(1) 인공지능

인공지능이란 무엇일까?

인공지능은 '인간의 판단, 행위, 인지 등을 이해해서 인간의 지능을 기계가 갖출 수 있도록 하는 것' 이라고 할 수 있다.

지능이라고 하는 것은 '도전적인 새로운 과제를 성취하기 위한 사전지식과 경험을 적용할 수 있는 능력'이라고 말할 수 있으며 이것은 결국 인간의 지적 능력을 지칭하는 것이라고 할 수 있다. 이러한 능력은 다양한 상황과 문제에 융통성을 갖고 반응하는데 사용될 수 있고 학습능력(Learning Ability)과도 관련이 있다.

 

인공지능의 역사

a. 인공지능의 시작

오타마타 이론, 신경 회로망, 지능에 관한 연구 등의 워크숍을 개최하여 "학습의 모든 면 또는 지능의 다른 모든 특성으로 기계를 정밀하게 기술할 수 있고 이를 시뮬레이션 할 수 있다." 라고 제안했다. 다트머스 워크숍은 인공지능에 별다른 성과를 내지 못했으나, 이후에 인공지능의 여러 분야를 도입하게 되는 직접적인 계기가 되었다.

 

b. 인공지능의 초기

컴퓨터나 프로그래밍 툴의 개발은 원시적이지만 간단한 계산능력을 갖추기 시작하였다. 인간이 문제를 해결해 나가는 과정을 모델화한 프로그램인 GPS라는 문제풀이 시스템도 개발되었다.

인공지능의 초기, 시작을 알렸던 매카시는 세가지 업적을 남겼다.

첫째, 인공지능 프로그램 언어의 대표적인 LISP를 개발했다.

둘째, 시분할 시스템을 도입했다.

셋째, 'Advice Tacker'라는 최초의 완전한 인공지능 프로그램을 개발하게 되었다.

 

c. 인공지능의 침체기

초기의 인공지능은 간단한 예제를 성공시키기에 시스템의 성능이 좋았으나, 거의 모든 경우에서 시스템은 문제를 더 넓게 선택하고 어렵게 되었을 때는 능력의 한계를 느낄 수 밖에 없었다. 그 이유는 세가지가 있다.

첫째, 초기 인공지능 프로그램들이 주제에 관한 지식이 거의 없기 때문에 단순한 문법적 조작에 대해서만 성공했다.

둘째, 인공지능이 해결하고자 하는 문제들이 매우 어렵다. 

셋째, 지능화된 행동을 생성하기 위해 사용되는 기본적인 구조의 한계 때문이다.

 

d. 인공지능의 활성기

전형적으로 발생하는 경우를 더 쉽고 큰 추론 단계를 허용할 수 있는 강력한 특수영역의 지식을 활용해야만 효율적으로 해결할 수 있다는 것을 깨달았다. 현재 전문가 시스템의 시작이다. 뷰캐넌의 DENDRAL 프로그램이 대표적인 예이다.

 

e. 인공지능의 융성기

체스, 바둑, 퀴즈 프로들에게서 승리하고, 4차 산업혁명 첫 언급, 정보 탐색 시스템에서의 지능형 모바일 시스템은 매우 활성화 되어 있으며 전 세계 수많은 산업 시스템에 적용되어 있다.

 

인공지능의 종류

a. 인간처럼 생각하는 시스템 : 인간과 유사한 사고 및 의사결정을 내릴 수 있는 시스템으로 인지모델링 접근 방식이다. 인공지능에 기초한 컴퓨터 모델을 만들어 실제 실험을 통해 인간의 사고작용을 모방하려는 분야이다.

 

b. 합리적으로 생각하는 시스템 : 계산모델을 통해 지각, 추론, 행동 같은 정신적 능력을 갖춘 시스템으로 사고의 법칙 접근 방식이다. 인간의 사고 과정을 형식화하여 기계의 논리 시스템에 적용해 실제로 수행되는데 필요한 결론을 추론해내는 것이다.

 

c. 인간처럼 행동하는 시스템 : 인간의 지능을 필요로 하는 어떤 행동을 기계가 따라할 수 있는 시스템으로 튜링테스트 접근 방식이다. 인간과 같은 수준의 성능을 이루어 내는 능력이라고 할 수 있다.

 

d. 합리적으로 행동하는 시스템 : 계산모델을 통해 지능적 행동을 하는 에이전트 시스템으로 합리적인 에이전트 접근 방식이다. 합리적인 에이전트란 최상의 결과, 불확실성이 있는 경우에는 최상의 기대 결과를 얻을 수 있도록 행동하는 것이다.

 

인공지능의 구분

인공지능은 철학적 관점에서 강인공지능(Strong Ai)과 약인공지능(Weak Ai)으로 구분된다. 강한 인공지능이 어떤 문제를 실제로 사고하고 해결할 수 있는 컴퓨터 기반의 인공적인 지능을 만들어내는 연구라면, 약인공지능은 어떤 문제를 실제로 생각하거나 해결할 수는 없지만 주어진 룰에 의한 컴퓨터 기반의 인공적인 지능을 만들어내는 연구라고 할 수 있다.

 

a. 강인공지능 : 인공지능의 강한 형태는 지각력이 있고, 스스로를 인식하는 것이다. 강인공지능은 실제로 사고하거나 해결할 수 있으며 인간의 생각과 같이 컴퓨터 프로그램이 생각하고 행동한다. 인공일반지능(한 번도 보지 않은 일을 남이 하는 것을 보고 배워서 실행, 여기서 일반은 일반적이다가 아닌 범용적이다)와 인공의식(감정, 자아등을 흉내내거나 받아들여 도구가 아니라 인간과 동일한 지성체)가 있다.

 

b. 약인공지능 : 어떤 문제를 실제로 생각하거나 해결할 수 없는 컴퓨터 기반의 인공적인 지능을 만들어 내는 연구로 정의된 학습을 통해 특정한 문제를 해결하는 것이다. 실제로 지능이나 지성을 갖추고 있지는 않지만, 이미 정의된 규칙의 모습을 이용해 지능을 흉내내는 프로그램을 개발하는 것으로 구글의 알파고, IBM의 왓슨 모두 툴기반의 약인공지능이다.

 

c. 차이점 : 강인공지능은 실제로 사고하거나 해결할 수 있지만, 약인공지능은 연구로 정의된 학습을 통해서만 문제 해결한다.