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그래프 신경망(GNN)이란 무엇인가

그래프 신경망(Graph Neural Networks, GNN)은 그래프로 표현된 데이터를 처리하기 위해 설계된 신경망의 한 종류입니다. 전통적인 신경망과 달리 GNN은 그래프 내의 노드 간의 관계와 구조 정보를 효과적으로 포착할 수 있습니다. 이러한 기능은 소셜 네트워크 분석, 추천 시스템 및 화학 분자 구조 예측 등 여러 분야에서 중요하게 작용합니다.


GNN의 정의는 그래프 데이터 처리의 필요성에서 비롯됩니다. 그래프 데이터는 여러 분야에서 널리 존재하지만, 전통적인 신경망은 이러한 데이터를 직접 처리하는 데 어려움을 겪습니다. GNN은 노드 정보를 집계하고 전파함으로써 각 노드가 자신 주변의 이웃 정보와 결합할 수 있도록 하여, 그래프의 전체 구조를 더 잘 이해할 수 있도록 합니다. 여러 층의 신경망을 쌓음으로써 GNN은 점차적으로 더 높은 수준의 특징을 추출할 수 있습니다.


중요성 측면에서 GNN은 지식 그래프 및 이미지 분할 등 여러 분야에서 눈에 띄는 성과를 거두었습니다. 또한, 빅데이터와 복잡한 네트워크의 출현과 함께 GNN의 응용 전망은 매우 넓으며, 향후 스마트 교통 및 금융 리스크 평가와 같은 분야에서 더 큰 역할을 할 가능성이 있습니다.


그러나 GNN을 사용할 때는 높은 계산 복잡성과 모델 훈련의 어려움과 같은 몇 가지 도전 과제가 있습니다. 따라서 실제 응용에서 이러한 요소를 고려하고 합리적인 모델 선택 및 최적화를 수행하는 것이 중요합니다.