딥러닝을 다시 배우는 PyTorch - 원리를 이해하고 직접 구현하기

이 강의는 PyTorch로 딥러닝을 처음부터 다시 쌓아 올리는 47차시, 약 39시간의 과정입니다. 딥러닝 강의는 많지만 대부분 두 부류로 갈립니다. 라이브러리 사용법만 훑어 정작 코드가 왜 그렇게 생겼는지 모르게 되거나, 수식부터 시작해 중간에 포기하게 되거나입니다. 이 강의는 다른 순서를 택합니다. 먼저 결과를 만들어 보고, 그다음 그 안에서 무슨 일이 일어났는지 파고듭니다. 시작은 사전학습 모델입니다. 이미지 분류를 돌려 보고, Stable Diffusion으로 인페인팅을 해보고, BLIP으로 이미지 캡셔닝까지 실습합니다. 첫 시간부터 결과물이 나오기 때문에 이후 이론을 배울 동기가 생깁니다. 그다음이 이 강의의 핵심입니다. 텐서를 일곱 차시에 걸쳐 다룹니다. 인덱싱과 브로드캐스팅은 물론, 스토리지와 stride 같은 메모리 구조, 메모리 연속성 관리, GPU 연산과 NumPy 상호 변환까지 내려갑니다. 텐서를 이 정도로 다루는 한국어 강의는 드뭅니다. 여기를 이해하면 이후 모든 코드가 다르게 읽힙니다. 이어서 실제 데이터를 텐서로 바꾸는 전처리를 다룹니다. 이미지의 색상 채널, 테이블 데이터와 원핫 인코딩, 시계열, 텍스트 임베딩까지 데이터 유형별로 짚습니다. 그리고 학습의 원리로 넘어가 손실 함수와 경사 하강법을 수치 미분으로 직접 구현해 본 뒤, Autograd가 그것을 어떻게 자동화하는지 확인합니다. 직접 만들어 본 사람만이 자동 미분의 편리함을 제대로 압니다. 후반부는 신경망 구조입니다. nn.Module로 심층 신경망을 만들고 CIFAR-10을 분류하다가 완전 연결 신경망의 한계를 마주하고, 여기서 CNN이 왜 필요한지 자연스럽게 도달합니다. 마지막에는 텍스트 생성으로 넘어가 바이그램 모델부터 임베딩, MLP 기반 생성 모델을 거쳐 Attention의 Query·Key·Value 원리까지 다룹니다. Python을 다룰 줄 알고 딥러닝을 제대로 이해하고 싶은 분이라면, 이 강의를 마쳤을 때 남는 것은 예제 코드가 아니라 어떤 모델을 만나도 구조를 읽어 낼 수 있는 눈입니다.

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난이도 초급

수강기한 무제한

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수강 후 이런걸 얻을 수 있어요

  • PyTorch 파이프라인 전체 흐름 - Dataset과 DataLoader를 활용해 딥러닝 학습 파이프라인을 구성할 수 있다

  • 텐서의 내부 구조 이해 - 인덱싱, 브로드캐스팅, 스토리지, stride와 메모리 연속성을 이해하고 다룰 수 있다.

  • 데이터 유형별 텐서 변환 - 이미지, 테이블, 시계열, 텍스트 데이터를 학습용 텐서로 전처리할 수 있다.

  • 심층 신경망 구축 - nn.Module과 Sequential로 신경망을 설계하고 훈련·검증 루프를 완성할 수 있다.

  • 생성형 모델과 Attention - 텍스트 생성 모델을 구현하고 Query·Key·Value 기반 Attention 원리를 설명할 수 있다.

  • 사전학습 모델과 생성형 AI 활용 - 이미지 분류, Stable Diffusion 인페인팅, BLIP 캡셔닝을 직접 실습할 수 있다.

  • GPU 연산과 NumPy 연계 - GPU 가속 연산을 적용하고 NumPy와 상호 변환하며 텐서를 저장·복원할 수 있다.

  • 학습 원리와 Autograd - 손실 함수와 경사 하강법을 직접 구현하고 Autograd로 자동 미분을 적용할 수 있다.

  • CNN 설계와 최적화 - 합성곱과 풀링의 원리를 이해하고 이미지 분류 모델을 설계·평가할 수 있다.

PyTorch로 배우는 딥러닝: 텐서부터 CNN과 Attention까지

PyTorch를 활용해 딥러닝의 핵심 원리를 기초부터 단계적으로 학습하는 실전 중심의 강의입니다.

이 강의에서는 Dataset과 DataLoader를 활용한 학습 파이프라인 구축, 텐서의 메모리 구조와 연산, GPU 가속과 NumPy 연동, 데이터 전처리, 손실 함수와 경사 하강법, Autograd와 역전파, 신경망 설계와 학습, CNN 기반 이미지 분류, 그리고 텍스트 생성과 Attention의 Query·Key·Value 원리까지 직접 코드로 구현하며 학습합니다.

또한 사전학습 모델을 활용한 이미지 분류, Stable Diffusion 인페인팅, BLIP 이미지 캡셔닝 등 생성형 AI와 멀티모달 AI의 실제 활용 방법도 다룹니다.

학습한 기술은 인공지능(AI), 딥러닝, 컴퓨터 비전, 자연어 처리(NLP), 생성형 AI, 데이터 과학 및 AI 엔지니어링 분야에서 활용할 수 있습니다.

강의에서는 개념 설명에만 머무르지 않고 실제 코드와 실행 결과를 통해 각 기술이 어떻게 동작하는지 확인합니다. 특히 텐서의 인덱싱, 브로드캐스팅, Storage, Stride, 메모리 연속성 등을 직접 다루면서 PyTorch 코드를 단순히 사용하는 것을 넘어 모델과 텐서 연산의 내부 구조를 이해하는 능력을 기르는 데 초점을 맞춥니다.

What You’ll Learn

Section : 핵심 학습 내용

이 강의에서는 PyTorch를 기반으로 딥러닝의 핵심 개념과 실전 구현 방법을 단계적으로 학습합니다.

1. PyTorch 딥러닝 파이프라인

  • PyTorch 개발 환경 설정

  • Dataset과 DataLoader의 구조와 활용

  • 데이터를 모델에 입력하고 학습시키는 전체 과정 이해

  • 사전학습 모델을 활용한 이미지 분류

  • Stable Diffusion을 활용한 인페인팅

  • BLIP을 활용한 이미지 캡셔닝

2. Tensor의 구조와 연산

  • Tensor의 기본 개념과 차원 이해

  • 인덱싱과 슬라이싱

  • Broadcasting을 활용한 연산

  • Named Tensor와 데이터 타입 변환

  • Tensor Storage와 메모리 구조

  • Stride와 메모리 연속성

  • GPU에서 Tensor 연산 수행

  • NumPy와 PyTorch Tensor 간 변환

  • Tensor 저장 및 복원

3. 다양한 데이터를 Tensor로 변환하기

  • 이미지 데이터를 Tensor로 표현하고 전처리

  • 차원 변경과 정규화

  • 3D 데이터 처리

  • 테이블 데이터와 One-Hot Encoding

  • 통계 분석과 Boolean Indexing

  • 시계열 데이터의 전처리와 차원 변환

  • 텍스트 정규화와 단어 임베딩

4. 딥러닝 학습 원리

  • 선형 모델과 파라미터의 개념

  • Loss Function의 역할

  • Gradient Descent의 원리

  • 미분과 Chain Rule 이해

  • 직접 Training Loop 구현

  • 학습 안정화 방법

  • Autograd를 활용한 자동 미분

  • Backpropagation의 원리와 구현

  • Optimizer 적용

  • 모델 검증과 성능 평가

5. 심층 신경망 구축

  • 선형 모델의 한계 이해

  • Activation Function의 역할

  • nn.Module과 Linear Layer 활용

  • Hidden Layer 구성

  • Sequential을 이용한 모델 설계

  • CIFAR-10 데이터셋을 활용한 이미지 분류

  • 정규화와 Softmax

  • Batch 단위 학습과 NLLLoss

  • GPU를 활용한 학습

  • 과적합 확인 및 파라미터 수 계산

  • Fully Connected Network의 한계 이해

6. CNN과 이미지 분류

  • CNN이 필요한 이유와 등장 배경

  • Convolution의 원리

  • Pooling의 역할

  • CNN 네트워크 구조 설계

  • Module API와 Functional API의 차이

  • CNN 학습 루프 구현

  • 정확도 평가

  • CNN 모델의 구조와 성능 최적화

7. 텍스트 생성과 Attention

  • 텍스트 생성과 자기지도 학습의 개념

  • Bigram 모델을 활용한 문자 시퀀스 분석

  • Subsequence 구성

  • Embedding의 원리

  • MLP 기반 텍스트 생성 모델 구현

  • Attention의 기본 원리

  • Query, Key, Value의 역할 이해

학습 목표

강의가 끝나면 단순히 PyTorch API를 사용하는 것을 넘어, Tensor가 메모리에서 어떻게 구성되고 연산되는지, 모델이 어떻게 학습되고 역전파가 이루어지는지, 그리고 CNN과 Attention이 어떤 원리로 동작하는지 코드 수준에서 이해하고 직접 구현할 수 있습니다.

Before You Enroll

Prerequisites & Notices

이 강의는 중급 수준의 딥러닝 학습 과정으로, Python과 NumPy에 대한 기본적인 이해가 필요합니다.

사전 지식

  • Python의 기본 문법을 알고 있어야 합니다.

  • 함수, 클래스, 리스트, 딕셔너리 등의 기본적인 Python 사용법이 필요합니다.

  • NumPy의 기본적인 배열 연산을 경험해 본 것을 권장합니다.

  • 고등학교 수준의 수학과 기본적인 미분 개념을 알고 있으면 좋습니다.

  • 미분과 딥러닝에 필요한 수학 개념은 강의에서도 다시 설명합니다.

  • Python 3 개발 환경 또는 Google Colab을 사용할 수 있어야 합니다.

  • GPU가 있으면 학습과 실습을 보다 빠르게 진행할 수 있지만, 대부분의 실습은 CPU에서도 가능합니다.

학습 방법

각 강의를 순서대로 시청하면서 설명된 코드를 직접 작성하고 실행해 보는 것을 권장합니다. 단순히 영상을 시청하는 것보다 강의에서 제공되는 예제 코드를 직접 수정하고 실행하면서 Tensor, Autograd, Neural Network, CNN 등의 동작을 확인하는 것이 효과적입니다.

특히 각 개념을 학습한 후 직접 작은 실습을 만들어 보고, 실행 결과와 오류를 확인하면서 학습하는 것을 권장합니다.

강의 품질

강의는 코드와 개념 설명을 명확하게 확인할 수 있도록 구성되어 있으며, Python과 PyTorch 실습을 따라가면서 학습할 수 있습니다. 큰 화면의 PC 환경에서 코드를 직접 실행하며 학습하는 것을 권장합니다.

질문 및 학습 지원

학습 중 이해하기 어려운 부분이나 코드 실행 과정에서 문제가 발생하면 강의의 질문 및 토론 기능을 활용하여 질문할 수 있습니다.

질문할 때는 문제가 발생한 코드와 오류 메시지, 그리고 본인이 시도한 방법을 함께 작성하면 보다 정확한 도움을 받을 수 있습니다.

강의 내용과 실습 환경의 변화에 따라 필요한 경우 강의 내용이 업데이트될 수 있습니다.

이런 분들께
추천드려요

학습 대상은
누구일까요?

  • 딥러닝 입문 강의를 들었지만 원리가 이해되지 않아 답답했던 개발자

  • TensorFlow에서 PyTorch로 전환하려는 엔지니어

  • 논문 구현 코드를 읽을 때 텐서 조작에서 막히는 연구자·대학원생

  • 사전학습 모델을 가져다 쓰기만 했지 내부를 모르는 실무자

  • 생성형 AI의 동작 원리를 코드 수준에서 이해하고 싶은 분

  • 딥러닝이 어려워 한 번 포기했다가 다시 시작하려는 학습자

  • AI 관련 취업·이직을 준비하며 깊이 있는 기반을 다지려는 분

선수 지식,
필요할까요?

  • CNN 설계와 최적화 - 합성곱과 풀링의 원리를 이해하고 이미지 분류 모델을 설계·평가할 수 있다.

  • NumPy 기초 사용 경험

  • 고등학교 수준의 수학 (미분 개념을 접해 봤으면 충분하며 강의에서 다시 다룹니다)

  • Python 3 개발 환경 또는 Google Colab 계정

  • GPU 환경 권장 (없어도 대부분의 실습은 CPU로 가능하며, Colab 무료 GPU 활용 가능)

  • 교안 열람에 XMind 또는 무료 뷰어가 필요

안녕하세요
it learner입니다.

IT 분야별 실무 전문가와 전문 강사진이 진행하는 IT 교육 과정으로, 프로그래밍, 소프트웨어 개발, 데이터 분석, 인공지능, 네트워크 및 정보기술 등 다양한 분야의 실무 중심 강의를 제공합니다. 최신 IT 기술과 산업 동향을 반영한 교육 콘텐츠를 통해 학습자가 이론적 지식과 실무 역량을 함께 습득하고, 빠르게 변화하는 IT 환경에 적응할 수 있도록 지원합니다.

커리큘럼

전체

47개 ∙ (37시간 47분)

해당 강의에서 제공:

수업자료
강의 게시일: 
마지막 업데이트일: 

수강평

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