과정 학습 기록

Day 2 — Autoregressive Model과 MLE

결합확률을 조건부확률의 곱으로 풀고, 학습 목표를 Maximum Likelihood와 Negative Log-Likelihood로 연결했다.

Date
2025-07-08
Course
2025 생성모델 집중과정 — VAE부터 Stable Diffusion까지
01자가 회귀 모델

이날의 학습 포인트

02Maximum Likelihood Estimation

이날의 학습 포인트

저장된 강의 주제 순서로 만든 하루 학습 흐름도입니다.

이날 정리한 주제

  1. 자가 회귀 모델

    순서에 따라 하나씩 예측하는 구조와 teacher forcing을 정리했다.

  2. Maximum Likelihood Estimation

    확률의 곱을 log 합으로 바꾸고 loss로 구현하는 과정을 따라갔다.

이전 값을 조건으로 다음 값을 예측하고 로그확률을 합하는 자가회귀 학습 흐름
결합확률의 factorization과 Negative Log-Likelihood를 한 흐름으로 묶었다.

결합확률을 순서대로 풀기

(p(x_1, ldots, x_T)=\prod_t p(x_t x_{<t}))로 쓰면 고차원 분포를 다음 token 또는 pixel의 조건부확률 문제로 바꿀 수 있다. PixelRNN 논문은 이 관점을 이미지의 두 공간축에 적용한다.

Teacher forcing과 생성의 차이

학습 때는 정답 prefix를 다음 예측의 입력으로 넣을 수 있지만 생성 때는 방금 모델이 뽑은 값을 다시 입력해야 한다. 이 차이 때문에 초반 오류가 뒤로 전파될 수 있다. 병렬 학습이 가능한 Transformer라도 causal mask로 미래 token을 보지 못하게 하는 이유는 같다.

MLE에서 loss로

확률의 곱은 값이 작아지고 미분도 다루기 어렵다. log를 취하면 곱이 합으로 바뀌며, 최대화 대신 음수를 붙여 최소화하면 Negative Log-Likelihood가 된다. 분류에서는 정답 class의 log probability를 고르는 cross entropy와 같은 계산으로 만난다.

내가 헷갈렸던 부분

MLE는 모델이 정답을 “외운다”는 뜻이 아니라, 관측 데이터가 모델 아래에서 높은 확률을 갖도록 parameter를 조정하는 원리다. 다음에는 latent variable을 직접 관측할 수 없을 때 likelihood를 어떻게 다루는지 VAE로 넘어갔다.

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