한국에너지공과대학교(KENTECH·총장직무대행 박진호)은 이환서 에너지공학부생(3년)이 15일 울산과학기술원(UNIST)에서 열린 한국산업응용수학회(KSIAM) 춘계학술대회 포스터 우수상을 수상했다고 19일 밝혔다.
이환서 학생이 발표한 연구는 인공신경망 학습과 다양한 공학 최적화 문제에서 활용되는 경사하강법을 분수 미분, 특히 카푸토(Caputo) 분수 미분의 관점에서 재해석하고 그 계산 효율성을 획기적으로 개선하는 알고리즘을 제안한 것이다.
기존 분수 경사하강법은 현재의 기울기뿐 아니라 과거의 기울기 정보를 함께 반영한다는 장점이 있다. 반면 모든 과거 기울기 정보를 누적 계산해야 하기 때문에 횟수가 증가할수록 계산량과 메모리 사용량이 급격히 늘어나는 한계가 있었다.
이환서 학생은 이러한 병목을 해결하기 위해 과거 기울기 이력을 단순히 축소하는 것이 아니라, 최적화 과정에서 미세한 변화와 섭동 정보를 보존하면서 압축하는 방법을 고안했다. Caputo 분수 경사하강법의 장점인 장기 기억 효과는 유지하면서도, 대규모 신경망 학습과 공학 문제에 적용 가능한 빠르고 확장성 있는 계산 구조를 구현했다는 점에서 독창성을 인정받았다.
김현주 지도교수는 “수업과 시험 중심의 일방향 교육만으로는 이러한 잠재력이 충분히 드러나기 어려웠을 것”이라며, “이번 성과는 켄텍의 프로젝트 중심 탐구기반(PBL) 교육과 밀도 높은 연구지도의 결합된 결과”라고 말했다.
이환서 학생은 “인공신경망 학습 과정의 한계를 살펴보는 과정에서 문제의식을 갖게 됐고, 이를 수학적 모델링과 알고리즘 설계, 수치 실험으로 발전시키는 과정이 뜻깊었다”며 “첫 학회 발표와 수상을 계기로 연구를 더 깊이 이어가고 싶다”는 소감을 밝혔다.
나주=김한식 기자 hskim@etnews.com
