용어집

상징적 AI

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

YOLO 모델을 Ultralytics HUB로 간단히
훈련

자세히 알아보기

흔히 GOFAI(Good Old-Fashioned AI)라고도 불리는 기호 AI는 명시적인 규칙과 논리에 따라 기호를 조작하는 데 초점을 맞춘 인공 지능(AI) 내 패러다임을 나타냅니다. 방대한 데이터 세트(빅 데이터)에서 패턴을 학습하는 머신러닝(ML) 과 같은 데이터 기반 접근 방식과 달리 기호 AI는 사전 정의된 지식 기반과 추론 메커니즘을 기반으로 작동합니다. 사람이 읽을 수 있는 높은 수준의 기호(예: 단어, 개념 또는 논리적 술어)를 통해 세계를 표현하고 공식적인 규칙을 사용하여 조작함으로써 논리적 추론 및 문제 해결과 같은 인간의 인지 과정을 재현하는 것을 목표로 합니다.

핵심 원칙

심볼릭 AI의 기반은 기호 구조의 조작을 통해 지능적인 행동을 구현할 수 있다고 가정하는 물리적 기호 시스템 가설에 있습니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

  • 지식 표현: 인간의 지식과 도메인 전문 지식을 컴퓨터가 처리할 수 있는 공식적인 언어로 인코딩하는 것입니다. 여기에는 논리 규칙(if-then 문), 시맨틱 네트워크, 프레임 또는 지식 그래프가 포함될 수 있습니다. 잘 알려진 예로는 상식적인 지식을 코드화하는 것을 목표로 하는 Cyc 프로젝트가 있습니다.
  • 추론 엔진: 지식창고에 논리적 규칙을 적용하여 새로운 결론을 도출하고, 문제를 해결하거나, 의사 결정을 내리는 추론 메커니즘입니다. 여기에는 프롤로그와 같은 언어를 사용하여 구현되는 연역 및 귀납과 같은 형식 논리의 기술이 종종 포함됩니다.
  • 검색 알고리즘: 가능한 해결책 또는 추론 경로의 공간을 탐색하는 방법으로, 계획 및 문제 해결과 같은 작업에 매우 중요합니다.

머신 러닝과의 차이점

심볼릭 AI는 특히 컴퓨터 비전(CV)과 같은 분야에서 현대 AI를 지배하는 통계적 AI딥러닝(DL)과 같은 ML 접근 방식과 크게 대조됩니다. 다음과 같은 모델은 Ultralytics YOLO 와 같은 모델은 데이터에서 직접 특징을 학습하여 객체 감지이미지 분류와 같은 지각 작업에 탁월하지만, 심볼릭 AI는 명시적으로 프로그래밍된 지식에 의존합니다. 따라서 심볼릭 AI 시스템은 추론 단계를 추적할 수 있기 때문에 본질적으로 더 해석 가능하고 설명할 수있습니다(설명 가능한 AI(XAI)). 그러나 모호성, 불확실성, 원시 비정형 데이터로부터의 학습에 어려움을 겪는 경우가 많으며, 일반적으로 ML 모델이 더 나은 성능을 발휘합니다.

애플리케이션 및 예제

심볼릭 AI는 AI 역사의 상당 기간 동안 지배적인 패러다임이었으며 다양한 영역에서 성공을 거두었습니다:

  1. 전문가 시스템: 이러한 시스템은 인간 전문가의 지식을 캡슐화하여 특정 영역에서 조언을 제공하거나 문제를 해결합니다. 초기의 유명한 예로는 박테리아 감염을 진단하기 위해 고안된 Mycin이 있습니다. 최신 규칙 기반 시스템은 규제 준수 또는 자동화된 언더라이팅을 위해 금융 분야의 AI와 같은 분야에서 여전히 사용되고 있습니다.
  2. 자연어 처리(NLP): 초기 NLP 시스템은 문장 구조(구문)를 구문분석하고 의미를 이해하기 위해 기호적 규칙(의미 분석)에 크게 의존했습니다. 최신 NLP는 주로 통계적 방법과 대규모 언어 모델(LLM)을 사용하지만, 기호적 기술은 특정 작업이나 하이브리드 시스템에서 여전히 유용할 수 있습니다.
  3. 계획 및 스케줄링: 심볼릭 AI는 물류 최적화, 로봇 경로 계획, 자동화된 스케줄링 시스템과 같이 복잡한 계획이 필요한 작업에 적합합니다. AI 계획은 여전히 활발한 연구 분야입니다.
  4. 공식 검증: 소프트웨어 엔지니어링 및 하드웨어 설계에서 공식 사양에 대한 시스템의 정확성을 수학적으로 증명하는 데 사용됩니다.

장점과 한계

강점:

  • 설명 가능성: 추론 단계는 투명하고 추적할 수 있습니다.
  • 지식 통합: 사람의 전문 지식과 도메인 규칙을 직접 통합할 수 있습니다.
  • 정확성: 정밀한 논리적 추론이 필요한 작업을 효과적으로 처리할 수 있습니다.

제한 사항:

  • 취성: 시스템은 사전 정의된 규칙을 벗어난 상황에 직면했을 때 예기치 않게 실패할 수 있습니다.
  • 지식 습득 병목 현상: 포괄적인 지식 베이스를 수동으로 인코딩하는 것은 어렵고 시간이 많이 소요됩니다.
  • 불확실성 처리: 확률적 추론과 통계적 방법에 비해 노이즈가 많거나 불완전한 데이터로 인해 어려움을 겪습니다.
  • 확장성: 추론의 복잡성은 지식창고의 규모에 따라 기하급수적으로 증가할 수 있습니다.

미래: 하이브리드 접근 방식

순수 심볼릭 AI는 도전에 직면해 있지만, 추론과 설명력에서 강점을 지니고 있습니다. 현재 연구는 신경망의 패턴 인식 기능과 기호 시스템의 논리적 추론을 결합하는 것을 목표로 하는 신경-심볼릭 AI라고 불리는 하이브리드 접근 방식에 초점을 맞추고 있습니다. Allen Institute for AI(AI2) 와 같은 조직과 AAAI와 같은 연구 커뮤니티에서는 이러한 통합을 연구하여 잠재적으로 더 강력하고 다재다능하며 신뢰할 수 있는 AI 시스템을 개발할 수 있습니다. 이러한 하이브리드 시스템의 복잡성을 관리하려면 실험 추적 및 모델 배포를 위한 Ultralytics HUB와 같은 플랫폼이 도움이 될 수 있습니다.

모두 보기