확률 및 불규칙 신호론 과목을 배우는 이유가 뭔가요?

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이번에 확률 및 불규칙 신호론을 수강하게되었는데요..

이과목을 수강하기 이전부터.. 이과목에서 배우는 내용이 도데체 어디에 쓰이고 무엇을 위해 배우는건지 잘 상상이 안갑니다.

그 이유는 일단 확률 이라는것으로 공학에서 뭘 어떻게 하겠다는건가 ? 라는 생각이 가장 먼저 들구요.

우선 가장 그나마 가능성이 있어보이는 이유로는.. transiver 와 receiver 역할을 하는 두개의 object 가 존재하는 상태에서 transiver 에서 보낸 신호의 신뢰성을 위해 여러가지 Checksum 방법을 사용하고 있는 현 시점에서 , 재전송 횟수를 줄이기위해 무조건적으로 checksum 을 비교하지않고 확률을 이용해 한번 신호를 나름대로 복구해본뒤 checksum 다시 비교를 해본다?

또하나는 영상처리 및 음성처리에서 확률 을 이용해 신호를 복원해봤는데 , 그게 생각보다 쓸만했다? 그래서 그런 기법을 배운다?

장벽터널링 배울때에도 확률을 접했는데 , 그땐 그냥 이질감없이 배워졌는데 , 확률 및 불규칙 신호론은 이해가 안갑니다.

전자기학,전기회로,신호및시스템(스텝응답,펄스응답,과도,정상,s-해석,컨벌루션) 등 은 회로를 해석하거나 설계할때 필수적으로 필요하고 밀접한 관계가 있다는걸 알겠는데 확률및 불규칙 신호론은 도데체 왜 배우는건가요?

한가지 예상하는거로는 한 4~5년 정도 확률및 불규칙 신호론 을 배우지않은 상태에서 산업현장에서 일하다가 , 그때쯤 배우면 이해가 잘될것같긴한데
그러기엔 시간적인 문제로 인해 , 경험자 분들의 조언을 듣고싶습니다.

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deterministic하지 않은 모든 분야에서 확률은 가장 기본적인 이론적인 토대를 제공합니다.
모든 알고리즘이 확률적으로 risk 를 최소화하는 방향으로 설계가 됩니다.
확률을 제외한 공학은 생각할수가 없네요.

일단 배워보시면 압니다..

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혹시 사례가 있을까요?

대부분의 공학 커리큘럼에 나온것들은 추상적이고 사고력을 넓혀주기도 하지만 , 실제로 그 책의 모든 chapter 가 reference 문서로 활용될수 있을 정도로 실제로 무언가 작업을할때 활용될수 있고 , 저는 가능하면 그런식으로 정리를 해왔습니다.

뭐를 배우면 어디에 쓸수있다. 이런식으로요

물론 그활용 범위가 그게 전부라고 생각하지는 않지만 그런식으로 가지를 만들어 나가고있습니다.

그런식으로 확률및 불규칙 신호론 에 대해서 어떤 예가 있을까요?

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좀 작은 분야면 사례를 들어 설명하는 것이 맞겠습니다만,
확률은 너무 큰 분야라..
예를 들어 중학생에게 수학을 배우는 이유를 설명하는 것과 비슷하다고 할까요..

그래도 굳이 예를 들자면.. 예를 들어 coding분야에서 entropy개념이 있는데요,
0,1,2,3,4 중의 하나의 숫자를 바이너리로 전송하는 task가 있다고 해봅시다.
그냥 생각하면 각 숫자를 이진수로 바꿔서 전송합니다.

그런데 대부분의 경우 0이 나오고 어쩌다가 1,2,3,4 가 나온다고 가정해봅시다.
그런경우에도 그냥 이진수로 전송하는 것이 좋을까요?
아니면 0은 0 한비트로 보내고, 1은 100, 2는 101, 3은 110, 4는 111 로 보내는 시스템이 좋을까요?
( 여기서 좋다는 것은 데이터 전송량이 적다는 뜻 )

이경우 당연히 두번째 방법이 좋습니다만,
1,2,3,4가 나타날 확률에 따라 얼마나 더 좋을지가 달라집니다.

만약 전송때 불규칙적으로 잡음이 발생해서 0->1로 바뀐다가나, 1->0으로 바뀐다면 어떻게 될까요?
두 바뀌는 경우의 확률이 또 서로 다르다면 어떻게 될까요?

이런 개념들이 digital data를 전송하는데 아주 옛날부터 쓰여져 왔습니다..

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이런 예도 아주 사소한 것일 정도로 확률 개념은 공학 전반에서 널리 쓰입니다..

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사실 우리나라 교육의 문제점은 배우는 목적을 알려주지 않는 것에 있는지도 모릅니다.
즉, 어떤과목을 이수해야 학점을 얻을 수 있는데 그 이유를 알려주지 않고 무조건 도움이
될테니 배워두라고 하는 경우가 많죠.

확률의 경우는 적용 분야가 많습니다. 경제활동의 지표들도 확률이 빠질 수 없고 요즘 누구나가
쉽게 즐기는 게임의 경우에도 확률이 빠지지 않습니다. 무엇인가 구분해야 할경우가 있다면 확률은
필수가 아닐까 생각됩니다. 바둑이나 장기 하다못해 알고리즘이 간단한 오목의 경우에도 확률은
꼭 필요합니다. 즉, 이러한 게임의 경우 좀더 나은 선택을 위해서 필요한 경우도 있고 때로는 게임의
몹을 잡고나서 아이템을 드롭시키는 경우에도 확률이 사용되기도 합니다.

불규칙 신호론이라는 단어는 처음들어봐서 잠깐 검색을 해본 결과 간단한(?) 적용분야 한부분을 찾았네요.
즉, 음성인식을 하는곳에 사용한다고 나오네요.
범위를 넓여서 생각해보면 오디오적인 외부입력이 들어올 때 가청영역을 구분하고 해당 입력이 소음으로
분류될 수 있는지 아니면 정당한 데이터로 인식할 수 있는 부분인지를 가리는 곳에 사용할 수도 있지
않을까 생각합니다.

이러한 부분들을 염두해 두시고 공부를 하시면 될 것 같습니다.

참고로 질문하신 내용을 떠나서 현재 배우는 부분들이 자신도 모를 곳에 응용이 가능하다는 가능성은
항상 열어두고 계시는 것이 좋습니다.
제가 취미로 공부하고 있는 3D쪽에 보면 sin, cos는 물론이고 행렬이나 삼각함수등 기존의 수학을 알아야만
적용할 수 있는 부분들이 많이 있습니다.
즉, 지금 배우는 부분이 꼭 한가지에만 적용된다는 선입관을 버리면 어떠한 부분에서도 응용이 가능하다는
것이죠.

예전에 사다리타기를 찾는 알고리즘을 어떤분이 문제로 내주셨는데 그것을 찾는 해답은 전혀 생각도 못했던
sort부분에 있더군요. 이후에 제가 생각할 수 있는 모든 가능성을 열어두는 계기가 되기도 했습니다만 하나의
알고리즘이 하나에만 적용된다는 생각을 버리고 다른 부분에 적용할 수 있는지 생각해보는 것도 좋을 것이라
생각합니다.

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좋은 하루 되세요.

qiiiiiiiip의 이미지

불규칙 신호론은 아마도 random process를 번역한 것인듯..

정규과목으로 있습니다.