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상징적 AI

심볼릭 AI 알아보기: 규칙 기반 시스템이 어떻게 인간의 추론을 모방하여 로직과 최신 AI를 결합하여 강력하고 설명 가능한 솔루션을 제공하는지 알아보세요.

상징적 인공지능(GOFAI)이라고도 불리는 기호적 인공지능은 명시적인 규칙과 기호를 통해 인간의 지식을 표현하는 데 중점을 둔 인공지능(AI) 의 한 분야입니다. 이 접근 방식은 1950년대부터 1980년대 후반까지 AI 연구의 지배적인 패러다임이었습니다. 최신 데이터 기반 방식과 달리 심볼릭 AI는 일련의 논리적 규칙에 따라 실제 개념을 나타내는 기호를 조작함으로써 지능을 얻을 수 있다는 원칙에 따라 작동합니다. 존 매카시와 같은 선구자들이 지지한 핵심 아이디어는 인간의 연역적 논리와 유사한 방식으로 세상을 추론할 수 있는 시스템을 구축하는 것이었습니다.

심볼릭 AI의 작동 방식

심볼릭 AI 시스템은 일반적으로 지식 기반과 추론 엔진이라는 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.

  • 지식 베이스: 사실, 개념 및 이들 간의 관계를 모두 상징적 언어로 인코딩한 구조화된 데이터베이스입니다. 이러한 지식은 종종 전문가에 의해 수동으로 큐레이션됩니다. 이 개념의 현대적 버전은 지식 그래프에서 볼 수 있습니다.
  • 추론 엔진: 지식창고에 논리적 추론을 적용하여 새로운 정보를 도출하거나 의사 결정을 내리는 일련의 규칙 및 알고리즘입니다. 다음과 같은 공식적인 논리를 사용합니다. IF-THEN 문을 사용하여 쿼리를 처리하고 문제를 해결합니다. 이 프로세스는 매우 투명하여 다음과 같은 초석이 됩니다. 설명 가능한 AI(XAI).

LispProlog와 같은 프로그래밍 언어는 이러한 규칙 기반 프로그래밍 스타일을 지원하기 위해 특별히 개발되었습니다.

심볼릭 AI와 머신 러닝

심볼릭 AI는 울트라틱스 욜로와 같은 고급 컴퓨터 비전(CV) 모델을 포함하여 대부분의 최신 AI 애플리케이션의 기반이 되는 머신러닝(ML)과는 근본적으로 다릅니다.

핵심적인 차이점은 지식을 습득하는 방식에 있습니다:

  • 심볼릭 AI는 하향식 접근 방식입니다. 인간 전문가가 시스템에 규칙과 지식을 명시적으로 프로그래밍합니다. 시스템의 추론은 이 사전 정의된 지식으로 제한됩니다.
  • 머신러닝은 상향식 접근 방식입니다. 특히 딥 러닝과 신경망(NN)을 사용하는 모델은 방대한 양의 학습 데이터를 분석하여 패턴과 관계를 암묵적으로 학습합니다. 예를 들어, YOLO 모델은 "자동차" 또는 "사람"을 구성하는 명시적인 규칙이 아니라 수천 개의 레이블이 지정된 이미지에 대한 학습을 통해 객체 감지를 수행하는 방법을 학습합니다.

머신러닝 모델은 복잡한 비정형 데이터를 처리하는 데 탁월하지만, 의사 결정 과정이 불투명할 수 있습니다. 반면, 심볼릭 AI의 추론은 쉽게 추적할 수 있어 책임과 AI 윤리가 가장 중요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.

실제 적용 사례 및 예시

오늘날에는 덜 일반적이지만 심볼릭 AI는 몇 가지 중요한 애플리케이션을 지원했으며 그 원리는 여전히 유효합니다.

  1. 전문가 시스템: 전문가 시스템은 심볼릭 AI의 가장 성공적인 응용 분야 중 하나입니다. 전문가 시스템은 특정 영역에서 인간 전문가의 의사 결정 능력을 모방하도록 설계되었습니다. 예를 들어, MYCIN은 1970년대에 심각한 감염을 일으키는 박테리아를 식별하고 항생제를 추천하기 위해 개발된 유명한 전문가 시스템입니다. 이 시스템은 의료 전문가로부터 도출된 약 600개의 규칙으로 구성된 지식 기반을 사용했습니다.
  2. 초기 자연어 처리(NLP): 통계적 방법과 대규모 언어 모델(LLM)이 등장하기 전, NLP 시스템은 기호적 접근 방식에 의존했습니다. 문장을 구문 분석하고 언어 구조를 이해하기 위해 형식적인 문법과 구문 규칙을 사용했습니다. 초기의 자동화된 문법 검사기와 기계 번역 시스템은 이러한 원리를 기반으로 구축되었습니다.

미래: 하이브리드 AI

심볼릭 AI의 한계, 특히 새롭거나 모호한 상황에 직면했을 때의 취약성과 지식 기반 확장의 어려움으로 인해 ML이 부상하게 되었습니다. 그러나 미래에는 두 접근 방식의 강점을 결합한 하이브리드 AI 모델이 등장할 가능성이 높습니다. 심볼릭 AI의 논리적 추론과 ML의 패턴 인식 능력을 통합함으로써 개발자는 더욱 강력하고 투명하며 유능한 AI 시스템을 만들 수 있습니다. 이러한 하이브리드 시스템은 심볼릭 시스템의 구조적 지식을 활용하여 뉴로 심볼릭 AI와 같은 분야에서 탐구되는 개념인 기초 모델의 학습 프로세스를 향상시키는 것을 목표로 합니다. Ultralytics HUB와 같은 플랫폼은 언젠가 이러한 하이브리드 기술을 통합할 수 있는 ML 모델의 배포를 간소화합니다.

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