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SKNETWORKS-FAMILY-AICAMP/SKN20-FINAL-5TEAM

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AI-ARCADE — AI 엔지니어 역량 훈련 플랫폼

게임처럼 배우고, 실무처럼 평가받는다

의사코드 작성, 디버깅, 시스템 설계, 실시간 대전, AI 코칭, 모의 면접까지 — AI 엔지니어에게 필요한 역량을 하나의 플랫폼에서 훈련하고 평가받을 수 있습니다.


팀 소개

TEAM. Silver_Valley

이지은 권규리 김황현 박찬 최소영 황수현
프로필
역할 PM 팀원 팀원 팀원 팀원 팀원

프로젝트 목표

단순 알고리즘 풀이를 넘어, 실전 파이프라인·디버깅·시스템 설계를 게이미피케이션으로 학습한다.

핵심 목표

  • 반복 훈련 루프: 단계별 클리어 후 다음 진행, 실패 시 근거 기반 피드백 제공
  • AI 평가 고도화: 단순 정답 채점이 아닌, 사고력·설계력·디버깅 과정을 다차원으로 평가
  • 실무 관점 반영: 기능 + 비기능 요구사항, 확장성·비용·보안 훈련, 면접·실무 실제 질문 반영

공통 차별화 요소

특징 설명
시니어 AI 엔지니어 페르소나 실무적 관점의 실시간 피드백 제공
사고력 평가 코드/아키텍처의 사고 과정 자체를 평가 (예: "어떤 논리로 작성하셨나요?")
게이미피케이션 포인트·랭크·아바타·실시간 대전으로 즐거움을 느끼는 플레이그라운드

배경 및 문제 인식

폭발적으로 성장하는 글로벌 AI 교육 시장

  • CAGR 41.4% 연평균 성장률 (2025-2029)
  • 2025년 76억 달러 → 2029년 303억 달러 (약 4배 성장 예상)
  • 출처: Research and Markets, AI in Education Market Report 2025

패러다임 전환: AI는 생존 스킬

과거 (2020년대 초반) 현재 (2026+)
선택 기술 (Optional Tech) 생존 스킬 (Survival Skill)
특정 직군만 필요 모든 산업에 필수
보조 도구 핵심 역량

기존 교육 방식의 한계점

기존 교육 방식 AI-ARCADE의 해결
단순 알고리즘 반복 훈련 실무형 반복 훈련 (설계·디버깅·면접)
느린 피드백 루프 AI 기반 즉각 피드백
즉각적이고 일관된 평가 부재 다차원 AI 평가 시스템
프로덕션 환경 부재 실전 파이프라인 경험

기존 플랫폼과의 차별점

LeetCode / Codewars Kaggle DataCamp / MOOC AI-ARCADE
강점 알고리즘 심화 실제 데이터 분석 체계적 커리큘럼 사고력 + 설계 + 디버깅 + 면접
한계 단편적 함수 구현 정제된 데이터만 수동적 학습
시스템 설계 X X X O
AI 맞춤 피드백 X X X O
실시간 멀티플레이 X X X O
모의 면접 (음성) X X X O

주요 기능

1. Pseudocode Practice — 의사코드 훈련

사용 모델: gpt-4o (평가) · gpt-4o-mini (힌트 에이전트)

사용자가 자연어 기반 의사코드를 작성하면, gpt-4o가 Chain of Thought 추론으로 5개 차원을 평가합니다. LLM 평가(85점)와 Rule 기반 감점(15점)을 결합한 뉴로심볼릭 하이브리드 채점 방식입니다.

평가 항목 설명 배점
설계력 단계별 연결성 및 아키텍처적 완성도 25점
정합성 문제 의도와 사용자 로직의 일치 여부 20점
추상화 핵심 로직의 간결한 표현력 15점
예외처리 예외 상황 대응 로직 포함 여부 15점
구현력 논리적 흐름의 구체성과 명확성 10점
  • Anti-Pattern 자동 감지: Data Leakage, Hardcoding, Blind Spot, Fragility 패턴 탐지 시 Rule 기반 자동 감점
  • Tail Question: 가장 약한 차원에 대한 꼬리질문 자동 생성
  • 3단계 힌트 에이전트 (gpt-4o-mini): Light → Specific → Core 순으로 단계적 힌트 제공 + 유튜브 학습 영상 추천
  • 저품질 입력 감지: 복사-붙여넣기/무의미 입력 자동 탐지 → LowEffortError → 0점 처리
  • 등급 기준: EXCELLENT(88+) / GOOD(75+) / AVERAGE(50+) / POOR(50 미만)

2. Bug Hunt — 디버깅 훈련

사용 모델: gpt-5.2 (인터뷰) · gpt-5-mini (종합평가)

실무 기반 디버깅 시나리오에서 버그를 찾고 수정한 뒤, AI 인터뷰를 통해 사고력을 심층 검증합니다. 4단계 순차 파이프라인으로 동작합니다.

디버깅 시나리오 분류:

  • 데이터 관련: Data Leakage, Label Imbalance, Overfitting
  • 코드 로직: Off-by-one Error, Null Pointer, Type Mismatch
  • ML 특화: Gradient 누적, Train/Eval 모드, Padding Mask 오류

4단계 평가 파이프라인:

Stage 내용 기술
Stage 1: 코드 검증 Docker 샌드박스에서 수정 코드의 동작 정확성을 행동 기반으로 검증 Docker + 행동 검증 (폴백: 문자열 매칭)
Stage 2: 심층 인터뷰 gpt-5.2가 3턴에 걸쳐 적응형 질문 — Turn 1: 핵심 이해 / Turn 2: 메커니즘 / Turn 3: 응용력 SSE 스트리밍 (질문), JSON (평가)
Stage 3: 스텝별 루브릭 채점 3-Tier 루브릭으로 각 스텝 개별 채점 — 핵심(40점) / 메커니즘(35점) / 응용(25점) 스텝별 independent scoring
Stage 4: 종합 평가 gpt-5-mini가 전 스텝 인터뷰 결과 + 힌트 사용 횟수 + 실패 횟수를 종합하여 최종 점수 산출 보정 로직: 무힌트+무실패 +3, 힌트 3회+ -2, 전스텝 Deep +5

적응형 인터뷰 전략:

  • 정답 → 인정 + 다음 개념으로 심화
  • 부분 정답 → 부드러운 교정 + 힌트 제공
  • 오답 → 난이도 하향 + 쉬운 질문으로 유도
  • 이해도 등급: Excellent(90+) / Good(70+) / Surface(40+) / Poor(40 미만)

3. System Architecture — 시스템 설계 훈련

사용 모델: gpt-4o-mini (설계 평가) · gpt-5-mini (심화 질문 생성)

드래그 앤 드롭 캔버스에서 아키텍처를 설계하면 Mermaid 다이어그램이 자동 생성되고, Canvas → JSON → Mermaid → LLM 평가 파이프라인으로 처리됩니다.

설계 시나리오 3종:

  • Image Feed (반려 식물 성장 일기): Low Latency, 확장성, 모니터링
  • Real-time Chat (1:1 멘토링 채팅): 대용량 처리, 확장성, 개인화
  • Newsfeed (동아리 통합 공지): 대용량 처리, 확장성, A/B Testing

2-Phase 평가:

Phase 모델 평가 내용
Phase 1: 설계 평가 gpt-4o-mini Well-Architected 6-Pillar (신뢰성/성능/운영/비용/보안/지속가능성) 각 0~100점 + 필수 컴포넌트·연결 관계 검증
Phase 2: Deep Dive gpt-5-mini 약점 기반 심화 질문 3개 자동 생성 (설계 의도 / 확장성·성능 / 장애 대응)
  • Anti-Pattern 자동 감지: SPOF, 이중화 부재, 캐싱 전략 미흡, 보안 노출, Auto-scaling 부재
  • 2인 대전 비교 분석: gpt-4o-mini가 양측 설계의 전략 차이를 분석하여 my_analysis(자기 분석) + versus(상대 비교) 제공
  • 등급 기준: 우수(90+) / 양호(72+) / 보통(55+) / 미흡(40+) / 부족(40 미만)

4. Coduck Wars — 실시간 멀티플레이

사용 모델: gpt-4o-mini (ChaosAgent · EvalAgent) · Rule Engine (CoachAgent)

"압박 속에서 실력이 드러난다" — Socket.IO 기반 실시간 대전 + AI 방해 + 협동

3-Agent 오케스트레이션:

Agent 모델 역할
ChaosAgent gpt-4o-mini 배치된 노드를 분석하여 동적 장애 이벤트 생성 (LOW/MEDIUM/HIGH/CRITICAL). LLM 실패 시 5개 사전 정의 이벤트로 폴백
CoachAgent Rule Engine (LLM 없음) 미션 필수 컴포넌트 vs 배치 노드를 비교하여 우선순위 기반 힌트 제공. 비용 0
EvalAgent gpt-4o-mini ArchEvaluator를 래핑하여 라운드별 설계 비교 평가

현재 제공 미니게임 (프론트 라우팅 기준 3종):

  • Arch Draw Quiz: 아키텍처 드래그앤드롭 대전 (실시간 캔버스 동기화)
  • Logic Run: 로직 릴레이 퍼즐
  • Bug Bubble Monster: 1:1 버그 디펜스 대전

참고: pressure-question 관련 백엔드 API는 존재하지만, 전용 프론트 라우트는 현재 제거된 상태입니다.

기술 포인트:

  • Socket.IO 기반 20+ 이벤트 타입 실시간 동기화
  • 룸 기반 상태 관리 + 연결 끊김 시 자동 정리 + 리더 자동 승계

5. AI Coach (Coduck Coach) — AI 학습 코칭

사용 모델: gpt-4o-mini (Intent 분류) · gpt-5-mini (Agent Loop + Function Calling)

단순 챗봇이 아닌 ReAct Agent 기반 코칭 시스템입니다. 3단계 파이프라인으로 동작하며, LLM이 필요한 데이터를 자율적으로 판단·수집하여 맞춤형 코칭을 제공합니다.

Guardrail (Python regex) → Intent Analysis (gpt-4o-mini) → Agent Loop (gpt-5-mini)
   비용: 0                    의도 분류 (A~G)                 6개 도구 자율 호출 (max 5회)
  • Intent별 응답 전략: 7가지 유형(데이터 조회/학습 방법/동기부여/범위 밖/문제 풀이/개념 설명/의사결정)마다 다른 시스템 프롬프트 + 허용 도구 세트
  • 6개 도구: 성적 조회 / 약점 분석 / 최근 활동 / 문제 추천 / 커리큘럼 / 학습 가이드
  • 대화 히스토리: 최근 5턴(10메시지)을 LLM 컨텍스트에 포함하여 연속 대화 지원. 사용자별 대화 세션을 DB에 저장하고, 사이드바에서 이전 대화 조회/이어가기/이름수정/삭제 가능
  • 차트 자동 생성: Bar/Line/Radar/Progress/Table 5종 (Intent와 키워드에 따라 동적 판단)
  • 비용 최적화 4중 구조: Guardrail(토큰 0) → 경량 모델 분류 → Intent별 도구 필터링(환각 방지) → 도구 결과 캐싱
  • SSE 스트리밍: Agent 사고과정(thinking) → 도구 호출(step) → 차트 데이터 → 토큰 단위 답변을 실시간 전달

6. Job Planner — 채용공고 분석

사용 모델:

  • gpt-4o: 이미지 OCR 및 고정밀 파싱
  • gpt-4o-mini: 텍스트 기반 분석/추천
  • text-embedding-3-small: 스킬 매칭

채용공고를 3가지 소스에서 입력받아 파싱하고, 임베딩 기반으로 사용자 역량과 매칭합니다. 분석 결과는 Mock Interview의 면접 계획 자동 생성으로 직접 연계됩니다.

채용공고 입력 → 파싱 → 스킬 추출/매칭 → 갭 분석 → Action 추천
                                                   ↓
                                          Mock Interview Plan Generator
                                          (채용공고 + 사용자 약점 → 맞춤 면접 계획)
입력 소스 처리 방식
URL BeautifulSoup 웹 크롤링 (원티드/사람인 등)
이미지 OpenAI Vision(gpt-4o) OCR로 텍스트 추출
텍스트 직접 파싱
  • 스킬 매칭: text-embedding-3-small로 스킬 임베딩 → L2 정규화 → 코사인 유사도 계산 → readiness_score(0~1.0) 산출
  • Action 결정: 스킬 갭 + 시간 압박도 분석 → learn_skill / apply_now / pivot_role / wait_and_prepare 등 상태 기반 추천
  • 면접 연계: 파싱된 채용공고의 required_skills + 사용자 학습 약점 데이터를 Mock Interview Plan Generator에 전달 → 기술 심층 슬롯의 증거 키가 해당 공고의 기술 스택으로 동적 생성

7. Mock Interview — AI 모의 면접

사용 모델: gpt-4o (면접관 · 면접 계획 생성) · gpt-4o-mini (증거 추출) · Rule Engine (상태 관리)

Job Planner에서 분석한 채용공고를 기반으로 맞춤형 면접 시뮬레이션을 진행합니다. 일반적인 질문 리스트가 아닌, 증거 기반 슬롯 필링 방식의 4-Layer 아키텍처로 동작합니다.

Layer 모듈 모델 역할
L1 증거 추출 Analyst gpt-4o-mini 답변에서 증거 키 충족 여부를 True/False로 추출 (temperature: 0)
L2 상태 관리 State Engine Rule Engine 슬롯 상태 전이 (UNKNOWN → PARTIAL → CLEAR), 이동 조건 판단
L3 질문 생성 Interviewer gpt-4o 누락 증거를 채우기 위한 적응형 질문 SSE 스트리밍 생성
L4 면접 설계 Plan Generator gpt-4o Job Planner 분석 결과 + 사용자 약점 → 4~6개 슬롯의 맞춤 면접 계획 생성

평가 슬롯 (증거 기반, 4~6개 동적 구성):

슬롯 증거 키 예시
동기(Motivation) reason, research, alignment, aspiration
기술 심층(Technical) Job Planner가 추출한 채용공고 기술 스택에서 동적 생성
협업(Collaboration) role, action, result, conflict, reflection
문제 해결(Problem Solving) situation, analysis, approach, learning
성장(Growth) challenge, effort, change
  • 슬롯 이동 조건: CLEAR 달성 / 최대 3회 시도 / 연속 2회 새 증거 없음
  • 멀티모달: STT(faster-whisper 기반 파이프라인, RunPod/로컬) · TTS(음성 옵션 alloy/nova/onyx/shimmer) · Vision(비언어 분석)

기타

  • Nano Banana 아바타: 활동 포인트로 AI 생성 커스텀 아바타를 만들고 장착
  • 리더보드 / 랭크: 포인트 기반 전체 유저 랭킹과 등급(BRONZE/SILVER/GOLD/ENGINEER) 시스템
  • 관리자 대시보드: 유저 진행률 조회, 제출 이력 필터링, 서버 상태 모니터링, 운영 로그 관리

서비스 이점 및 차별성

항목 기존 코딩 테스트 기존 화상/면접 서비스 AI-ARCADE
평가 범위 정답 여부, 실행 시간 대면 면접관 중심 사고력 + 코드 품질 + 디버깅 + 설계
인터랙션 코드만 제출 화상/음성 위주 코드 + AI 피드백 + 자동 질문/힌트
평가 방식 제출 시 한 번 평가 수동 리뷰 AI 기반 즉각 평가 + 다차원 피드백
학습 경험 단순 반복 일회성 면접 게이미피케이션 + 반복 훈련 루프

시스템 아키텍처

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│  Frontend (Vue 3 + Vite)                                  │
│  Pinia · Vue Router · Chart.js · Monaco Editor · Mermaid │
│  Socket.IO Client · MediaPipe                             │
└──────────────┬──────────────────────┬────────────────────┘
               │ REST API (Axios)     │ WebSocket (Socket.IO)
               ▼                      ▼
┌──────────────────────────┐  ┌────────────────────────────┐
│  Django + DRF            │  │  Socket.IO ASGI Server     │
│  Async Views + SSE       │  │  (Coduck Wars 실시간 동기화) │
│  sync_to_async (ORM)     │  │  20+ 이벤트 타입             │
└──────────┬───────────────┘  └────────────────────────────┘
           │
     ┌─────┴─────┐
     ▼           ▼
┌─────────┐  ┌──────────────────────────────────┐
│PostgreSQL│  │  OpenAI API                       │
│(JSONField│  │  gpt-4o-mini (Intent 분류)         │
│ 활용)    │  │  gpt-5-mini  (Agent Loop/평가)     │
│          │  │  faster-whisper 기반 STT · TTS · Vision │
└─────────┘  └──────────────────────────────────┘

기술 스택

계층 기술
Frontend Vue 3, Vite, Pinia, Vue Router, Axios, Chart.js, Monaco Editor, Mermaid, Socket.IO Client, MediaPipe
Backend Django, Django REST Framework, Python-SocketIO, Uvicorn, OpenAI SDK
AI/LLM gpt-4o (의사코드 평가 · 면접관 · Job Planner OCR/분석 일부), gpt-4o-mini (Intent 분류 · 증거 추출 · 설계 평가 · Chaos 이벤트 · Job Planner 분석 일부), gpt-5-mini (Coach Agent Loop · 종합평가 · 심화질문), gpt-5.2 (BugHunt 인터뷰), text-embedding-3-small (스킬 매칭), faster-whisper 기반 STT 파이프라인, TTS(tts-1), Vision
Database PostgreSQL (JSONField 기반 유연 스키마)
Infra Docker, Docker Compose, Uvicorn(ASGI), Python-SocketIO, (배포 환경) AWS EC2/Nginx 연동

핵심 기술 포인트

패턴 적용 설명
ReAct Agent + Function Calling AI Coach gpt-5-mini가 6개 도구 호출 필요성을 자율 판단, 최대 5회 반복
4단계 순차 파이프라인 Bug Hunt Docker 검증 → gpt-5.2 인터뷰(SSE) → 3-Tier 루브릭 채점 → gpt-5-mini 종합평가
뉴로심볼릭 AI Pseudocode gpt-4o CoT 평가(85점) + Rule 기반 Anti-Pattern 감점(15점) 결합
3-Agent 오케스트레이션 Coduck Wars ChaosAgent(LLM) + CoachAgent(Rule) + EvalAgent(LLM) 역할 분리
4-Layer 면접 엔진 Mock Interview gpt-4o-mini 증거추출 → Rule 상태관리 → gpt-4o 질문생성 → gpt-4o 면접설계
SSE 스트리밍 Coach, BugHunt, Interview 토큰 단위 실시간 응답 + Agent 사고과정 공개
증거 기반 슬롯 필링 Mock Interview NLU 연구 개념 실용화: UNKNOWN → PARTIAL → CLEAR 상태 전이
임베딩 스킬 매칭 Job Planner text-embedding-3-small + L2 정규화 + 코사인 유사도
비용 최적화 4중 구조 AI Coach Guardrail(토큰 0) → 경량 모델 분류 → Intent별 도구 필터링 → 캐싱

프로젝트 구조

SKN20-FINAL-5TEAM/
├── backend/
│   ├── config/                  # Django 설정 (settings, urls, asgi)
│   ├── core/
│   │   ├── models/              # Django 모델 (user, practice, interview, activity, coach)
│   │   ├── views/
│   │   │   ├── ai_coach/        # AI Coach (3단계 파이프라인)
│   │   │   ├── interview/       # Mock Interview (슬롯 필링)
│   │   │   ├── job_planner/     # Job Planner (채용공고 파싱/분석)
│   │   │   ├── architecture/    # System Architecture 평가
│   │   │   ├── bughunt/         # Bug Hunt 평가 + 인터뷰
│   │   │   ├── pseudocode/      # Pseudocode 평가
│   │   │   ├── auth_view.py     # 인증 (로그인/가입/세션)
│   │   │   ├── admin_views.py   # 관리자 API
│   │   │   └── ...
│   │   ├── services/
│   │   │   ├── interview/       # 면접 엔진 (슬롯/증거맵/플래너)
│   │   │   ├── wars/            # Wars Agent (Chaos/Coach/Eval)
│   │   │   ├── pseudocode_evaluator.py
│   │   │   ├── arch_evaluator.py
│   │   │   └── ...
│   │   └── socket_server.py     # Socket.IO 실시간 서버
│   └── manage.py
├── frontend/
│   └── src/
│       ├── features/
│       │   ├── practice/        # Pseudocode / BugHunt / Architecture
│       │   ├── wars/            # Coduck Wars (로비/배틀/미니게임)
│       │   ├── ai-coach/        # AI Coach 채팅
│       │   ├── interview/       # Mock Interview
│       │   ├── job_planner/     # Job Planner
│       │   ├── my-records/      # 학습 기록/리포트
│       │   ├── admin/           # 관리자 대시보드
│       │   └── home/            # 랜딩 페이지
│       ├── stores/              # Pinia 상태 관리 (auth 등)
│       ├── App.vue
│       └── main.js              # 라우터 설정
├── docs/
│   ├── requirements/            # 요구사항 정의서
│   └── specs/                   # 기술 명세 문서
└── docker-compose.yml

설치 및 실행

Docker 배포 (권장)

이 프로젝트는 Docker Compose 기준으로 실행하도록 구성되어 있습니다. backend/requirements.txt 설치, DB 기동, frontend 의존성 설치를 컨테이너가 처리합니다.

  1. 루트 경로에 .env 파일 준비
    최소 권장 키:
    • DB_NAME, DB_USER, DB_PASSWORD, DB_HOST, DB_PORT, DATABASE_URL
    • OPENAI_API_KEY
    • (선택) GOOGLE_API_KEY, GROQ_API_KEY, AWS_*, STT_RUNPOD_URL
  2. 컨테이너 실행
docker-compose up --build
  1. 접속
    • Frontend: http://localhost:5173
    • Backend API: http://localhost:8000
    • Swagger: http://localhost:8000/api/docs/

로컬 개발 (선택)

Docker 없이 개별 실행할 경우:

  • Backend 의존성: backend/requirements.txt
  • Frontend 의존성: frontend/package.json

문서


참고 자료

  • Research and Markets, AI in Education Market Report 2025
  • The Korea Herald (2024-2025), Ministry of Education, South Korea
  • Korea Economic Institute (2024), Ministry of Science and ICT, South Korea

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권규리, 김황현, 박찬, 이지은, 최소영, 황수현

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