코사인 유사도가 묻는 것, 변경 전후를 비교하는 방법

벡터 두 개가 비슷하다는 말에는 방향과 크기라는 서로 다른 기준이 섞일 수 있다.

개선한 코드가 더 좋아 보인다는 인상과 실제 동작의 개선은 구분해야 한다. 입력과 실행 조건이 다르면 차이의 원인을 알기 어렵다. 이번 기록에서는 비교 기준을 먼저 정하고, 바꾼 부분이 기대한 효과를 냈는지 확인하는 절차를 다룬다.

같은 조건에서 얻은 증거

코사인 유사도는 벡터의 방향을 비교한다. 사용하는 표현에서 방향이 무엇을 의미하는지 확인하고 영벡터처럼 계산이 정의되지 않는 입력의 정책을 정한다.

이번에 확인할 질문: 관찰한 차이를 이번 변경 때문이라고 설명할 만큼 비교 조건이 같은가?

작게 확인하는 예제

다음 예제는 핵심 조건을 드러내기 위한 출발점이다. 서비스의 전체 구현을 대신하지 않으므로 실제 입력 범위와 실패 처리 규칙을 함께 읽어야 한다.

import numpy as np

def cosine(a, b):
    denominator = np.linalg.norm(a) * np.linalg.norm(b)
    if denominator == 0:
        raise ValueError('zero vector')
    return float(np.dot(a, b) / denominator)

같은 방향의 다른 크기 벡터, 직교 벡터, 영벡터를 넣어 값과 오류 정책을 확인한다.

놓치기 쉬운 조건

높은 유사도는 의미가 완전히 같다는 증거가 아니다. 표현을 만든 과정과 평가할 실제 과업에 따라 임계값을 선택해야 한다.

확인할 부분	살펴볼 내용
기준 동작	같은 방향의 다른 크기 벡터, 직교 벡터, 영벡터를 넣어 값과 오류 정책을 확인한다.
비교 조건	입력과 실행 순서를 고정하고 한 번에 한 조건만 바꾼다.
적용 범위	예제가 생략한 의존성과 실제 서비스의 제약을 구분한다.

다음 변경에 적용할 순서

1. 바꾸기 전 결과를 보관하고 같은 입력을 다시 사용한다.
2. 좋아진 부분뿐 아니라 유지되어야 할 동작도 함께 비교한다.
3. 효과가 확인되지 않으면 추가 복잡도를 받아들일 이유를 다시 검토한다.

비교 결과는 특정 조건에서 얻은 증거다. 이를 모든 사용자와 모든 실행 환경으로 곧바로 확대하지 않는다. 입력의 크기와 조건을 함께 남겨야 다른 상황에서 다시 검증할 때도 출발점으로 사용할 수 있다.