AI-Hub

데이터 변경이력

데이터 히스토리

소개

다양한 학년군의 에세이 및 에세이 평가 점수로 구성된 데이터
• 에세이는 전문가의 자문을 통해 구성된 50가지 주제로 구성되어 있음
• 에세이에 대한 평가는 3인의 전문가 평가를 통해 이뤄졌으며, 최대 11가지 평가항목으로 이뤄진 루브릭을 통해 데이터의 신뢰성을 높임

구축목적

초중고교생 에세이에 대한 AI 자동평가 및 다양한 교육 서비스 활용
•  에세이 글 데이터 구축을 통해 인간이 평가하는 수준의 에세이 자동 평가 모델 구축
• 인공지능 에세이 자동 평가 서비스 개발을 위한 초중고교생의 에세이 글 데이터 및 EduTech 분야 등에 다양하게 활용

1. 데이터 구축 규모

• 데이터 종류에 따른 데이터 수량

  1. 데이터 구축 규모

  데이터 종류		개수
  원시 데이터		60,000건 이상
  원천 데이터		50,000건 이상
  라벨 데이터		50,000건 이상
  라벨 데이터 (50,000건 이상)	채점 라벨 포함	50,000건 이상
  	교정 라벨 포함	10,000건

  • 손실/오류가 있는 데이터를 제외한 고품질의 라벨 데이터 50,000건 수집
  • 라벨 데이터에는 채점 라벨이 모두 포함되어 있음
  • 라벨 데이터 가운데 10,000건에 교정 라벨이 포함되어 있음

2. 데이터 분포

• 데이터 종류(학년군)에 따른 데이터 수량

  2. 데이터 분포

  학교	학년	개수	학교	학년	개수	학교	학년	개수
  초등 (38%)	4학년	5,827건	중등 (39%)	1학년	6,955건	고등 (23%)	1학년	4,812건
  	5학년	6,761건		2학년	6,649건		2학년	4,800건
  	6학년	6,663건		3학년	6,189건		3학년	1,757건

• 획득하는 데이터가 일부 범주에만 치우치지 않고 가능한 다양한 주제와 인적/환경적 특성 고려할 수 있도록 다음과 같은 비율로 데이터를 획득 
• 학년별, 학력 수준별, 성별을 고려한 모집군으로 데이터 수집

  2. 데이터 분포

  학년	Type	세부Type	주제 및 Prompt	난이도	건수
  4	논술, 수필	논술형(51.5%) · 주장 · 찬성/반대 · 대안 제시 수필형(48.5%) · 설명글 · 글짓기	6	Prompt의 경우 상, 중, 하 난이도로 구분 고학년 일수록  중, 상의 비율이 높아짐	5,827
  5			6		6,761
  6			6		6,663
  1			6		6,955
  2			6		6,649
  3			6		6,189
  1			6		4,812
  2			6		4,800
  3			2		1,757
  -	-	-	50	-	50,413

  

2. 학습 결과 및 통계

(가) 알고리즘 학습방법(AI 모델 상세 설명서 참조)
    - 권장 준비 사항 
      • 본 과제에서 제안된 모델을 학습하기 위해서는 에세이 글 데이터셋과 공개된 모델 코드의 다운로드 및 도커를 활용한 이미지 생성 및 이미지 기반 컨테이너에서의 코드 실행이 필요
      • 코드 설치과정은 도커(docker)를 활용하여 이미지를 생성하는 식으로 진행하는 것을 권장하나, conda 등의 환경을 통해 버전에 맞는 환경을 구축하여 진행하는 것 또한 가능
    - 도커 환경 준비
      • 본 과제에서 제안된 모델을 학습하기 위해서는 에세이 글 데이터셋과 공개된 모델 코드의 다운로드 및 도커를 활용한 이미지 생성 및 이미지 기반 컨테이너에서의 코드 실행이 필요
      • 기본 설치 환경 : Linux-Ubuntu 18.04, gpu 환경

(나) 학습 파라미터

<학습 파라미터>

(다) 학습 결과 및 통계

- BERT 모델
$ python Freezed_kobert_infer.py
- LSTM 모델
$ python LSTM_word2vec_infer.py
    - data 디렉토리 내 학습된 모델 kobert_model.h5와 lstm_model.h5 를 사용하여 전체 데이터에 대한 10%의 테스트 데이터에 대해 결과 도출

<결과 도출 명령어>

- 본 과제에서 제안한 에세이 글 데이터셋으로 BERT 기반 모델을 통해 학습한 결과 테스트 데이터에 대해 다음과 같은 성능 결과를 획득

<성능 결과 캡쳐화면>
 

<성능 결과>

저작도구 설명서 및 저작도구 다운로드

AI 모델 상세 설명서 다운로드

1. 모델 구축 내용

• 본 과제에서는 에세이 글을 학습하여 예상 점수를 예측하는 두 종류의 네트워크를 구축
• 하나의 네트워크는 모델 구성이 가벼우면서도 연속된 데이터에 대한 학습에 우수하다고 인정받는 LSTM Cell을 기반으로 구성
• 다른 네트워크는 모델 복잡도가 높지만 자연어 처리 분야에 있어 뛰어난 성능을 인정받는 BERT를 기반으로 한국어라는 특성, 에세이가 문장의 연속이라는 특성을 고려하여 구성
• 타 데이터셋 대비 양적 우위를 충분히 반영할 수 있도록 에세이 타입, 주제를 학습에 반영하는 방식으로 모델을 구축
• 두 네트워크에 대해 각각 학습할 수 있는 코드를 AIHub에 업로드함
• 업로드 된 코드를 사용하여 에세이 글 데이터셋을 학습할 수 있으며, 학습된 모델을 h5 파일 형태로 제공
• 생성된 모델파일을 사용해 일부 데이터셋에 대해 테스트를 할 수 있는 코드 제공
• 모델 학습이 용이하도록 도커 이미지 파일 포함

2. LSTM 기반 모델 소개 및 학습 구조 설명

• LSTM 기반 모델은 아래 구조도와 같은 방식으로 학습

  LSTM 기반 모델 구조도

  [LSTM 기반 모델 소개의 학습 구조]

• 에세이 글 데이터셋을 사용하여 에세이 글의 점수를 예측하는 모델을 학습하기 위해서는 모델이 이해할 수 있도록 자연어를 벡터로 임베딩(embedding)하는 처리과정이 필요
• Word2Vec 기법은 가장 기본적이면서도 준수한 성능이 나오는 임베딩 방식으로, 이를 이용하여 에세이 글 데이터셋에 대해 문장 별로 임베딩을 진행
• 임베딩된 연속된 문장을 이용하여 LSTM model이 11가지의 소분류별 평가지표에 대한 점수를 예측하도록 학습

3. BERT 기반 모델 소개 및 학습 구조 설명

• BERT 기반 모델은 아래 구조도와 같은 방식으로 학습

  BERT 기반 모델 구조도

  [BERT 기반 모델의 학습 구조]

   

• 에세이 글 데이터셋을 사용하여 에세이 글의 점수를 예측하는 모델을 학습하기 위해서는 모델이 이해할 수 있도록 자연어를 벡터로 임베딩(embedding)하는 처리과정이 필요
• 가장 먼저 한국어의 특성을 고려하여 에세이 글에 대한 토큰화 작업을 진행
• 임베딩 모델의 경우, 토큰화된 에세이를 한국어의 특성에 맞게 임베딩하기 위하여 한국어 성능 한계를 극복하기 위해 토큰화 기법 및 말뭉치 데이터를 변경을 통해 학습한 KoBERT 모델을 베이스로 선정
• 선정한 KoBERT 모델이 에세이라는 특성을 반영할 수 있도록 에세이 데이터셋을 기반으로 finetuning 기법을 사용하여 임베딩 모델을 학습
• 점수를 예측하는 모델의 경우, 에세이의 특성상 흐름을 가지고 있고 이를 연속형 데이터라는 관점으로 보았을 때, 이에 대해 성능이 뛰어나다고 알려진 GRU cell을 기반으로 모델을 구성
• 다시 Fine-tuned된 BERT를 이용하여 문장 별로 임베딩을 진행한 후, 이를 이용하여 GRU model이 11가지의 소분류별 평가지표에 대한 점수를 예측하도록 학습하는 방식으로 BERT 기반의 점수 예측 모델을 학습
   

데이터 성능 점수

설명서 및 활용가이드 다운로드

요약

• 에세이 글 데이터는 크게 원천 데이터와 라벨링 데이터로 나뉜다.
• 각 데이터의 구분 및 항목명, 항목 타입, 항목의 필수 여부, 항목에 대한 설명 그리고 항목별 데이터 범위를 표로 제시하였다.

1. 원천 데이터

• 데이터 구성 및 어노테이션 포맷

  요약

  구분	항목명	타입	필수여부	설명	범위
  1	essay_id	string	Y	에세이 아이디
  2	essay_txt	string	Y	에세이 텍스트	1-99999

• 실제 JSON 데이터 예시
  
   

2. 라벨링 데이터

• 데이터 구성 및 어노테이션 포맷

  데이터 구성 및 어노테이션 포맷

  구분				항목명	타입	필수여부	설명	범위
  1				info	object	Y	에세이 기본 정보
  	1.1			essay_id	string	Y	에세이 아이디
  	1.2			essay_type	string	Y	에세이 유형	별첨 참고
  	1.3			essay_main_subject	string	Y	에세이 주제	별첨 참고
  	1.4			essay_level	string	Y	에세이 난이도	별첨 참고
  	1.5			essay_prompt	string	Y	에세이 프롬프트	별첨 참고
  	1.6			essay_len	number	Y	에세이 글자수	1-1500
  2				student	object	Y	에세이 작성자 정보
  	2.1			student_grade_group	string	Y	학생 학년군	별첨 참고
  	2.2			student_grade	string	Y	학생 학년	별첨 참고
  	2.3			student_reading	number	Y	학생이 일주일 간 읽은 책의 양	별첨 참고
  	2.4			student_educated	boolean	Y	학생의 논술 사교육 유무	별첨 참고
  	2.5			student_school	string	Y	학생의 소속 학교	1-99999
  	2.6			date	string	Y	에세이 수집일
  	2.7			location	string	Y	에세이 수집 장소	별첨 참고
  3				paragraph	array	Y	에세이 문단별 정보 목록
  	3.1			paragraph_id	string	Y	문단 아이디
  	3.2			paragraph_len	number	Y	문단 글자수	1-99999
  	3.3			paragraph_txt	string	Y	문단 텍스트	1-99999
  4				score	object	Y	에세이 점수 정보
  	4.1			essay_scoreT	array	Y	3명의 평가자 에세이 총점 목록	3-3
  	4.2			essay_scoreT_avg	number	Y	3명의 평가자 에세이 총점 평균	0-30
  	4.3			essay_scoreT_detail	object	Y	항목별 세부 정보
  		4.3.1		essay_scoreT_exp	array	Y	3명의 평가자별 전체 표현 점수 목록	0-3
  		4.3.2		essay_scoreT_org	array	Y	3명의 평가자별 전체 구성 점수 목록	0-3
  		4.3.3		essay_scoreT_cont	array	Y	3명의 평가자별 전체 내용 점수 목록	0-3
  	4.4			paragraph_score	array	Y	문단별 점수 정보	1-99999
  		4.4.1		paragraph_id	string	Y	문단 아이디
  		4.4.1		paragraph_scoreT	array	Y	3명의 평가자 문단 총점 목록	3-3
  		4.4.2		paragraph_scoreT_avg	number	Y	3명의 평가자 문단 총점 평균	0-3
  		4.4.3		paragraph_scoreT_detail	object	Y	문단 항목별 세부 정보
  			4.4.3.1	paragraph_scoreT_exp	array	Y	3명의 평가자별 문단 표현 점수 목록	0-3
  5				correction	array		에세이 교정 정보	0-99999
  	5.1			sentence_id	string		문장 아이디
  	5.2			sentence_txt	string		원 텍스트	0-99999
  	5.3			sentence_corr_txt_grammar	string		문법 교정된 텍스트	0-99999
  	5.4			sentence_corr_txt_styling	string		스타일링 교정된 텍스트	0-99999
  	5.5			sentence_corr_type	array		교정 유형 목록	별첨 참고
  	5.6			sentence_corr_detail_type	array		교정 세부 유형 목록	별첨 참고
  	5.7			sentence_corr_reason	array		교정 이유 코멘트 목록	0-99999
  	5.8			sentence_annotation_tag	string		어노테이션 태그	별첨 참고
  	5.9			paragraph_id	string		문단 식별자
  6				rubric	object	Y	루브릭 정보
  	6.1			essay_type	string	Y	에세이 유형	별첨 참고
  	6.2			essay_main_subject	string	Y	에세이 주제	별첨 참고
  	6.3			essay_grade	string	Y	에세이 작성자 학년	별첨 참고
  	6.4			expression_weight	object	Y	루브릭 표현 가중치 정보
  		6.4.1		exp	number	Y	대분류 표현 가중치	0-10
  		6.4.2		exp_grammar	number	Y	문법 가중치	0-10
  		6.4.3		exp_vocab	number	Y	단어 가중치	0-10
  		6.4.4		exp_style	number	Y	문장표현 가중치	0-10
  	6.5			organization_weight	object	Y	루브릭 구성 가중치 정보
  		6.5.1		org	number	Y	대분류 구성 가중치	0-10
  		6.5.2		org_essay	number	Y	문단 간 가중치	0-10
  		6.5.3		org_paragraph	number	Y	문단 내 가중치	0-10
  		6.5.4		org_coherence	number	Y	일관성 가중치	0-10
  		6.5.5		org_quantity	number	Y	분량 가중치	0-10
  	6.6			content_weight	object	Y	루브릭 내용 가중치 정보
  		6.6.1		con	number	Y	대분류 내용 가중치	0-10
  		6.6.2		con_clearance	number	Y	주제 명료성 가중치	0-10
  		6.6.3		con_novelty	number	Y	참신성 가중치	0-10
  		6.6.4		con_prompt	number	Y	프롬프트 독해력 가중치	0-10
  		6.6.5		con_description	number	Y	서술력 가중치	0-10

• 실제 JSON 데이터 예시
  
  
  

데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : (주)티맥스에이아이

수행기관(참여)

데이터 관련 문의처