나무는 2025년
여름을 맞힐까

여는 장면에 적어 둔 내 예측입니다. 두 선수는 2024~2025 를 높게 봤을까요, 낮게 봤을까요?

이제 먼저 2분, 아래 깊이 표를 공책에 그대로 옮겨 그립니다 — 가로 다섯 칸, 세로 세 줄이에요. 가운데 깊이 6 줄은 교과서가 채워 두었습니다. 그 줄을 기준 삼아 깊이 3 줄과 깊이 10 줄에 돌리기 전의 짐작을 연필로 먼저 채우세요.

짐작할 것은 둘입니다. 깊이를 키우면 오차는 줄까요? 그리고 치우침도 함께 사라질까요? 나무를 더 잘게 가를수록 훈련 자료에 더 꼭 맞을 테니 오차는 줄 것 같지요 — 그런데 훈련에 없던 2024·2025 에 대해서도 그럴까요. 연필로 적어 두어야 조금 뒤의 결과가 내 생각의 어디를 고쳤는지가 남습니다.

기본 코드 ①에는 빈칸이 둘 있습니다. 빈칸 ①에는 훈련으로 쓸 날의 조건을, 빈칸 ②에는 나무의 깊이를 채우고 ▶ 실행하세요. 처음 실행은 scikit-learn 을 받느라 몇 초 멈춥니다 — 고장이 아니에요(쪽마다 한 번).

도전 나무의 깊이(max_depth)를 3 → 6 → 10 으로 바꿔 세 번 돌리고, 아래 표를 공책에 옮겨 채우세요. 깊이를 키우면 오차는 줄지만 치우침도 함께 사라지는지가 오늘의 물음입니다.

도전 ② train_test_split(…, random_state=0) 을 train_test_split(…, shuffle=False) 로 바꿔 보세요. 같은 20%인데 시험이 끝 두 해로 바뀝니다 — [1] 의 두 숫자가 어떻게 달라지나요?

탐구 회귀는 '연도'를 받아 한 해에 +369MW 라는 기울기를 배웠습니다. 여러분이 2026년을 맞혀야 한다면, 이 기울기를 그대로 이어 긋겠습니까? 그렇게 하지 않으려면 어떤 재료를 대신 넣어야 할까요?

• [1] 섞은 시험에서 두 선수가 2,193 · 2,211 로 거의 붙어 있는 것을 보았다.
• [2] 미래 시험에서 둘 다 오차가 커졌고, 치우침이 둘 다 음수인 것을 보았다.
• 회귀의 치우침이 2024 −788 → 2025 −1,607 로 벌어지는 동안 나무는 −366 → −350 으로 그대로인 것을 확인했다.
• 깊이 3 · 6 · 10 을 돌려 공책 표를 채웠다 — 오차는 줄어드는데 치우침은 어떻게 되던가?

치우침이 라는 것은 두 모델이 2024~2025 를 실제보다 보았다는 뜻이다. 회귀가 더 크게 그런 까닭은 이고, 그 차이는 2025년에 .

지금부터 여러분은 '원하는 결론을 만들어 드리는' 분석 대행사 직원입니다. 의뢰인이 찾아와 "우리 쪽이 이겼다는 숫자를 만들어 달라"고 합니다. 할 수 있을까요? 어느 레인을 비틀면 되겠는지 먼저 짐작해 보세요.

판에 들어가기 전에 말 네 개를 정해 둡니다 — 의뢰서는 오늘 만들어야 할 결론이고, 전광판은 두 선수의 오차를 실시간으로 보여 주는 판(아래 여섯 칸)입니다. 심판은 네 레인에 출발선을 긋고 앞당긴 출발을 찾아내는 사람이며, 기록장은 심판이 내준 정정 기사가 쌓이는 곳입니다. 칩을 하나 누를 때마다 두 모델이 2,922일 위에서 그 자리에서 다시 배우고 채점됩니다.

자료: 한국전력거래소, 시간별 전국 전력수요량(2018~2025), 공공데이터포털(15065266) · 기상청, 종관기상관측(ASOS) 일자료(2018~2025), 기상자료개방포털 — 다섯 지점 일 단위로 가공 · 공휴일은 「관공서의 공휴일에 관한 규정」(대통령령)·임시공휴일 국무회의 의결·「공직선거법」 선거일로 원에듀가 정리했다. 판은 이 2,922일을 쪽 안에 실어(하루 여섯 값) 브라우저에서 직접 회귀와 나무를 배웁니다 — 흩뿌리기 색인은 원장이 train_test_split(표.index, test_size=0.2, random_state=0) 로 구워 실었다.

기본 판에서 만든 두 판을 코드로 다시 확인합니다. 빈칸 ③에 회귀 가방에서 '연도'만 빼는 조건을 채우고 ▶ 실행하세요. (가)의 2,428과 (나)의 0.8배가 판의 전광판과 같은 숫자인지 맞대어 봅니다.

도전 나무재료 에서도 "연도" 를 빼 보세요 — (가) 줄이 두 가방에서 함께 연도를 뺀 비교로 바뀝니다. 나무의 오차는 어떻게 되나요?

탐구 판에서 잣대를 '가장 크게 빗나간 날'로 바꾸면 순위가 뒤집힙니다. 평균을 잘 맞히는 모델과 최악의 날을 덜 틀리는 모델 가운데, 전력 계통을 운영하는 사람에게는 어느 쪽이 더 필요할까요?

• 의뢰 ①에서 연도 칩을 빼자 전광판이 2,681 → 2,428 로 구르고 기사 제목이 뒤집히는 것을 보았다.
• 심판이 재료 레인에만 ✗ 를 긋고 나머지 셋에 ✓ 를 주는 것을 확인했다.
• 나무에게만 흩뿌리기를 주자 「그 밤에는 칠 수 없는 시험」 딱지가 붙는 것을 보았다.
• 의뢰 ④에서 두 가방에서 함께 연도를 빼자 회귀 2,428 · 나무 2,480 으로 둘 다 좋아지는 것을 보았다.
• 코드 ②의 (가) · (나)가 판의 전광판과 같은 숫자를 내는지 맞대었다.

회귀에서만 '연도'를 뺀 비교가 실제로 잰 것은 이다. 같은 정보를 주면 두 선수의 오차는 과 이고, 이 판에서 어긴 조건은 레인이다.

결정나무의 예측은 잎에 모인 훈련 날들의 평균입니다. 그래서 나무가 낼 수 있는 값은 잎의 수만큼, 몇 가지로 정해져 있습니다 — 이것을 계단이라고 부르기로 하지요. 계단에는 천장이 있습니다. 나무가 낼 수 있는 가장 큰 예측값입니다.

깊이 6 나무의 천장은 훈련 기간에 실제로 있었던 가장 높은 날(83,011MW)보다 높을까요, 낮을까요? 그리고 시험 기간의 가장 높은 날(83,203MW)은 어떨까요?

기본 코드 ③은 채워져 있습니다. 그대로 ▶ 실행해 네 숫자를 확인하고, 아래 그림에서 세로 줄무늬 · 대각선 위로 몰린 점 · 넘지 못하는 주황 점선 셋을 찾으세요. (그림은 처음 실행에서 그림 도구를 받느라 몇 초 더 걸립니다.)

도전 DecisionTreeRegressor 의 깊이를 10 으로 올려 다시 그려 보세요 — 줄무늬가 촘촘해집니다. 그런데 오른쪽 끝의 주황 점선은 실제 최댓값(83,203)을 넘어서나요?

탐구 코드에 print(np.unique(p나무).size) 한 줄을 더해 시험 731일에 실제로 쓰인 예측값이 몇 가지인지 세어 보세요. 훈련에서 셀 때(42가지)와 같습니까, 적습니까? 적다면 그 까닭은 무엇일까요?

• 깊이 6 나무가 낼 수 있는 값이 42가지뿐인 것을 확인했다.
• 나무 예측의 최댓값 79,514가 훈련 최댓값 83,011 에도, 시험 최댓값 83,203 에도 못 미치는 것을 보았다.
• 오른쪽 칸에서 점들이 세로 줄무늬로 서고, 오른쪽 끝 줄무늬가 주황 점선 앞에서 멈추는 것을 보았다.
• 왼쪽 회귀 칸의 점 구름은 대각선을 따라가는데, 대각선 위쪽(실제 > 예측)보다 아래쪽에 더 많이 몰려 있는지 눈으로 견주었다.

나무의 예측은 이므로 천장이 생긴다. 깊이를 키우면 계단의 수는 지만, 어느 계단도 이라서 천장은 .

오늘 세 미션이 찍어 놓은 숫자를 한 장으로 모을 차례입니다. 모으기 전에 한 가지만 짐작해 두세요 — 여섯 줄 가운데 두 방법이 가장 크게 갈리는 줄은 어디일까요? 오차일까요, 치우침일까요, 아니면 설명할 수 있는 문장일까요?

그리고 수업 뒤의 물음 하나. 나무 하나가 계단이라면, 나무 50그루의 평균은 어떨까요? 계단이 촘촘해져 천장도 사라질까요? 그리고 치우침은요?

기본 먼저 4분 — 확인 문제 1 의 비교표 여섯 줄을 채웁니다. 새로 만들 숫자는 하나도 없어요. 앞의 세 미션이 이미 다 찍어 두었습니다.

여섯 줄을 채웠으면 칸마다 이긴 쪽에 동그라미를 치고, 맨 아래에 우리 팀 목적이라면 어느 줄이 가장 중요한지와 그 까닭을 씁니다. 동그라미가 갈리는 줄이 있어야 정상이에요 — 한 줄로 이기는 방법은 없습니다.

기본 남은 2분은 우리 팀 프로젝트로 옮깁니다 — 방법 ②를 무엇으로 할지와 네 레인을 어떻게 맞출지를 한 줄씩 정해 비교표 아래에 적으세요. 오늘 겨룬 두 선수가 그대로 후보가 됩니다.

도전 코드 ④는 수업 뒤에 돌려 보는 칸입니다. 시간이 남으면 지금 ▶ 실행해 숲의 오차 · 치우침 · 예측 최댓값을 훈련 최댓값(83,011)과 견주세요.

도전 n_estimators 를 200 으로 올려 보세요 — 그루를 네 배로 늘리면 예측 최댓값이 83,011 을 넘습니까?

• 숲의 예측 최댓값 79,110도 훈련 최댓값 83,011 아래인 것을 확인했다.
• 숲의 치우침 −766이 나무 한 그루(−358)보다 크게 음수인 것을 보았다.
• 기록장에 쌓인 정정 기사를 비교표의 '네 조건 점검' 칸으로 옮겼다.
• 같은 코드를 두 번째로 돌려 보고, 처음 몇 초 멈췄던 것과 견주었다 — 계산 부담 칸은 이 둘을 갈라 적는다.

우리 팀 프로젝트의 목적은 이므로, 비교표의 여섯 칸 가운데 칸이 가장 중요하다. 그 칸에서 이긴 쪽은 이고, 그렇게 말할 수 있는 까닭은 네 레인이 이기 때문이다.