회고 모임 후기

러닝에 대해서 내가 얼마나 진심인지 알게되었다 사람들한테 얻은 인사이트가 좋았다

Ridge Regression

LASSO

Bias-Variance Dilemma

Proximal gradient method(optional)

Regression and Linear models

Linear Regression

Batch methods

Ordinary least squares(OLS)

여기서 minimize 하는게 목표 y : target bector ∅ : design matrix

Maximum likelihood estimates

Sequential methods

Least mean squares(LMS)

gredient descent method의 하나임

Recursive (sequential) least squares (RLS)

(P_(n-1) ϕn)/(λ+ϕ_n^T P(n-1) ϕn ) : constant stepsize [y_n-ϕ_n^T w(n-1)] : error

📌 ch 3 . Linear Models for Regression _ Regularization, Shrinkage, Sparseness

Regularization

Regularization

목적 : improve the generalization of the learned model

Ridge Regression

추가적인 정리

Batch methods와 Sequential methods 차이

Batch methods는 가능한 모든 데이터를 사용해 모델을 찾지만 Sequential methods는 하나하나 들어올 때마다 모델을 업데이트함

🧐 machine Learning이란

Key ingredients in ML

• Data
  • Structured or unstructed data
  • IID(Independent identically distributed) data or non-IID data

• Model
• Training(algorithm & inference)
  • Nonparametaric models
  • Parametric models

🧐 Algorithm 이란

1. task 주어지고
2. trainning experience 즉, data가 주어졌을때
3. a performance measure이 되는 것

🧐 ML과 NON-ML의 차이

Re Programming을 하는지 Re-Training을 하는지

🧐 Machine Learning Taxonomy

	Feedback	Goal
Supervised Learning	명시적인 피드백	Regression&Classification
Unsupervised Learning	No feedback	Representation learning & clustering
Reinforcement Learning	Evaluative feedback(시스템이 피드백을 제공)	sequential decision making
즉, self-supervised는 unsuperviesed에 포함
supervised : labeld data
unsupervised : unlabled data
Reinforce learning : 다양한 상황을 스스로 학습함

📌 ch 2 . Machine Learning for Regression

OLS and MLE

Regression and Linear models

• 06 표준 출력 함수
• 07 연산자
• 08 조건문
• 09 반복문

올해 뜨는 기술을 연초에 발표함(2023) 작년대비 어떤 기술이 떴는지, 없어졌는지를 중심으로 보기

-ai&data -cloud ai -web 3.0(block chain)

Key Technologies #1 : Artificial intelligence ai)machine learning)deep learning machine learning - rule을 스스로 학습 deep learning- 특징을 자동 추출/학습 높은 성능 제공(대량의 데이터)

data science와 ai 의 차이 -ai는 인공지능을 인공적으로 구현 인간의 지능을 모방 -data science는 finding hidden insights from data하며 데이터에서 분석하고 가ㅣㅅ화하는 것 -datat engineering : data를 처리해 휴열적으로 compu infra 제공 기술, cloud 어쩌구 활용

ai가 많이 사용되는 분야

1. 이미지  영상/보안 플랫폼
2. 자연어 처리

-cloud 물리 보유 자원 없이 it 자원/기술을 서비스로 제공하는 컴퓨팅 환경

-기본적인 지식을 갖추는 것이 중요 => 기본수학,통계공부

역으로 희망하는 회사별 채용 공고의 우대 언어나 역량을 살펴 보는 것이 좋은 방법

커뮤니케이션 스킬, 배우려는 열정 스터디를 해랏-새로운 언어가 나오면 논문,스터디

어떤 분야에 관심이 있는지 생각해 보기 -앱,프론트,백,데이터,자연어처리 공부의 흔적을 남기기 -깃허브-히스토리(취업용인지 오랫동안 해왔는지), 기술블로그,포트폴리오 코딩테스트 -프로그래머스,백준 연습문제

실제로 기여, 과장아닌 과장

랜덤함수,카운트함수 연습 코드타이핑 : 6/7

문제

정답

Main클래스

package do_it_java_ch2;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Java API 실습과제");
        Quiz quiz=new Quiz();

        //1번 : 도로 제한속도 60km, 70, 80, 100 중 하나
        System.out.println
        ("제한속도= "+quiz.speed_limit()+"km");

        //2번 : he의 개수 출력
        String source = "The old man and the sea";
        System.out.println
        (quiz.count(source, "he"));

    }

}

quiz 클래스

package do_it_java_ch2;

public class Quiz {
    //1번
    int speed_limit() {
        int n=(int)(Math.random()*4); // 0 * 4 < n < 1 * 4
        switch(n) {
        case 0:
            return 60;
        case 1:
            return 70;
        case 2:
            return 80;
        case 3:
            return 100;
        }
        return 0;
    }

    //2번
    int count(String src, String hunt) {
        int cnt=0;
        int cut=hunt.length();
        for(int i=0; i<(src.length()-cut+1); i++) {
            //if(src.substring(i, i+cut).compareTo(hunt)==0)
            if(src.substring(i,i+cut).equals(hunt))
                cnt++;
    }
        return cnt;
}
}

공부

int n=(int)(Math.random()*4); 코드 분석 -> Math.random() 0이상 1미만의 임의의 실수 반환 ->(int)는 형변환 연산자로 실수를 정수로 변환=> 0이상 4미만의 임의의 실수가 나옴

if(src.substring(i,i+cut).equals(hunt)); 코드 분석 ->src.substring(i,i+cut)은 src 문자열에서 인덱스 i부터 i+cut-1까지의 부분 문자열 추출 ->equals()는 앞서 추출한 문자열과 뒤 문자열이 동일한지 보아 결과를 논리값으로 반환

profile

코드타이핑 6/8

문제

정답

메인클래스

package do_it_java_ch2;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("ArrList<E>클래스 설계");
        ArrList<Integer> arr = new ArrList<Integer>();
        arr.add(5);
        arr.add(4);
        arr.add(-1);

        System.out.println("ArrList요소수: " + arr.size());
        for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
            System.out.println(arr.get(i));
        }
        System.out.println();

        arr.add(2, 100);
        arr.show();

        arr.remove(1);
        arr.show();
    }

}

ArrList클래스

package do_it_java_ch2;

public class ArrList<E> {
    private E[] a;
    private int size;

    ArrList() {
        a = (E[]) new Object[50];
        size = 0;
    }

    public void add(E newItem) {
        a[size++] = newItem;
    }

    E get(int pos) {
        return a[pos];
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    public void add(int pos, E newItem) {
        for (int i = size - 1; i >= pos; i--)
            a[i + 1] = a[i];
        a[pos] = newItem;
        size++;
    }

    public void remove(int pos) {
        for (int i = pos; i < size - 1; i++) {
            a[i] = a[i + 1];
        }
        size--;
    }

    public void show() {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.print(a[i] + " ");
        }
        System.err.println();
    }

}

공부

• 위 코드는 ArrList라는 제네릭 컬렉션 클래스를 구현한거임 제네릭을 사용해 클래스를 정의함으로써, ArrList클래스로 다양한 타입의 요소를 저장할 수 있는 컬렉션을 생성함

• private E[] a; -> Arrlist클래스 내부에 E타입 배열 a가 선언

• for (int i = size - 1; i >= pos; i--): -> size - 1부터 시작하여 pos까지 역순으로 반복하는 반복문입니다. 이 반복문은 배열의 요소들을 한 칸씩 오른쪽으로 이동시키는 역할을 합니다. 이렇게 함으로써 새로운 요소를 삽입할 위치를 확보합

• a[i + 1] = a[i];: 반복문 내부에서 현재 인덱스 i의 값을 다음 인덱스 i + 1로 이동시킵니다. 이렇게 함으로써 배열의 요소들이 한 칸씩 오른쪽으로 이동

공부내용 : 상속 코드타이핑 6/7

문제

코드

메인클래스

package do_it_java_ch2;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("1. Animal Class");
        Animal Tiger=new Animal("토끼");
        System.out.println("먹은 것 :"+Tiger.get_feed());

        System.out.println("\n2. Fish Class");
        Fish Shark = new Fish("참치", 30);
    Shark.show();
        }

}

Animal class

package do_it_java_ch2;

public class Animal {
    private String feed;
    Animal(String fd){
        feed=fd;
    }
    String get_feed() {
        return feed;
    }
}

Fish class

package do_it_java_ch2;

public class Fish extends Animal {
    private int depth;
    Fish(String fd, int dt){
        super(fd);
        depth=dt;
    }

    void show() {
        System.out.println("먹은 것"+get_feed()+",현재 수심: "+depth+"m");
    }
}

공부

• super : 부모를 부르는 예약어

• 상위 클래스 생성자, 맴버변수, 메서드를 참조함

[생성자 오버로딩, 배열이 들어간 클래스] 코드타이핑 6/7 안보고 타이핑

문제

코드

Main class

package do_it_java_ch2;

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int mode = 5, size = 0;
        King[] Joseon = new King[30]; // King 객체배열

        menu();

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (mode != 0) {
            System.out.println("\n> ");
            mode = sc.nextInt();
            switch (mode) {
            case 0:
                System.out.println("종료되었습니다.");
                break;
            case 1:
                System.out.print("왕의 이름 > ");
                String name = sc.next();
                System.out.print("왕의 순서 > ");
                int order = sc.nextInt();
                Joseon[size++] = new King(name, order);
                break;
            case 2:
                for(int i=0; i<size; i++) {
                    Joseon[i].show();
                }
                break;
            case 3:
                menu();
                break;

            }
        }
        sc.close();

    }

    private static void menu() {
        System.out.println(" [ menu ] ");
        System.out.println(" 0 : exit ");
        System.out.println(" 1 : input(King Info.) ");
        System.out.println(" 2 : show (King List)");
        System.out.println(" 3 : menu ");

    }

}

King class

package do_it_java_ch2;

public class King {
    private String name;
    private int order;
    King(String nm, int od){
        name=nm;
        order=od;
    }

    void show() {
        System.out.println("조선"+order+"대왕"+name);
    }

}

공부

• 배열 만드는 방법 클래스명 [] 인스턴스 명= new 클래스명 [객체크기]

  • size++ 의미란? size를 사용하고 다음으로 크기를 늘려라

  • menu클래스는 public,protected default모두 가능함

• 코드타이핑 6/6

문제

Message Passing 연습

정답

메인클래스

package do_it_java_ch2;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("자동차와 주유소");

        Car GM5= new Car();

        GasStation GS=new GasStation();

        GM5.set_gas(10);
        GS.set_gas(500);
        GM5.show();
        GS.show();
        GM5.fill_gas(50,GS);
        GM5.show();
        GS.show();

        GM5.fill_gas(460,GS);

    }

}

차클래스

package do_it_java_ch2;

public class Car {
    private int gas; //필드 private로 구현

    void set_gas(int g) {
        gas=g;
    }
    void show() {
        System.out.println("현재 주유량: "+gas+"L");

    }
    void fill_gas(int g, GasStation st) { //메세지패싱 구현
        if(g==st.refuel(g))               // 메소드 호출 필
            gas +=g;
        else
            System.out.println("주유실패");
    }
}

주유소클래스

package do_it_java_ch2;

public class GasStation {
    private int gas; // 필드 private으로 구현

    void set_gas(int g) {
        gas = g;
    }

    void show() {
        System.out.println("현재 재고량:" + gas + "L");
    }

    int refuel(int g) {
        if (gas < g) {
            return -1;
        }
        gas -= g;
        return g;
    }

}

공부

• 1이 아니라 "L"였다.
• 메세지 패싱을 어떤 방식으로 하는 지 익히기(안보고 타이핑 몇 번 해봐야될듯)

• 코드타이핑 6/6
• 복습

문제

정답코드

메인 클래스

package do_it_java_ch2;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Example ex=new Example();

        // 1번
        int a=5;
        System.out.print("1번문제= ");
        if(ex.odd(a))
            System.out.println("홀수");
        else
            System.out.println("짝수");

        // 2번
        char c = 's';
        c=next(c);
        System.out.println("2번문제= " +c);

        // 3번
        int[]data= {10,5,8,20,7,3,30,25,15};
        System.out.println("3번문제= "+ ex.min(data));

    }

    //2번
    static char next(char ch) {
        return (char)(ch+1);
    }

}

메소드 클래스

package do_it_java_ch2;

public class Example {

    //1번
    boolean odd(int n) {
        if(n%2==1)
            return true;
        else
            return false;
    }

    //3번
    int min(int[] dat) {
        int min=dat[0];
        for(int i=1; i<dat.length; i++) {
            if(dat[i]<min)
                min=dat[i];
        }
        return min;
    }

}

공부

• 2번 문제만 static인 이유는? 인스턴스를 생성하지 않고도 바로 클래스를 만들 수 있는 것임
• if문이 조건문에 true/false가 들어와도 되는거니? true일때 if문을 실행하고 false면 실행하지 않아

기본 개념 정리

객체 : 객체지향 프로그램의 대상, 생성된 인스턴스 클래스 : 객체를 프로그래밍 하기 위해 코드로 만든 상태 인스턴스 : 클래스가 메모리에 생성된 상태 맴버변수 : 클래스의 속성, 특성(수업에서는 필드라 부름) 메서드 : 맴버 변수를 이용해 클래스 기능을 구현 참조변수 : 메모리에 생성된 인스턴스를 가리키는 변수 참조값 : 생성된 인스턴스의 메모리 주소 값

클래스 만들고 실행하는 과정은?

클래스형 변수이름 = new 생성자 이때, 변수이름을 참조변수라고도 하는데 인스턴스를 가리킴

인스턴스

인스턴스란 클래스가 메모리 공간에 생성된 형태 메인코드에서 사용될 때는 참조변수.맴버변수 참조변수.메서드

디폴트 생성자

main class에서 person personLee = new person(); 이런 코드가 있고 person class에서 public person(String pname){ name=pname; } 이라는 코드가 있다고 하자 이때 오류가 발생한다.

오류 해결하기 위해서는

1. 매개변수가 있는 생성자로 호출한다.
2. 디폴트 생성자를 person class에 추가로 구현한다. ex) public person(){}

접근제어자

예약어의 일종 private 변수 선언시 외부 클래스에서 접근 불가 -> public 매서드 get() set() 사용하기 get()은 값을 가져오고 set()은 값을 지정함 (이때, source-generate getters and setters로 자동으로 만들 수 있음)

• 접근 제어자 정리 public- 외부 클래스 어디에서나 protected-같은 패키지 내부 상속관계 클래스에서만 아무것도없을때-default 같은 패키지 내부에서만 private-같은 클래스 내부에서만

this 예약어

인스턴스를 가리킨다고 보면됨

import numpy as np
import math
import cv2


# 감마 보정 함수
def estimate_optimal_gamma(img, std, r):
    s = (img ** r)
    up = s - std
    down = s * np.log1p(img)

    optimal_r = r - (up / down)
    if (abs(r - optimal_r) < 0.0000001).all:
        return optimal_r
    else:
        estimate_optimal_gamma(img, std, optimal_r)


img = cv2.imread('chair.png')
cv2.imshow('original',img)

height, width, channel = img.shape

B = img[..., 0]
G = img[..., 1]
R = img[..., 2]
Y = np.zeros((height, width), dtype=np.float64)

# A.휘도 정규화

for x in range(height):
    for y in range(width):
        Y[x][y] = (0.299 * R[x][y] + 0.587 * G[x][y] + 0.114 * B[x][y])

# 'Y' 휘도 정규화
MAX = max(map(max, Y))
for x in range(height):
    for y in range(width):
        Y[x][y] = math.log((Y[x][y] + 1), MAX)

# B. 감마보정
bright = np.zeros((height, width), dtype=np.float64)
dark = np.zeros((height, width), dtype=np.float64)

# 밝은영역 어두운 영역 나누기

for x in range(height):
    for y in range(width):
        if Y[x][y] > 0.5:
            dark[x][y] = Y[x][y]
        else:
            bright[x][y] = Y[x][y]

# 표준편차
dark_std = np.std(dark)
bright_std = 1 - np.std(dark)

# 감마보정 적용
dark_r = estimate_optimal_gamma(dark, dark_std, 1.0)
bright_r = estimate_optimal_gamma(bright, bright_std, 1.0)
"""
print(dark_r)
print(bright_r)
"""

# 이미지 합성

w = np.zeros((height, width), dtype=np.float64)
Y_out = np.zeros((height, width), dtype=np.float64)

for x in range(height):
    for y in range(width):
        w[x][y] = math.exp(-(bright[x][y] ** 2) / (2 * (0.5) ** 2))
        Y_out[x][y] = (
                    (w[x][y]) * (((dark[x][y] ** dark_r[x][y]))) + ((1 - w[x][y]) * ((bright[x][y] ** bright_r[x][y]))))

# 색 복원

for x in range(height):
    for y in range(width):
        R[x][y] = Y_out[x][y] * np.power((R[x][y] / Y[x][y]), (1 - np.tanh(bright[x][y])))
        G[x][y] = Y_out[x][y] * np.power((G[x][y] / Y[x][y]), (1 - np.tanh(bright[x][y])))
        B[x][y] = Y_out[x][y] * np.power((B[x][y] / Y[x][y]), (1 - np.tanh(bright[x][y])))

result = (np.dstack((B, G, R)).astype(np.uint8))

cv2.imshow('Output Image', result)

cv2.waitKey(0)

PSNR SSIM 비교코드

코드

import cv2
import numpy as np
from skimage.metrics import structural_similarity as ssim

def calculate_psnr(img1, img2):
    mse = np.mean((img1 - img2) ** 2)
    if mse == 0:
        return float('inf')
    max_pixel = 255.0
    psnr = 20 * np.log10(max_pixel / np.sqrt(mse))
    return psnr

def calculate_ssim(img1, img2):
    return ssim(img1, img2, multichannel=True)

# 이미지 로드
low_image = cv2.imread('chair.png')
restored_image = cv2.imread('restored_image.png')


# 이미지를 그레이스케일로 변환
low_image_gray = cv2.cvtColor(low_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
restored_image_gray = cv2.cvtColor(restored_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# PSNR 계산
psnr = calculate_psnr(low_image_gray, restored_image_gray)
print(f"PSNR: {psnr} dB")

# SSIM 계산
ssim_score = calculate_ssim(low_image_gray, restored_image_gray)
print(f"SSIM: {ssim_score}")

input이미지와 내가 짠 코드 output_image 사진과 값 비교

결과 이미지

결과 PSNR: 30.782334103567116 dB SSIM: 0.5385916414339124

input이미지와 논문 Table_average 값 비교

결과 PSNR: 30.240407956672627 dB SSIM: 0.6787482216085202

input이미지와 논문 Table_median 값 비교

PSNR: 30.36245081307683 dB SSIM: 0.63387279567819

1.sse,예측값 2.design Matrix 3.gradient descent

-자구알(코드보기...ㅎ) 1.병합정렬이란? 2.퀵정렬이란?

MSE(Mean Square Error)

평균제곱오차 오차의 제곱에 대한 평균을 구한 값 값이 작을 수록 오차가 작은것=> 정확성이 높음

PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)

영상내 신호가 가질 수 있는 최대 신호에 대한 잡음(noise)의 비율 일반적으로 영상을 압축했을 때 화질이 얼마나 손실되었는지를 평가하는 목적 db(데시벨)단위 사용 PSNR 수치가 높을수록 원본 영상에 비해 손실이 적음(높을 수록 좋음)

s=영상에서 픽셀의 최댓값 8bit unsigned integer일때 s=255 double,float type s=1

한계

1. 인간이 시각적으로 느끼는 품질 차이를 표현한 방법이 아님
2. MSE=0 일때, PSNR 정의 불가

SSIM(Structural SImilarity Index Map)

PSNR과 다르게 수치적인 에러가 아닌 인간의 시각적 화질 차이를 평가하기 위해 고안된 방법

영상의 구조 정보를 고려해 얼마나 구조 정보를 변화시키지 않았는지를 계산 영상에 대한 SSIM값이 높을수록 원본 영상의 품질에 가깝다는 의미 즉, 높을수록 좋음

Luminance(휘도),Constrast(대비),Structural(구조)로 품질 평가

command shift T 그전에 닫았던 창 띄어줌

10952번

내코드

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        int a = 1;
        int b = 1;

        while (a != 0 && b != 0) {
            a = sc.nextInt();
            b = sc.nextInt();

            if (a != 0 && b != 0) {
                System.out.println(a + b);
            } else {

            }

        }

    }

}

다른 코드

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(true) {
            int a = sc.nextInt()+sc.nextInt();
            if(a == 0) return;
            System.out.println(a);
        }
    }
}

공부 -while return하면 해당루프와 루프를 감싸고 있던 메서드까지 종료

10951번 ❌

공부 -EOF=end of file을 의미 데이터 소스로부터 더 이상 읽을 데이터가 없을때 알고리즘 문제 풀때는 주로 입력값을 얼마나 받을지 명시하지 않을 경우 사용

1. scanner 이용하기 Scanner scan = new Scanner(System.in);

while(scan.hasNext()) { System.out.println(scan.nextLine()); } 2.bufferedreader BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String input = "";

while((input = br.readLine()) != null) { // 이후 로직 전개. } 읽은 값이 null이되면 반복문을 종료

15552번 ❌

정답코드

package 자료구조이해;

import java.io.*;
class Main{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        int n = Integer.parseInt(bf.readLine());
        for(int i = 0; i < n; i++){
            String s = bf.readLine();
            int a = Integer.parseInt(s.split(" ")[0]);
            int b = Integer.parseInt(s.split(" ")[1]);
            bw.write(a+b+"\n");
        }
        bw.flush();
    }
}

공부 -BufferReader와 Bufferedwriter 사용법

사용하는 이유 많은 양의 데이터 처리할 때 유리

단점 BuffererdReader은 Enter만 경계로 인식하고 받은 데이터가 String으로 고정되기에 입력받은 데이터를 가공하는 작업이 필요

BufferedReader 사용법

BufferedReader bf= new BufferedReader(new InputStreamReader (System.in));
String s = bf.readLine();
int i = Integer.parseInt(bf.readLine());

주의할 점 readLine() 사용시 리턴값이 string으로 고정되기에 다른 타입 입력은 형변환 필수 예외처리 필요 throwsIOException 이용함

StringTokenizer st = new StringTokenizer(s);//StringTokenizer인자 값에 입력 문자열을 넣음
int a=Integer.parseInt(st.nextToken());//첫번째 호출
int b=Integer.parseInt(st.nextToken());//두번째 호출

String array[]=s.split("");

BufferedWriter 사용법

BufferedWritter bw=new BufferedWritter(new OutputStreamWriter(System.out)); // 할당된 버퍼에 값 넣어주기
String s="abcdefg"//출력할 문자열
bw.write(s+"\n")//버퍼에 있는 값 전부 출력
bw.flush();//남아있는 데이터를 모두 출력
bw.close();// 스트림 닫음

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