풀링Pooling

구역을 나눠 대표만 남겨요

풀링은 훑기가 끝난 그림을 받아서 시작해요. 그림을 두 칸씩 네모나게 잘라 구역으로 나눈 다음, 각 구역에서 값 하나만 골라요. 네 칸이 한 칸이 되니 가로세로가 각각 절반이 되고, 넓이로 보면 사분의 일로 줄어요.

무엇을 대표로 삼을지는 두 가지가 흔해요. 하나는 네 칸 중 가장 큰 값을 고르는 방식이에요. 그 구역 어딘가에서 무늬가 가장 뚜렷하게 걸린 정도만 남기는 셈이라, 도드라진 것을 놓치지 않아요. 다른 하나는 네 칸의 평균을 내는 방식이에요. 구역의 전반적인 분위기를 부드럽게 남겨요.

풀링에는 학습으로 정해지는 값이 없어요. 훑기와 달리 판에 적힌 숫자가 없고, 고르는 규칙만 있어요. 그래서 풀링 층은 기억해야 할 값을 하나도 늘리지 않으면서 그림만 줄여 줘요.

줄이면 더 넓게 보여요

크기를 줄이는 데는 이유가 있어요. 다음 층이 쓰는 판의 크기는 그대로인데 그림만 절반이 되면, 같은 판이 원본 사진에서 실제로 덮는 넓이는 두 배가 돼요. 몇 번 반복하면 처음에는 손톱만 한 자리를 보던 판이 나중에는 사진의 상당 부분을 한꺼번에 훑게 돼요.

계산과 메모리도 크게 아껴요. 그림이 사분의 일로 줄면 다음 층이 할 일도 그만큼 줄어요. 층을 깊게 쌓으면서도 브라우저나 손안의 기기에서 돌아가는 이유 가운데 하나예요.

조금 움직여도 결과가 같아요

풀링에는 덤이 하나 붙어요. 구역 안에서 가장 큰 값 하나만 챙기기 때문에, 무늬가 구역 안에서 한 칸 옆으로 옮겨 가도 대표값은 그대로예요. 손이 흔들려 사진이 살짝 밀렸거나 물체가 조금 다른 자리에 놓였을 때 결과가 크게 달라지지 않는 힘이 여기서 나와요.

같은 성질이 약점이 되기도 해요. 대표값만 남으면 그 값이 구역 안 어느 칸에서 왔는지는 사라져요. 물체를 알아보는 데는 문제가 없지만, 경계선을 점 단위로 따야 하는 일에서는 잃어버린 정밀도가 그대로 손해가 돼요. 그래서 정밀한 작업에서는 줄인 그림을 다시 키워 올리며 앞 단계에서 챙겨 둔 세밀한 그림과 합치는 방법을 써요.

줄이는 방법이 풀링만은 아니에요

요즘 구조에서는 풀링 층을 따로 두는 대신, 훑기를 하면서 판을 두 칸씩 성큼 밀어 크기를 줄이기도 해요. 줄이는 방식까지 학습으로 정해지니 더 잘 맞을 때가 있어요.

반대로 맨 마지막에는 아주 과감한 풀링을 쓰기도 해요. 남은 그림 한 장 전체를 구역 하나로 보고 평균 하나만 남기는 방식이에요. 그림이 값 하나로 압축되면서 위치는 완전히 사라지고 "이 무늬가 사진 어딘가에 있었다"는 사실만 남아요. 이름표를 고르는 마지막 단계 바로 앞에서 자주 보이는 모습이에요.