“Homogeneous”란? — 신경망 구조에서 ‘균질성’을 이해하기

💡 “Homogeneous” (호모지니어스)란?

• 영어 발음: 호-모-지-니-어스
• 한글식 발음: [호모지니어스]
• 뜻: ‘균질한’, ‘동질적인’, ‘같은 종류의’

---

📘 기본 개념

“Homogeneous”는 수학, 물리학, 컴퓨터 과학 등 다양한 분야에서 쓰이는 단어입니다.
핵심 의미는 바로 “모양이나 성질이 일정하게 동일하다”입니다.

즉,
모든 구성 요소가 같은 구조나 형식을 가지고 있다는 뜻이에요.

---

🧩 예시로 이해하기

1️⃣ 일반적인 예

• A homogeneous mixture (균질 혼합물)
  → 고루 섞여 있어서 어느 부분을 보더라도 같은 성질을 가진 혼합물.
  예: 소금물, 공기, 우유

이와 반대로

• A heterogeneous mixture (이질 혼합물)
  → 부분마다 성질이 다른 혼합물.
  예: 샐러드, 모래+자갈 혼합물

---

2️⃣ 신경망(Neural Network)에서의 의미

논문에서 자주 보이는 표현 중 하나가

“a series of homogeneous residual MLP blocks”

입니다.

이 문장은
“모두 같은 구조를 가진 residual MLP 블록들이 연속적으로 반복된다”는 뜻이에요.

즉,
각 블록이 동일한 형태의 구성 요소를 가지고 있다는 의미죠 👇

FC → Normalization → Activation → Skip Connection

이 패턴이 반복되면서 깊은 네트워크를 구성하는 겁니다.

---

🧠 PointMLP 문맥에서의 “Homogeneous”

PointMLP 논문에서는 다음과 같이 설명합니다:

“the mapping function can be written as a series of homogeneous residual MLP blocks”

이 문장은 곧,
PointMLP의 모든 stage가 동일한 형태의 residual MLP block으로 구성되어 있다는 뜻이에요.

즉 👇

블록 이름	구성 요소	구조
블록 A	FC → Norm → ReLU → FC → Norm → ReLU + skip	✅
블록 B	FC → Norm → ReLU → FC → Norm → ReLU + skip	✅
블록 C	FC → Norm → ReLU → FC → Norm → ReLU + skip	✅

➡️ 전부 동일한 패턴이므로 homogeneous architecture라고 부르는 거예요.

---

⚙️ 왜 ‘Homogeneous 구조’를 사용할까?

균질한 구조를 사용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 단순화된 설계

   • 각 블록이 동일한 형태이므로 모델 설계와 구현이 간단해집니다.
   • 파라미터 공유나 반복 구조로 효율적인 학습이 가능해요.

2. 안정적인 학습 과정

   • 동일한 블록 구조는 gradient 흐름이 일정하게 유지되도록 도와줍니다.
   • Residual 연결(skip connection)과 함께 사용하면 vanishing gradient 문제도 완화됩니다.

3. 성능 예측 용이성

   • 새로운 블록을 추가하더라도 전체 구조가 변하지 않아,
     성능 변화가 예측 가능하고 튜닝이 용이합니다.

---

🧩 반대 개념: “Heterogeneous” (헤테로지니어스)

Heterogeneous는 이질적인, 즉 서로 다른 구조나 성질을 의미합니다.

구조 예시	설명
CNN + Transformer + GraphConv 조합	→ 서로 다른 구조의 네트워크가 섞인 heterogeneous architecture
전부 MLP 블록으로 동일	→ homogeneous architecture

즉,
모든 구성 요소가 동일하면 homogeneous,
서로 다르면 heterogeneous입니다.

---

🧾 한 줄 요약

Homogeneous residual MLP block
= “구조가 동일한 형태의 MLP 잔차 블록들을 반복해서 쌓은 것”

---

🔖 요약 정리

용어	발음	의미	예시
Homogeneous	[호모지니어스]	균질한, 동일한 구조	Homogeneous residual MLP blocks
Heterogeneous	[헤테로지니어스]	이질적인, 다른 구조	CNN + Transformer 혼합 구조