Python이 인공지능(AI)에 가장 많이 사용되는 이유

Python을 공부하다 보면 인공지능과 매우 밀접한 관련이 있다는 것을 알 수 있다.
왜 인공지능은 Python으로 개발할까?
다른 언어로는 인공지능을 개발할 수는 없을까?
Python이 C/C++ 보다 느린데 인공지능에 많이 사용되는 이유와
Python으로 개발하지 않았을 때의 단점을 알아보자.

 

■ Python이 AI에 가장 많이 사용되는 이유

1. 다양한 AI 및 머신 러닝 라이브러리와 프레임워크를 지원한다.

    TensorFlow, PyTorch, scikit-learn, Keras, OpenCV 등 많은 인공지능 도구와 라이브러리가 Python으로 개발되었다.

    이러한 라이브러리를 활용하여 AI 모델을 구축하고 학습시킬 수 있다.

2. 문법이 간결하고 읽기 쉬워서 비전공자와 전문가 모두가 코드를 이해하고 작성하기 쉽다. 이는 AI 모델의 프로토타입 작업 및 실험에 매우 유용하다.

3. 데이터는 AI 및 머신 러닝 작업의 핵심이며, Python은 데이터 분석 및 시각화를 위한 라이브러리와 도구를 풍부하게 제공한다.

    Pandas, NumPy, Matplotlib, Seaborn과 같은 라이브러리를 사용하여 데이터를 처리하고 시각화할 수 있다.

4. 활발한 AI 및 머신 러닝 커뮤니티를 가지고 있으며, AI 연구 및 개발에 관한 다양한 자료, 튜토리얼, 라이브러리, 오픈 소스 프로젝트가 존재한다.

    이러한 커뮤니티는 지식 공유와 협력을 촉진한다.

5. 여러 운영 체제에서 동작하므로, 다양한 환경에서 AI 모델을 개발하고 배포할 수 있다.

6. 빠른 프로토타이핑에 적합하며, 아이디어를 빠르게 구현하고 실험할 수 있다.

7. 다양한 머신 러닝 및 딥 러닝 프레임워크를 지원한다. 이러한 프레임워크를 사용하여 복잡한 AI 모델을 구축하고 학습시킬 수 있다.

8. 다른 언어와 연동하기 쉽고, 사용자 정의 라이브러리와 모듈을 개발하여 기능을 확장하기 용이하다.

9. 하나의 명령어로 여러 프레임워크를 작업 공간에 설치할 수 있다.

10. 메모리를 대신 관리한다.

 

■ Python으로 개발하지 않았을 때의 단점

1. 메모리 관리를 직접 처리해야 하며, 이로 인해 메모리 누수 및 오류가 발생할 수 있다.

2. 풍부한 라이브러리와 프레임워크를 활용할 수 없을 가능성이 있다.

3. 특정 언어나 프레임워크는 특정 플랫폼에 종속될 수 있으므로, 플랫폼 독립성이 필요한 경우에는 문제가 될 수 있다.

 

(참고) TensorFlow, PyTorch, scikit-learn, Keras, OpenCV

1. TensorFlow

  - Google Brain 팀에 의해 Python 기반으로 개발되었으며 2015년에 공개되었다. 딥 러닝 및 머신 러닝을 위한 오픈 소스 라이브러리다.

2. PyTorch

  - 딥 러닝 및 기계 학습을 위한 오픈 소스 프레임워크로 Python 기반으로 개발되었으며, 동적 계산 그래프를 사용하여 딥 러닝 모델을 구축하고 학습하는 데 사용된다.

    텐서 처리 및 자동 미분을 통한 모델 학습을 지원한다.

3. scikit-learn

  - Python에서 사용할 수 있는 머신 러닝 라이브러리로, 다양한 머신 러닝 알고리즘과 효과적인 데이터 분석 도구를 제공하여 모델 구축과 평가를 용이하게 한다.

    데이터 과학 및 머신 러닝, 예측 모델 개발 프로젝트에 활용된다.

4. Keras

  - 러닝 모델을 쉽게 구축하고 학습시키기 위한 고수준 딥 러닝 프레임워크로, 특히 신경망 모델을 쉽게 만들고 훈련시키는 데 사용된다.

    TensorFlow와 같은 백엔드 엔진을 지원하여 딥 러닝 작업을 단순화하고 가독성을 향상시킨다.

    연구, 실험, 프로토타이핑 및 실제 응용 프로그램 개발에 널리 사용된다.

5. OpenCV

  - 컴퓨터 비전 및 이미지 처리를 위한 오픈 소스 라이브러리로, 이미지 및 비디오 처리, 객체 감지, 얼굴 인식, 패턴 인식, 카메라 캘리브레이션 등

    다양한 컴퓨터 비전 작업을 지원한다.

    OpenCV는 C++, Python, Java와 같은 다양한 프로그래밍 언어에서 사용할 수 있으며, 머신 러닝 및 딥 러닝 모델과의 통합도 지원한다.

    컴퓨터 비전 연구, 로봇공학, 의료 이미지 처리, 자율 주행 자동차 등 다양한 응용 분야에서 활용된다.