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인공지능 AI에 대한 전반전 개념 및 사례 분석, 향후 시사점

Intelligent Apps and Analytics 신산업 2 팀 김도완AI( Artifical Intelligence) 구 분 정 의 과학기술정보통신부 인간의 학습능력 , 추론능력 , 지각능력 , 자연어 처리능력 등 고차원적 정보처리 활동을 연구하여 ICT 를 통해 구현하는 기반기술 정보통신기술진흥센터 인간의 고차원적 정보처리 활동 ( 인지 , 학습 , 추론 ) 을 연구하여 이를 ICT 를 통해 구현하는 기반기술 한국정보화진흥원 인간의 학습능력과 추론능력 , 지각능력 , 이해능력 등을 실현하는 기술로서 모든 사물 간 통신이 가능한 무선 네트워크를 기반으로 Smart Information 을 활용한 Context 와 Actuator 로 구성 Stuart Russell( 연구자 ) 입력에 의해 출력이 변하는 에이전트 Callan( 연구자 ) 인간의 지능적 측면 즉 , 기계가 잘할 수 있는 계산 같은 것이 아니라 기계는 하기 힘들지만 인간은 비교적 쉽게 잘 할 수 있는 것들 , 예를 들면 추론 , 인식 , 지각과 같은 것을 모의 실험할 수 있는 기계 알고리즘을 만드는 학문 이면재 ( 연구자 ) 생명체가 나타내는 지능을 컴퓨터 , 로봇 등과 같은 인공 매체 상에 재현함으로써 생명의 일반적인 특성에 대해서 연구하는 학문 日 인공지능학회지 지능을 가진 매커니즘 내지 마음을 가지는 매커니즘 인공적으로 만든 지적인 행동을 하는 물건 인간의 두뇌 활동을 극한까지 모사하는 시스템 궁극에는 인간과 구별이 되지 않은 인공지능 지능 사람의 지적인 행동을 모방 , 지원 , 초월하기 위한 구성적 시스템 지능의 정의가 명확하지 않음으로 인공지능을 명확히 정의할 수 없다 공학적으로 만들어지는 지능이지만 그 지능의 수준이 사람을 뛰어넘고 있는 것을 상상하고 있다AI( Artifical Intelligence) 인간과 같은 사고 시스템 합리적 사고 시스템 합리적 행동 시스템 인간과 같은 행동 시스템 인간의 사고작용 (Thinking) 행동 (Behavior) 이론적 (Ideal) 합리적 기 프로그램화된 논리 ( 로직 ) 나 정형화된 규칙 등을 바탕으로 발생되는 데이터를 통해 학습하는 수학적 알고리즘 기계학습 기계학습과 유사하지만 인간 신경망을 모델화하여 새로운 데이터 셋을 예측하는 기술 딥러닝 추론의 다양한 측면을 이해함으로써 컴퓨터에 의한 완전한 자동추론을 가능하게 하는 소프트웨어 자동추론 컴퓨터가 인간의 언어를 이해함으로써 인간처럼 말하고 쓸 수 있도록 하는 기술 자연어 처리 많은 데이터 가운데 숨겨져 있는 유용한 상관관계를 발견하여 , 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용하는 과정 데이터마이닝 사용자를 보조하고 반복된 컴퓨터 관련 업무를 인간을 대신하여 실시하는 엔진 지능엔진 로봇의 눈을 만드는 연구 분야로 컴퓨터가 실세계 정보를 취득하는 모든 과정을 다룸 컴퓨터 비전 컴퓨터가 정보자원을 이해하고 논리적 추론까지 할 수 있는 차세대 지능형 웹 시멘틱웹3 대 주요 기술 계속적인 과정에 의해 사실과 규칙을 습득하는 과정 주어진 사실이나 규칙으로부터 인지된 입력에 대해 결론을 얻는 과정 인간 ~ 기계 간 인터페이스에 해당되는 능력 ( 보고 , 듣고 , 말하기 ) 학습 추론 인식 기관별 인공지능 기술 분류3 대 주요 기술 1. 인식 자연어 처리 기술 음성인식 의미분석 음성합성 언어 생성 형태소 분석 구문 분석 화행 분석 대화처리 검색 / 시맨틱 사용자 자연어 처리 기술 페이스북 소설 “ 반지의 제왕 “ 에서 능숙한 자연어 처리 능력을 보여줌 * 자연어 이해 : 일상생활 언어를 행태 분석 , 의미분석 등 컴퓨터가 처리할 수 있도록 변환 * 자연어 생성 : 컴퓨터가 처리한 결과물을 사람의 편의성에 입각하여 텍스트 , 음성 등 생성 수많은 말뭉치 데이터 ( 신문 , 잡지 , 교과서 등에서 추출한 다양한 문장들 ) 를 자동으로 학습하여 통계적 / 경험적 지능형 기법으로 자연어를 처리 애플 음성비서 ‘ 시리 ‘ 도 자연어 처리 능력을 갖춤 영상 / 이미지 인식 기술 이러한 자연어 처리 기술을 사회∙문화 ∙윤리 측면에서 음성 인식 및 인식하는 기술 - 컴퓨터가 데스크를 학습하고 정보를 체계화하여 스스로 패턴을 찾아냄으로써 영상에 포함된 사람 , 동물 , 물체 , 문자 등이 각각 무엇인지 구분 기술현황 영상 인식 기술은 수많은 정지영상 및 동영상으로부터 특정 개체를 인식 / 분석하는 인간과 비슷한 수준까지 도달 페이스북 ‘ 딥페이스 ’ 사진에 찍힌 얼굴에 67 개의 점을 찍어 사진을 분할한 뒤 , 나뉜 조각을 3 차원으로 변환해 사진 속 인물이 누구인지 알아내는 기술로 얼굴의 눈 , 코 , 입의 거리나 높이 등을 파악하는 방법을 사용하여 머신러닝을 통해 불규칙한 데이터를 보정 음성 / 음향 인식 기술 음향 신호를 추출한 후 잡음을 제거하는 작업을 거치고 컴퓨터가 분석하여 특징을 추출한 다음 , 미리 수집된 음성모델 데이터베이스와의 유사도를 측정해 가장 유사한 것을 문자 혹은 명령어로 변환 동작 / 운동 인식 기술 애플 시리 페이스북 윗 에이아이 구글 구글 나우 네이버 네이버랩스 다음 다이알로이드 이미지 센서 , 모션 센서 , 뎁스 센서 등 다양한 센서로부터 사용자의 움직임을 인식하는 기술 - 영상과 센서 등을 통해 대상 사람의 움직임을 분석하고 어떠한 자 세 혹은 동작을 취했는지 판단 - 사람의 신체 부위들이 어떻게 배치되어 있는가를 표현하는 자세 혹은 특정한 의미를 가지는 신체의 움직임을 나타내는 동작 인식3 대 주요 기술 2 . 학습 기계학습 / 딥러닝 컴퓨터가 학습할 수 있도록 하는 알고리즘으로서 데이터 평가 및 훈련 데이터를 통합 학습 기반 기술 - 기계학습의 핵심은 표현과 일반화에 있으며 각각 데이터 평가 및 아직 알 수 없는 데이터에 대한 처리를 뜻함 특징 추출을 위한 전처리 과정 영상 데이터와 같이 차원수가 크고 복잡한 데이터의 경우 전처리 과정에서 손실될 수도 있는 정보를 자동 추출 높은 수준의 추상화 작업에 효율적이며 시물레이션 크기를 늘릴수록 대량의 데이터를 흡수하는 능력 딥러닝의 오버피팅 (overfitting) 과적합이라고도 하며 , 만들어진 모델의 성능이 학습데이터에서지식표현 및 추론 기술 지식을 컴퓨터와 사람이 동시에 이해할 수 있는 형태로 나타내고 이미 알고 있는 사실로부터 새로운 사실을 논리적으로 유도하는 기술 - 지식표현은 합목적적 , 추론의 효율성 , 지식 획득의 용이성 , 저장의 간결성과 표현의 정확성 , 다양한 등을 갖추어야 함 온톨로지 - 논리 규칙 , 프레임 그리고 시맨틱 네트워크 등의 개념을 모두 통합한 대표적인 지식표현 체계로 사람들 간의 합의를 이룬 개념의 타입이나 사용상의 제약조건들을 명시적으로 정의하여 컴퓨터는 온톨로지로 표현된 개념을 이해하고 지식처리가 가능 * 시맨틱 – 컴퓨터가 정보자원의 뜻을 이해하고 , 논리적 추론까지 할 수 있는 차세대 지능형 웹 인공지능 시스템 일반 소프트웨어 시스템 부족한 입력정보로 출력생성 가능 입력정보가 완전하지 않으면 결과 도출 불가능 휴리스틱 탐색 알고리즘적인 탐색 추론 기능 있음 추론 기능 없음 설명기능 있음 설명 기능 없음 지식을 주로 사용 자료나 정보를 사용 * 휴리스틱 – 복잡한 과제를 간단한 판단 작업으로 단순화시켜 의사 결정하는 경향 단어의 의미와 단어 사이의 관계를 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 정의한 것인공지능 사례 인공지능을 소재한 한 SF 영화가 꾸준히 제작되면서 인공지능의 발전에 따른 미래 생활상과 위험요인을 제시 스스로 생각하고 느끼는 인공지능을 가진 운영체제 ‘ 사만다 ＇ 는 학습을 통해 주인공에 최적화되는 단계를 거치고 , 조금씩 행복을 찾기 시작한 ‘ 테오도르 ＇ 는 점점 그녀에게 사랑을 느끼게 됨 그녀 (Her) 주인공을 도와주는 인공지능을 가진 로봇 ‘KIPP’ 가 등장하여 인간과 말로써 대화하고 유사한 유머수준을 보이며 인간이 수행할 수 없는 제한된 환경에서 업무를 수행함 인터스텔라 (Interstellar) 로봇들은 인간의 감정은 배제된 체 각종생활의 편의를 제공하는 수단으로 나타나며 , 모든 로봇을 통제하는 중앙통제장치 ( 최상위 boot) 로봇인 비키는 인간이 설정한 법칙을 왜곡하고 로봇을 조종함 아이로봇 미래에 인류의 과가에 대한 다양한 이슈를 던진 작품 에이아이 (A.I.)인공지능 사례 개인비서 애플이 2011 년 10 월 iOS 5 의 신규 기능으로 시리 (Siri) 를 탑재한 이후 선도 IT 기업들이 유사 서비스를 연달아 출시 아마존이 2014 년 11 월 지능형 개인비서 ‘ 알렉사 ‘ 기반의 거치형 블루투스 스피커 ‘ 에코 ‘ 시리즈 출시 후 기기 경쟁도 심화인공지능 사례 클라우드 폴리 ( polly ) 텍스트를 생생한 음성으로 변환하는 서비스 레코니그션 ( Rekognition ) 애플리케이션에 이미지 분석 기능을 쉽게 추가할 수 있는 서비스 1. 물체인식 2 . 안면분석 3. 안면비교 4. 안면인식 5 . 이미지 조정 렉스 (Lex) 음성과 텍스트를 사용하는 대화형 인터페이스를 구축하는 서비스 세이지메이커 레코그니션 비디오 키네시스 비디오 트랜스크라이브 트랜슬레이트 컴프레헨드 추가 서비스 아마존 MS/ 네이버 MS 애저 컴퓨터 비전 언어 이해 스피치 애널리틱스 외국어 번역 지능형 클라우드란 기업이 지능형 앱과 서비스를 개발할 수 있도록 다양한 인공지능 기술을 제공하는 클라우드 서비스를 의미 MS 봇 프레임 워크 맞춤형 비전 서비스 비디오 인덱서 애저 배치 AI 트레이닝 NCP 얼굴 인식 음성 인식 자연어 처리 클로바 페이스 레코그니션 클로바 스피치 신세시스 클로바 스피치 레코그니션향후 전망 및 시사점 현재의 인공지능은 ‘ 약한 인공지능 ’ 에서 ‘ 강한 ‘ 인공지능 ’ 형태로 진화할 것으로 예상 인공지능 기술은 과거 5 년간 제한된 범위에서 특정한 내용을 처리하기 위해 활용되었으나 , 향후 10 년간은 인공지능 시스템이 확장된 범위에서 산업 시장에 활용될 것으로 예측 인공지능 기술과 융합한 응용 어플리케이션 개발 및 연구에 대한 분석 필요 - 현재 산업에 적용 및 기술 발전 중인 인공지능과 융합 등을 통해 활용 가치를 분석하는 것이 선행적으로 필요 인공지능 플랫폼 활용 - 인공지능을 차세대 플랫폼 기술로 육성하기 위한 글로벌 IT 기업들의 전략 중 하나인 인공지능

공학/기술| 2018.03.20| 13페이지| 5,000원| 조회(423)

인공지능, 데이터마이닝, AI, 빅데이터, 추론, 딥러닝

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