 데이터로 모델을 학습시킨다. 모델은 학습 데이터 안의 통계적 관계와 패턴을 파악해 이를 내부 매개변수로 저장한다. 그런 다음 이렇게 학습된 패턴을 사용해 처음 접하는 새로운 데이터에 대한 예측을 내놓는다. 관련성 있고 정제된 데이터가 많을수록 결과는 대체로 더 신뢰할 만해진다.

크게 세 가지 접근법이 있다. 라벨이 달린 예시로 모델을 학습시키는 지도 학습, 라벨 없는 데이터에서 스스로 구조를 찾아내는 비지도 학습, 그리고 시행착오와 피드백을 통해 시스템이 배우는 강화 학습이다. 흔히 쓰이는 기법으로는 단순한 의사결정 트리와 선형 모델부터 복잡한 신경망까지 다양하다. 어떤 접근법이 가장 적합한지는 데이터의 종류, 과제의 성격, 결과가 얼마나 투명해야 하는지에 달려 있다.

기업에서는 데이터가 대량으로 쌓이고 사람이 수작업으로 추적하기에는 패턴이 너무 복잡해지는 영역, 예를 들어 수요 예측, 설비 고장 예측, 품질 편차 예측 등에 머신러닝이 흔히 적용된다. 그러나 학습된 모델은 고정된 규칙집이 아니다. 프로세스와 조건이 바뀌면 정기적으로 점검하고 재학습해야 한다. 그만큼 중요한 것은 결과의 품질이 기반 데이터의 품질과 대표성에 직접 좌우된다는 점이다.

실용 예시

한 금속가공 업체가 밀링 머신 3대에서 18개월치 센서 데이터를 수집하는데, 여기에는 진동, 온도, 전류 소비량이 포함된다. 이 데이터와 기록된 고장 이력을 바탕으로 머신러닝 모델이 학습되어, 베어링 고장이 발생하기 약 48시간 전에 나타나는 전형적인 패턴을 인식하게 된다. 400 가동 시간마다 이루어지던 기존의 고정 유지보수 일정 대신, 이제 팀은 표적화된 경보를 받게 되어 첫 해에 예기치 못한 다운타임이 약 30퍼센트 줄어든다.

Leanshift의 도움 방식

머신러닝은 그렇지 않으면 프로세스 안에 숨어 있을 패턴을 드러내, 지속적 개선에 또 하나의 통찰의 원천을 더해준다. 이는 Gemba에 직접 가서 관찰하는 것을 대체하지 않고 그 곁에서 함께 작동한다. Kaizen이 관찰력을 예리하게 다듬는다면, 머신러닝은 방대한 데이터 전반에 걸쳐 반복되는 패턴을 눈에 보이게 만든다. 궁극적인 목표는 그런 통찰을 더 나은 결정으로 바꾸고, 현장의 더 많은 사람이 스스로 개선점을 찾아내고 이끌어갈 수 있도록 돕는 것이다.

자주 묻는 질문

머신러닝에는 항상 대량의 데이터가 필요한가?

꼭 그렇지는 않다. 일부 방법은 규모가 작더라도 정제되고 대표성 있는 데이터셋에서도 잘 작동하지만, 데이터 양이 많을수록 대체로 신뢰성이 높아진다.

머신러닝은 인공지능과 같은 것인가?

아니다, 머신러닝은 인공지능의 한 하위 분야다. AI는 더 넓은 개념이고, 머신러닝은 시스템이 데이터에서 학습하도록 하는 구체적인 방법을 가리킨다.

모델이 실제로 신뢰할 만한지 어떻게 아는가?

학습에 쓰이지 않은 데이터로 테스트하고, 실제 프로세스는 계속 변하기 때문에 시간이 지나도 예측 정확도를 계속 모니터링한다.