Industry 4.0

요즘, 세상의 변화와 관련해 자주 접하는 말이 있다. ‘4차 산업혁명시대를 살고 있다.’는  것이다. 기술분야의 급격한 변화가 사회적 변화를 동반하고 있다는 뜻을 내포하고 있는 말이다. 그렇다면, 4차 산업혁명의 근간이 되는 기술들은 무엇일까? 학생들에게 전기공학을 가르치고 있는 변황우 교수가 이 궁금증에 답하는 글을 연재한다. <편집자 주>


2016년까지 AI하면 보통 사람들은 주로 조류인플루엔자(Avian Influenza)를 떠올렸지요. 그러나 2016년 3월 9일, 인공지능 알파고와 이세돌 9단의 바둑 대결로 인해 AI에는 인공지능(Artificial Intelligence)도 있고, 인공지능이 인간이 지닌 지적 능력의 일부 또는 전체를 인공적으로 구현하는 컴퓨팅 기술이라는 것을 알게 됩니다. 영화 ‘터미네이터’ 시리즈에 등장하는 가상의 시스템 스카이넷(Skynet)이 바로 인공지능 기술로 탄생한 컴퓨터지요. 그럼 인공지능 기술이 무엇인지 살펴볼까요?
 

▲ 고양이를 찾아내는 기술 모형도 <출처 : 구글의 딥러닝 기술, 유튜브>

1. 용어의 정의
인간의 학습능력과 추론, 지각, 언어의 이해능력 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 공학 및 정보기술

2. 용어의 사용
1956년에 미국 다트머스의 한 학회에서 존 매카시가 최초 사용

3. 인공지능의 분류
약한 인공지능과 강한 인공지능으로 분류(1980, 존설 교수, 중국어방)
1) 약한 인공지능 : 특정 영역의 문제를 푸는 기술(스팸메일 필터링, 기계번역 기술 등)
2) 강한 인공지능 : 문제의 영역을 좁혀주지 않아도 어떤 문제든 해결할 수 있는 기술
(인공 일반지능, 인공 의식 등)
 

▲ 머신러닝 기술 <출처: 마이크로소프트>


4. 기술 및 알고리즘 - 기계 학습 : 많은 데이터를 넣어주면 프로그램이 스스로 규칙을 학습

▪ 딥 러닝 : 입력과 출력 사이에 있는 인공 뉴런들을 여러 개 층층이 쌓고 연결한 인공신경망 기법을 주로 다루는 연구

▪ 인공 신경망 : 인간의 뉴런 구조를 본떠 만든 기계 학습 모델

▪ 인공 생명체 : 프로그램에 단순한 인공지능이 아닌 실제 살아있는 유기체처럼 스스로 움직이고 생활하기 위한 능력을 부여

▪ 퍼지 이론 : 자연 언어에서의 애매모호함을 정량적으로 표현하거나, 정량적인 값을 자연의 애매모호한 값으로 바꾸기 위해 도입된 개념

▪ 유전 알고리즘 : 자연의 진화 과정, 즉 어떤 세대를 구성하는 개체군의 교배(cross over)와 돌연변이(mutation)과정을 통해 세대를 반복시켜 특정한 문제의 적절한 답을 찾는 것

▪ 인지 컴퓨팅 : 사람의 인지 과정을 컴퓨팅 시스템을 이용하여 모사하는 것- 뉴로모픽(neuromorphic) 컴퓨팅: 인공 신경망을 하드웨어적으로 구현한 것

▪ 전문가 시스템 : 데이터를 입력하면 컴퓨터가 정해진 규칙에 따라 판단

▪ BDI 아키텍처 : 인간이 생각하고 행동하는 과정을 Belief(믿음), Desire(목표), Intention(의도)의 세가지 영역으로 나누어 이를 모방하는 소프트웨어 시스템의 구성

5. 응용 분야
자연언어처리(자동번역 시스템), 전문가시스템(의사의 진단, 광물의 매장량 평가, 화합물의 구조 추정, 손해 배상 보험료의 판정 등), 영상 및 음성 인식, 문자 인식, 로봇 공학, 신경망 등

 

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