The Cutting Edge- Artificial Intelligence

Computers:

Tools for an Information Age

Chapter 16

학습 목표

인공 지능 분야의 기본 개념과 용어들을 이해 한다 .

전문가 시스템 , 로보틱스 그리고 가상현실의 기본 개념에 대해 숙지한다 .

인공 지능 분야의 발달 과정을 이해한다 .

인공 지능 분야가 사업과 일상 생활에 끼친 영향에 대해 이해한다 .

인공 지능(Artificial Intelligence:AI)

인공 지능이란 ? 인간의 지능 , 상상 , 직관 등이 요구되는

작업을 컴퓨터가 수행할 수 있게 하려는 여러 연구 분야

인공 지능의 연구 현황 과거 : 실험실 연구 수준 현재 : 실용적인 응용 제품 생산 단계

인공 지능의 여러 분야

문제 해결 (Problem-solving) 체스 게임 , 군사 전략 등의 문제 해결

자연 언어 처리 (Natural language processing) 자연 언어를 이용한 인간과 기계의 인터페이스

전문가 시스템 (Expert system) 컴퓨터를 특정 분야의 전문가로 이용

로보틱스 (Robotics) 시각 , 촉각 , 발화 능력을 기계에 부여

연구 초기의 실패

인간 지능을 흉내내는 일은 단순 사실을 처리하는 것 보다 훨씬 복잡

대표적인 실패 사례 1950, 60 년대의 기계 번역 (machine translation)

시도 이후 80 년대 전까지 인공 지능 연구가

위축됨 몇몇 연구가들에 의해 지속적으로

컴퓨터의 학습법에 대한 연구가 행해져 옴

컴퓨터의 학습

인공 지능의 특징 새로운 것을 학습하는 능력 과거에 범했던 오류를 바탕으로 향상된 결과

제시 지식 베이스 (Knowledge base)

사실과 규칙의 집합 추론 기관 (Inference engine)

주어진 사실과 규칙들을 근거로 새로운 사실 도출

학습의 예

Knowledge base

Fact: Amy is Ken’s wife.

Rule: If X is Y’s wife then Y is X’s husband.

Inference

Ken is Amy’s husband

인공 지능 논쟁

컴퓨터에게 생각하는 능력이 있는가 ?

현재까지는 인간의 문제 해결 방식과

차이가 많음

인간 : 뉴런의 동시 활동 ==> 즉각적 , 병렬적

컴퓨터 : 논리적 , 단계적 문제 해결 경향

튜링 테스트 (Turing Test)

지능을 판단하기 위한 기준으로 제안 영국의 수학자 Alan Turing 이 제안 피 실험자로 사람과 컴퓨터가 있고 질문과

응답만을 통해 사람인지 컴퓨터 인지 판별하는 테스트

만약 차이점을 발견할 수 없으면 그 기계는 지능이 있다고 간주

튜링 테스트의 예

Eliza 1960 년대 정신과 의사를 흉내 내는 프로그램

예 Patient: I am desperate. Eliza: I know you are desperate. Patient: My mother never liked me. Eliza: Tell me more about your family.

Data Mining

Data mining 주어진 데이터들을 이용하여 알려지지 않은

정보를 추출 해 내는 과정 기존의 프로그램

주어진 수많은 데이터들을 요약 , 정리 , 상호 참조 등의 기능을 수행

숨겨진 새로운 정보들을 찾아내는 능력은 없음 인공 지능적인 접근

주어진 데이터들로부터 새로운 정보 획득 연관된 데이터 수집의 근거로 획득된 정보 사용

자연 언어 처리 자연 언어처리의 어려움

다의성 (Polysemy) I keep the money in the bank. I walk along the bank of the river.

중의성 (ambiguity) Time flies like an arrow. I saw a man with a telescope.

다양성 (Diversity) She sold him a book for five dollars. He bought a book for five dollars from her.

관련 지식 어휘적 지식 , 문법적 지식 , 상황 , 문맥 지식

전문가 시스템

전문가 시스템 특정 분야에 대한 전문가적인 지식을 가지고

문제를 해결하는 소프트웨어 예 ) 유전 탐색 , 주식 구매 , 의학적 진단 ,

광물 탐사 사용자의 질의에 대해 응답과 설명을 제공 전문가 시스템의 지식

사실과 규칙으로 구성 인간 전문가로부터 지식 획득

전문가 시스템의 사례

Aldo: Compbell Soup Company 의 조리용 기계 수리를 위한 전문가 시스템 .

보잉사의 비행기 커넥터 연결용 전문가 시스템 20000 페이지의 명세서가 필요한 작업 수작업으로 하면 42 분 소요 전문가 시스템으로 5 분내에 끝냄

시카고의 O’Hare 공항 UA 사의 400 비행기 편이 50 게이트에

분산되어 운행 날씨 , 비행기 편수 , 게이트 배치 등의 운행 계획

전문가 시스템의 예

전문가 시스템의 구축과 전망

먼저 해당 분야 전문가의 지식을 규명 전문가 쉘 (Expert shell)

전문 지식을 쉽게 구축할 수 있도록 도와 주는 소프트웨어

지식 공학자 (Knowledge engineer) 전문가의 지식을 규칙으로 시스템에 입력하는 사람

전문가 시스템의 전망 인공지능의 부분적 실현 여러 분야별로 확산 PC 수준에서 실행 가능

로보틱스

로보트 인간을 대체하는 자동화된 기계 주변을 물리적으로 조작하는 컴퓨터에 의해

제어되는 장치 산업 현장의 로보트

사람이 하기 힘들거나 위험한 일에 배치 조립 , 페인팅 , 용접 등

로보트 시각

과거의 식별 방법 물체의 윤곽에 의해 식별 주요 색상에만 의존한 식별

현재 : 여러 가지 색으로 구성된 물체 식별 가능

현장용 로보트

핵 발전소 , 폭발물 매립지 , 해저 , 화산구 , 오염지대 등에서 작업

가상 현실

컴퓨터가 창조한 공간에 사용자가 존재 그 환경과 물리적으로 상호 작용 가능 3 차원 영상에 의한 정교한 작업 대규모의 데이터 베이스 사용 상호 작용 과정

사용자의 움직임 센서에 의해 파악 컴퓨터에 신호 전달 현재의 장면 변화

가상 현실의 예

가상 현실의 전망

실용 예 가상 전시장 원격 순찰 항공 관제 가상 환자에 대한 실험

전망 무한한 응용 가능성이 기대됨 막대한 비용문제가 해결되어야 함

컴퓨터공학과 AI Lab 연구 분야AI Lab (SCAI) http://scai.snu.ac.kr

SCAIEvolutionaryAlgorithms

Machine Learning

Artificial Life Agents

Web-based Intelligent Systems

Content-based Text &Speech Retrieval

Software

Robots

Commerce

Electronic

Retrieval

Information

Data

Mining

NeuralNetworks

용어 및 연습 문제

Artificial Intelligence Data mining Expert shell Expert system Field robot Immersion Inference Engine

Knowledge base Knowledge engineer Natural language Robot Virtual reality Vision robot

연습 문제 : pp.436-437