세상에서 가장 쉬운 Transformer 설명 (초보자용)

1. Transformer가 뭘까?

Transformer는 문장을 읽고, 그 뜻을 파악해서 뭔가를 만들어내는 기술이에요. 예를 들어, 영어 문장을 한국어로 번역하거나, 질문에 맞는 답을 만드는 일을 할 수 있어요. 이걸 잘하려면 문장의 단어들이 서로 어떻게 연결되는지 알아야겠죠? Transformer는 그걸 똑똑하게 해내는 도구예요.

쉽게 비유하자면, Transformer는 "문장 속 단어들의 대화를 엿듣고 정리해주는 친구" 같아요.

 

 

2-1. 아주 간단한 예제로 이해하기

문장을 하나 가져와 볼게요:
"고양이가 나무 위에 있다."

Transformer가 이 문장을 보면 이렇게 일 시작해요:

• 단계 1: 단어 쪼개기
  문장을 단어로 나눠요: "고양이", "가", "나무", "위에", "있다".
  각각의 단어가 뭘 뜻하는지, 어떤 역할을 하는지 보려고 준비해요.
• 단계 2: 단어 사이 관계 알아내기
  Transformer는 여기서 "고양이"가 주인공이고, "나무 위에"가 어디인지, "있다"가 무슨 행동인지 연결 짓는 거예요. 이건 마치 퍼즐 맞추기 같아요. "고양이"와 "나무"가 서로 중요한 관계라는 걸 알아채는 거죠.
• 단계 3: 결과 만들기
  만약 이 문장을 영어로 바꾸라고 하면 Transformer는 "The cat is on the tree."라고 내놓을 거예요. 단어 관계를 파악했기 때문에 자연스럽게 문장을 만들 수 있는 거예요.

2-2. 어텐션 메커니즘: Q, K, V로 쉽게 이해하기

Transformer의 "Attention"은 문장에서 중요한 단어를 찾고 연결하는 기술인데, 이걸 Q(질문), K(열쇠), V(값)라는 세 친구가 함께한다고 생각하면 돼요. 이 세 친구가 어떻게 일하는지 예제로 볼게요.

예제 문장: "고양이가 나무 위에 있다."

• Q (질문, Query): "지금 뭘 알아내야 하지?"
  Q는 문장에서 궁금한 걸 물어보는 역할이에요. 예를 들어, "고양이"가 뭘 하는지 궁금하다고 치면 Q가 "고양이와 관련된 단어가 뭐지?" 하고 질문해요.
  -> 비유: 도서관에서 "고양이에 관한 책 찾아줘!"라고 사서한테 묻는 느낌.
• K (열쇠, Key): "내가 이 질문에 맞는 단어야!"
  K는 문장 속 단어들이 "내가 중요한 정보야!"라고 자기소개하는 역할이에요. "나무"가 K로 나서서 "나야, 고양이와 연결된 단어!"라고 말해요.
  -> 비유: 도서관 책들이 "여기 고양이 책 있어요!" 하고 손드는 느낌.
• V (값, Value): "내가 그 답이야!"
  V는 실제로 중요한 정보를 주는 역할이에요. "나무"가 K로 "내가 맞아!"라고 손들었으면, V가 "나무 위에 있다"라는 구체적인 정보를 줘요.
  -> 비유: 사서가 책을 찾아서 "여기 고양이 책 내용이야!" 하고 건네주는 느낌.

비유로 정리

Q, K, V는 도서관에서 책 찾는 팀워크 같아요:

• Q는 "뭘 찾고 싶어?" 하고 물어보고,
• K는 "내가 그 답이야!" 하고 손들고,
• V는 "여기 정보야!" 하며 내용을 주는 거예요.
  이 팀워크 덕분에 Transformer는 문장에서 중요한 부분에 "집중"할 수 있는 거죠.

전체 흐름에 추가

이제 "고양이가 나무 위에 있다"를 Transformer가 처리할 때:

• 단어 쪼개고(단계 1),
• Q, K, V로 단어 사이 관계를 파악하고(단계 2: 어텐션!),
• 자연스러운 결과(예: 영어 번역 "The cat is on the tree.")를 만들어요(단계 3).

이렇게 Q, K, V가 문장 퍼즐을 맞추는 데 큰 도움을 준답니다! 이해가 되셨죠?

 

3. Transformer의 비밀 재료: "집중하기"

Transformer가 똑똑한 이유는 "Attention(집중)"이라는 기술 때문이에요. 이건 문장에서 중요한 단어에 더 신경 쓰는 능력이에요.
예를 들어:

• "고양이가 나무 위에 있다"에서 "고양이"와 "나무"가 중요한 단어예요.
• Transformer는 "가"나 "위에"보다 "고양이"와 "나무"에 더 집중해서 관계를 파악해요.

비유하자면, 시험 공부할 때 중요한 부분에 형광펜 칠하듯이, Transformer는 문장에서 중요한 부분에 "형광펜"을 칠하는 셈이에요.

 

4. 진짜 쉬운 예제 하나 더

질문을 생각해볼게요:
"사과는 어디에 있어?"

Transformer는 이렇게 답할 수 있어요:

• 단어 쪼개기: "사과", "는", "어디에", "있어".
• 관계 파악: "사과"가 주인공, "어디에"가 궁금한 부분.
• 답 만들기: "사과는 테이블 위에 있어." (상황을 상상해서 자연스럽게!)

5. Transformer가 대단한 이유

Transformer는 이런 식으로 문장을 이해하고 바꾸는 일을 엄청 빨리, 그리고 잘해요. 그래서 번역, 챗봇, 심지어 글 쓰는 AI까지 가능하게 만든 거예요. 제가 지금 이 글을 쓰는 것도 Transformer 덕분일지도 모르죠!

 

마무리

Transformer는 결국 "문장을 퍼즐처럼 맞춰서 이해하고, 새롭게 만드는 도구"예요. 단어 사이의 관계를 똑똑하게 파악하고, 중요한 부분에 집중하는 게 핵심이에요.
이제 "고양이가 나무 위에 있다" 같은 문장을 보면, Transformer가 어떻게 일하는지 살짝 감이 오시죠? 다음에 챗GPT나 번역기를 쓰실 때 "오, 이게 Transformer 덕분이구나!" 하고 떠올려 보세요!