엔트리와 함께하는 인공지능 교실 > Chapter 5. 이미지 분류 인공지능 모델 응용(2)

[Session 01] 서예가 한석봉 따라잡기

 서예가 한석봉 따라잡기

근래에는 사용자의 필체를 인식하여 디지털 문자로 전환해주는 기능이 탑재된 태블릿이 출시되고 있다. 숫자나 한글, 영문, 중국어, 일본어 등을 가리지 않고 컴퓨터가 인식할 수 있는 데이터로 전환하는 인공지능이 동작한다고 볼 수 있 다. 우리가 직접 이러한 인공지능 모델을 만들어 보자.


학습 목표 

인공지능 이미지 분류 모델을 이용하여 궁서체와 판본체를 판별하는 프로그램을 만들 수 있다.

* 참고 : 2015개정 교육과정 기준, 궁(서)체는 6학년 교육과정, 판본체는 4학년 교육과정에서 다룸.


학습준비물

웹캠이 설치된 PC(노트북)

데이터 수집 아이디어

 

▲ 붓글씨, #이미지 인식, #지도학습, #분류 학습



 1-1 인공지능 모델 학습하기


1) 이미지 모델 학습을 위한 데이터 입력하기

프로그램을 통해 붓글씨 판별에 사용할 모델을 학습시킨다. 궁서체와 판본체 각각의 이미지 데이터를 확보 하기 위해 예시 이미지를 촬영하거나 가지고 있는 이미지를 업로드한다. 이미지 모델 학습을 위한 데이터 입력 학습된 데이터가 많을수록 프로그램의 정확도가 높아지니 최대한 많은 데이터를 입력한다.


2) 이미지 모델 학습하기

 

입력한 이미지 데이터를 인공지능에 학습시키기 위해 [모델 학습하기]를 실행한다. 데이터의 양이 많을수록 시간이 오래 걸린다.



3) 이미지 모델 학습 결과 확인하기

이미지 데이터를 학습한 모델이 제대로 된 결과를 출력하는지 결과에 이미지를 촬영하거나 파일을 업로드하고 확인한다. 결과에 따라 정확도를 높이기 위해 추가로 이미지 데이터를 입력하여 학습시킨다.


 


 1-2 엔트리 코딩하기

(1) 코딩 준비하기


(2) 비디오 인식 프로그래밍 하기

(1) 촬영된 이미지를 판별하기

 

프로그램이 시작된 후 붓글씨 작품 인식을 위해 [시작] 카테고리의 [시작하기 버튼을 클릭했을 때]블록과 [생김새] 카테고리의 [을(를) 말하기]블록을 연결하고 ‘붓글씨 솜씨를 보여주시게’ 문구를 입력한다.



2) 인식된 이미지가 '궁서체'인지 '판본체'인지에 따라 선비의 반응 나타내기

 

촬영된 이미지를 판별하기 위해 [인공지능] 카테고리에서 [학습한 모델로 인식하기]블록을 연결하고, 촬영된 이미지가 궁서체인지 판본체인지에 따라 문구가 다르게 출력되게 하며 선비의 이미지를 부채 든 선비의 이미지로 바꾼다.


 ※주의

오브젝트를 클릭했을 때‘ 코드는 반드시 오브젝트를 클릭한 상태에서 입력하도록 한다.



3) 이미지가 입력되지 않거나 판별이 완료되면 다시 실행 안내하기

 

이미지가 입력되지 않거나 붓글씨 판별이 완료되면 ‘선비’ 오브젝트를 클릭하여 프로그램을 처음부터 다시 실행할 수 있도록, [인공지능] 카테고리에서 [학습한 모델로 인식하기]블록을 연결한다.



4) [시작하기] 버튼을 클릭하여 붓글씨 작품을 촬영해보며 인공지능(AI)이 궁서체와 판본체를 바르게 판별하는지 확인해본다.


 


 1-3 기능 요약(완성된 프로그램 살펴보기)

완성된 붓글씨 판별 프로그램을 실행해보자.


▲ 완성 프로그램 : http://naver.me/501c3PND


붓글씨 판별 프로그램의 실행과정

1) 프로그램 실행하여 이미지 인식하기

 

붓글씨를 인식하기 위해서는 컴퓨터가 웹캠(카메라)을 이용하여 이미지를 인식하여야 한다.


2) 촬영한 이미지가 어떤 글씨체 인지 알아보기

 

인공지능은 촬영된 이미지가 궁서체인지 판본 체인지를 기존의 학습된 모델을 이용하여 구별한다.


3) 판별된 결과를 화면에 출력하기

만약 촬영한 이미지가 궁서체로 판별되면 선비가 “궁서체로군” 이라고 말하고 판본체로 판별되면 “판본체로군”이라고 말하며, 선비가 부채를 손에 들고 웃음을 짓는 모습으로 바뀐다.

4) 이미지가 입력되지 않을 경우 대응하기

만약 이미지가 입력되지 않으면 선비가 “다시 시도해보자꾸나” 라고 말하고, 선비가 부채를 손에 들고 웃음을 짓는 모습으로 바뀐다.


 

5) 붓글씨를 궁서체와 판본체로 판별해주는 프로그램 완성하기

만약 이미지가 입력되지 않으면 선비가 “다시 시도해보자꾸나” 라고 말하고, 선비가 부채를 손에 들고 웃음을 짓는 모습으로 바뀐다.


 


 1-4 실습과제

[기본]

1. [보기]를 참고하여 붓글씨 판별 프로그램 알고리즘 완성하기


 


2. 완성된 붓글씨 판별 프로그램 작동 테스트 및 수정하기

1) 인공지능 학습에 활용된 것 이외의 궁서체 사진을 프로그램에 입력하여 프로그램이 정상적으로 작동하는 지 확인해 봅시다.


2) 인공지능 학습에 활용된 것 이외의 판본체 사진을 프로그램에 입력하여 프로그램이 정상적으로 작동하는 지 확인해 봅시다.


3) 프로그램이 정상적으로 작동하지 않는다면 알고리즘의 단계별로 다시 차분히 확인해 봅시다.


[심화]

1. 붓글씨 판별 인공지능 프로그램을 응용하여 필요에 맞게 수정하기

1) 궁서체, 판본체 판별시 문구 대신 소리로 알리기

궁서체, 판본체를 판별할 때 문구로만 안내되면 화면을 보아야지만 확인할 수 있다. 이번에는 아래의 기능을 참고하여 소리로 확인하도록 해보자.


2) 궁서체, 판본체 외의 글씨체를 구분하는 프로그램 만들기

궁서체, 판본체 외에 다른 글씨체를 구분하는 프로그램도 만들 수 있을까?


 


2. 붓글씨 판별 인공지능 프로그램을 응용하여 새로운 프로그램 만들기

이미지 학습 모델을 이용하여 한글과 영어를 구분하는 프로그램을 만들어 보자.


 



[정리]

아래의 명령어를 살펴보고 어떤 프로그램인지 설명하기


 

 

[안내]

1. 엔트리 비디오 인식 기능 활용 방법

1) 엔트리에서 인공지능 블록 추가하기

인공지능 블록을 생성하기 위해 [블록]에서 [인공지능] 카테고리를 선택한 후 [AI블록 불러오기]를 클릭합니다.


2) AI블록 가운데 [비디오 감지] 를 선택한 후 추가하기를 클릭한다.


3) [인공지능] 카테고리에 생성된 인공지능 블록들을 확인한다.


 


2. 이미지 모델 학습 블록 살펴보기


3. 엔트리 비디오 인식이 되지 않아요!

 

1) 엔트리에서 비디오 인식을 통해 사람의 얼굴을 인식하기 위해서는 카메라가 연결된 컴퓨터에서 카메라 기능 사용에 대한 설정 허용이 필요하다. 인터넷 브라우저의 설정을 변경해 카메라 사용을 허용해야 한다. Chrome 브라우저의 경우, 작품 만들기 페이지에서 주소 표시줄 오른쪽의 카메라 아이콘을 클릭하거나 '설정 > 개인정보 및 보안 > 사이트 설정 > 카메라' 에서 엔트리 사이트의 카메라 사용을 허용해야 사용이 가능하다.

 

2) 얼굴인식이 제대로 되는지 확인하기 위해 다음과 같은 활동을 먼저 진행한다. 엔트리에서 비디오가 연결되어 있는지 확인하는 프로그램이다. 이 프로그램을 실행을 통해 카메라가 제대로 인식되는지를 확인해야 한다.