| [ KoreaUniv ] in KIDS 글 쓴 이(By): TigerKU ( ~ 짱 ~) 날 짜 (Date): 1994년10월05일(수) 20시02분26초 KDT 제 목(Title): [고대신문] 10/4 과학-인공지능 고대신문/고대신문열린마당 () 제목 : [고대신문] 10/4 과학-인공지능 #270/271 보낸이:이갑수 (kunews ) 10/04 21:16 조회:2 2/16 의 로봇은1948년 미국의 아르곤 실험실에서 제작한 [매직 핸드 Magic Hand]라 불리우는 원격 조종 로봇팔Manypulator과 1954년 미국의 Devol이 프로그램을 통해 간단한 동작을 반복하는 기계를 개발하면서 비로소 시작되었다. 이후 미국의 Unimation社에 의해 최초의 산업용 로봇이 실용화되었으며, 미국과 유럽의 여러 국 가를 중심으로 로봇산업은 빠른 성장을 계속하였다. 1960년대 말부터는 일본의 회사들이 미국 및 유럽의 기술을 전수받아 산 업용 로봇생산을 시작하였으며, 1975년부터는 오히려 미국 및 유럽의 로봇기술을 앞지르는 수준에 이르고 있다. @산업용 로봇이란 작업에 필요한 프로그램을 제어장치를 통해 실행시켜 여러 작업을 수행할 수 있는 다기능, 다목적용 기계라 고 정의할 수 있을 것이다. 이러한 로봇이 일반적인 자동기계와 다른 점은 프로그램의 변경을 통해서 다양한 작업을 수행할 수 있다는 점이다. 또한 로봇기술은 컴퓨터의 개발 이래 급속히 발 달하고 있는 생산 자동화 기술의 일부로서, 고도의 유연성이 요 구되는 현대의 다품종, 소량 생산 체계에서는 필수적인 것으로 자리매김되고 있다. @로봇이 가장 먼저 이용되기 시작한 것은 용접분야에서 였다. 용접은 대표적인 3-D(Dirty, Difference, Danger)작업의 하나로, 생활수준의 향상과 더불어 많은 사람들이 기피하는 분야인 동시 에 고임금으로 인한 제품의 원가상승을 초래하는 작업이다. 이 러한 용접 로봇에 전문가의 경험과 지식을 컴퓨터 프로그램화한 인공지능이 결합된다면, 숙련된 용접공이상의 효율을 나타내는 로봇 용접공이 탄생될 수 있을 것이다. 이 외에도 로봇은 ▲쇳 물을 다루는 주물공정 단조공장 등의 고온 작업 극지방, 심 해, 냉동 창고 등의 저온 작업 원자력 산업 등 방사능 장해가 있는 작업 ▲우주에서의 각종 실험 및 작업 등 인간이 작업하기 에 적절하지 않은 열악한 환경의 산업현장에서 그 사용범위가 점차 확대되고 있는 실정이다. @이러한 로봇기술을 연구 개발하는 로봇공학은 여러 분야의 공 학이 복합된형태로 ▲로봇 몸체의 운동 및 구조 설계에 관련되는 기계공학 ▲로봇을 구동하는 모터류 및 이의 제어를 담당하는 전 기 및 전자공학 ▲로봇의 두뇌에 해당하는 각종 프로그램을 연구 ^개발하는 인공지능 또는 컴퓨터 공학 ▲로봇의 효율적인 작업에 대한 계획을 수립하는 산업 공학 등이 관련된다. 이처럼 로봇이 다양하고도 효율적인 작업등을 수행하기 위해서는 위의 모든 분야에서 고도의 기술이 수반되어야만 한다. 그러므로, 자동차, 항공기 산업과 마찬가지로 로봇 산업의 발전이 산업 전반의 기술 향상에 미치는 영향은 실로 크다고 할 수 있다. @한편 앞으로는 고도의 이동, 감지, 지적 기능 등을 가진 로봇 이 등장하리라 생각된다. 현재 바퀴를 이용하여 공장 내에서 물 자를 이동시키는 무인반송차 등이 있으나, 앞으로는 이러한 단 순 기능적인 작업에 국한된 차원을 넘어 인간과 같은 보행 능력 을 갖춘 보행 로봇의 등장도 곧 있으리라 예상되고 있다. 또한 각종 센서를 부착하여 주위의 여러 상황을 정확히 감지하여 이 동 및 각종 작업수행을 획기적으로 향상시키려는 노력도 진행 중이다. @이러한 미래의 로봇에서는 인간의 두뇌에 해당하는 인공지능 이 매우 중요한 역할을 담당할 것으로 전망된다. 따라서 로봇 스 스로가 자가진단 및인간의 도움없이 스스로 판단 및 결정을 내 리게 될 것이며, 더이상 산업현장에만 국한된 단순 노동기계가 아닌 지체부자유자들을 보조, 집안의 허드렛 일 등 일상생활의 많을 수행하는 생활필수품으로 자리잡게 될 것 이다. 宋在馥 공과대 교수^제어 및 자동화 인공지능의 개념 사고기능을 기계에 도입한 뉴로 메카니즘 1964년 디지털 컴퓨터가 일반에 소개된 이래, 컴퓨터는 그동안 복잡한 수치계산을 보다 빠르고 정확히 하는데 주로 사용되어 왔 다. 그러나 이미 알고 있는 지식을 토대로 한 새로운 사실추론이 나 사건의 원인분석을 통한 결과예측 등을 담당하는 추리능력 부 분은 기계가 할 수 없는 불가침의 세계로 인식되어 왔다. 그러나 근래들어 새롭게 등장한 인공지능의 개념은 이러한 인간의 사고 기능마저도 기계가 대신할 수 있다는 가능성을 보여주었다. @인공지능이란 인간이 할 수 있는 지적인 사고를 컴퓨터가 자율 적으로 처리하고, 더 나아가서는 학습기능 같은 인간의 두뇌활동 과 신경작용 등을 이해, 연구하는 전산학의 한 분야로 정의할 수 있다. 다시말해 시각, 영상처리, 자연어처리와 같은 인식적인 일 과 주어진 물제의 초기상태에서 원하는 목적상태까지의 최적방법 을 찾는 것과 같은 인간의 판단, 추론, 문제해결 능력에 관한 일 들을 기계가 알아서 처리하는 것을 일컫는다. 결국 인공지능이란 말그대로 인간의 두뇌를 기계에 옮겨놓은 메카니즘과 같은 역할 을 담당한다고 할 수 있을 것이다. @인공지능에 사용되는 컴퓨터는 알려진 사실이나 지식을 기반으 로 하여, 스스로 주어진 목표에 도달하는 방법을 세우고 실행한 다. 즉 인공지능에서는 문제를 해결하는 최적의 알고리즘이 정형 화되어 있지 않으므로 문제의 주어진 초기상태에서 원鄕ㅐ� 비결정적으로, 보통 그래프를 사용하여 탐색Serach하게 된다. 이 과정에서 탐색공간이 엄청나 게 커지는 현상이 나타나기도 하는데, 이를 <?????>Combinatorial Explosion이라고 한다. 따라서 Combinatorial Explosion을 해결하기 과 거의 경험이나 피드백Feedback, 혹은 사전지식 등을 토대로 데이 타 탐색을 보다 효울적으로 하기 위한 발견적 지도법Heuristic과 같은 탐색법이 사용되고 있다. @이처럼 다양한 작용메카니즘을 가지는 인공지능은 컴퓨터와 관 련을 맺고 있는만큼 의학, 심리학, 인지과학, 철학, 언어학 등 많은 다른 분야와 관련을 가지고 있으며, 그 응용분야 또한 광범 위하다. @먼저 일상적인 분야로는 말과 시각과 같은 지각분야와 상식에 기반을 둔 문제해결, 자연언어 처리 등이 있다. 그리고 게임이나 수학적 문제와 프로그램 성질의 증명 등의 문제를 형식화하여 활 용할 수 있는 분야도 실용화 단계에 이르렀다. @다음으로 이와 같은 일상적인 분야에서의 기술을 이용한 [전문 가 시스템]도 개발이 진행중이다. [전문가 시스템]의 활용 분야 는 재무나 인사, 회계 등과 같은 경영분야 등을 들 수 있다. 또한 공학용 전문 시스템의 활 용을 통해 항공기나 우주선, 선박과 같은 구조들의 설계, 그리고 컴퓨터 시스템이나 전자회로의 진단 등도 가능한 수준에 이르렀 다. 앞으로는 학습과 지질탐사 혹은 군사과학에과학 등과 같은 순수과학 분야에서도 [전문가 시스템]의 응용 을 생각할 수 있을 것이다. @그러나 이러한 컴퓨터의 인공지능화는 아직까지는 개발단계에 있다고 할 수 있으므로 이의 실용화를 위해서는 다음과 같은 점 들이 과제로 남는다. 먼저 여러 종류의 지식들을 인표현하여야 한다. 또 한 알려진 사실이나 지식에서 새로운 사실을 얻어내는 추론기능 의 보강도 필요하다. 끝으로 인공지능 시스템의 학습과 피드백 을 통하여 스스로 지식을 획득하며 시스템을 개선하는 기능의 개발 또한 인공지능 연구의 중요한 과제라 하겠다. 鄭肩隙� 나타내는 퍼지이론Fuzzy Theory는 말그대로 확실하지 않은, 기계적으로 정 밀하다기 보다는 근사적이고 부정확하며 모호함을 나타내는 논리 이다. @흔히 가전제품 선전문구에 인용되고 있는 [퍼지]라는 용어에 대 하여 사람들은 [기계가 스스로 알아서 기능을 조절하는 능력] 정 도로 생각하고 있을 것이다. 또한 적으나마 퍼지이론에 대한 지 식을 가지고 있는 사람들 중에는 이론이 가지는 애매모호성에 대 해서 실제 응용측면에서나 학문적으로 그다지 쓸모없는 이론이 아닌가하고 생각하는 이도 있을 것이다. @하지만 우리의 일상생활에서 [애매하다는 성질]은 제외될 수 없 는 부분이며, 오히려 이러한 애매모호성이 없이는 살아갈 수 없 다해도 과언은 아니다. @이러한 명확하지 않은 조건이나 데이타를 가지더라도 추론이나 논리를 통해 어떤 사건에 합당한 결과를 이끌어 낼 수가 있다. 예를 들어 [비가오면 차가 미끄러지기 쉬우니까 속도를 줄이시 오]라는 표시판이 있다고 하자. 이때 어느 정도이상 비가 와야 속도를 줄여야 되는 정도로 위험한 것인지에 대해서는 기준이 모 호하다. 그러나 우리는 이러한 애매성에도 불구하고 이슬비와 같 은 적은 양의 비가 내리는 경우, 반드시 속도를 줄일 필요까지는 없다는 판단을 내릴 수 있다. 이렇듯 우리의 생활과 밀접한 관계 를 가지고 있는 사건의 모호성은 생활 속에서 흔히 나타나는 것 인만큼 이에 대한 이론의 정립과 적용이 요구된다고 할 수 있다. 결국 퍼지이론은 우리주변에서 흔히 발생하는 애매한 상황을 학 문적으로 정립한 분야인 것이다. @퍼지이론은 버클리대학의 자데Zadeh교수가 학술전문지인 {Information & Control}誌에 [퍼지이론Fuzzy Sets]이란 논문을 발표하면서 시작됐다. 이 논문에서 자데교수는 아름다운 여성의 집합, 키가 큰 사람의 집합, 큰 수의 집합 등의 경계가 명확하지 않은 집합을 [퍼지집합]이라고 명했다. 종래의 집합은 속해 있는 척도로서 0이나 1밖에 인정하지 않았다. 이에 반해 [퍼지집합]에 서는 0과 1사이에 있는 중간의 척도도 인정하고 있다. 소속정도 가 1이란 것은 완전히 그 요소가 그 집합에 속해 있음을 나타내 며, 역으로 0이란 것은 전혀 그 집합에 속해 있지 않음을 나타낸 다. 이런 의미에서 [퍼지집합]은 종래의 집합을 포괄하여 수학적 이론으로 전개한 것이라고 할 수 있으며, 인간사고의 기본이라 할 수 있는 패턴인식과 의미정보의 전달, 그 중에서도 추상화 부 분에서 중요한 역할을 담당하고 있다. @한편 1974년 런던대학의 만디니Mamdinee박사는 스팀엔진의 자동 운전에 퍼지추론을 응용해 좋은 결과를 도출시키면서 퍼지추론을 제어에 응용한 [퍼지제어]라고 하는 공학적 응용분야의 효0년대 후반부터 이 퍼지제어의 연구가 왕성해져 1980 년대에 들어 공학은 물론 의학, 경영학 등 그 이외의 분야에서도 실용화되기 시작했다. @현재까지 보고되어 있는 퍼지이론의 응용분야에는 경제학, 사회 학, 경영학, 심리학 및 언어학 등이 있다. 이러한 퍼지이론의 다 六�, 애매한 모델과 애매한 구조의 결정이라는 공통점을 가진다. 특히 경제학 및 경영학-특히 마케팅Mareting-심리학 등의 분야에서 구매 요인 분석, 잠재의식의 구조분석, 각 계급층 귀속의식의 분석, 그리고 집단 내의 인간관계 등에 응용되는 등 더불어 자연과학은 물론 점차 인문^사회과학으로까지 그 응용범위가 확대되고 있는 추세 이다. 鄭珣鎬 대학원 석사과정^산업공학 비젼연구 HEAD:근사치 토대로 상황에 합당한 결과 추론 물리학의 세계:양자역학 확률적 가능성 추론 통해 결정론의 한계극복 @{신은 주사위를 던지지 않는다}는 말은 상대성이론으로 유명한 아인슈타인이 한 말로서 [절대자의 오락적 취향]을 연구, 분석하 여 이를 진리로 믿었던 기존의 학문분야에 파문을 일으켰다. 이 말은 양자개념이 싹트기 시작한 20세기 초반의 새로운 과학적과학은 16세기경 니콜라스 코페르니쿠스가 태양중심의 행성 운동인 지동설을 주창한 때부터 시작되었다고 할 수 있다. 신의 창조론을 바탕으로 지구중심의 행성운동이 정설로 여겨지던 당시 의 상황에서 코페르니쿠스의 주장은 과학, 사회, 종교에 커다란 충격으로 다가왔다. 이에 과학적 진리의 최종적 판정은 철학이나 종교적 교리가 아닌 관찰과 실험에 의해서만이 가능하다는 시대 적 인식이 사회 전반에 거쳐 파급되었으며, 그 후 케플러와 갈릴 레오, 그리고 18세기말 뉴턴에 의해 코페르니쿠스의 주장은 더욱 발전되었다. 뉴턴은 모든 물체의 운동에 대한 관찰을 통해 각 운 동의 법칙과 만유인력의 법칙 등을 찾아냈으며, 또한 처음으로 이러한 자연의 법칙을 수학적인 형태로 표시한 운동방정식을 만 들었다. 결과적으로 어느 물체에 대한 운동의 모든 것을 알고 싶 을 때는 그 물체의 운동방정식을 풀면 된다는 식의 이론이 정립 된 것이다. 이러한 뉴턴의 방정식은 천체의 운동에 관한 모든 것 들을 증명해내는 데 기여하게 된 것이었다. 따라서 자연현상에 대한 객관적인 수학적 접근은 계속되었고, 또한 19세기에 와서 맥스웰이 통합시킨 전기와 자기에 대한 연구는 이러한 근대 물리 학의 결정론적인 접근방식을 더욱 확고히 다지게 하였다. 다시말 해 모든 물체의 움직임들을 뉴턴역학과 맥스웰의 전자기학으로 설명할 수 있게 된 것이다. 그러나 이러한 근대적 사고는 우리주변의 모든 현상을 일정법칙 으로 증명하는데는 그 한계를 드러내었다. 만약 지금 이 순간 우 주안에 속한 모든 물체의 운동이 매우 정확한 물리법칙에 의해 기술될 수 있다면 이 우주안의 물체의 미래의 운동 또한 이러한 물리법칙을 현재의 상태에 적용시켜서 알 수 있을 것이다. 이러 한 계산이 용이했더라면 아마도 우리나라의 작년 여름의 기온변 화를 수년전에 계산해 내 적절한 대책을 마련했을 것이다. 근대 물리학을 주도해오던 결정론적 사고는 이러한 이론적 한계 와 이를 타파하기 위한 [양자역학]의 개념이 등장하면서 점차 붕 괴되기 시작하였다. @기존의 결정론적 사고를 부정하는 양자역 학은 원자물리를 연구하는 과정에서 생겨났다. 오늘날의 우주는 단순히 [과거의 결과]나 [미래의 원인]이 아니다. 따라서 양자물 리의 이론은 이러한 원인과 결과에 대해 [비결정론적인 접근을 통해 물리적인 측정의 결과가 측정전의 어떤 상태에 의해서 결정 되는 명확한 값을 갖는 것이 아닌, 여러 가능한 결과의 확률로 나타나는 것]이라고 말하고 있다. 이러한 양자역학 개념의 등장 이후 수없이 많은 물리와 화등을 밝혀 내는 등 많은 공헌을 하였다. @그러나 모든 양자물리의 예측이 실험적으로 입증되었음에도 불 구하고 이러한 양자물리의 개념에 대해서는 많은 논쟁이 있어 왔 다. 심지어 양자이론은 완전한 이론이 아닌 새로운 사고의 전환 이 필요하다는 주장도 있는 실정탐구하는데 양자역학만큼 중요한 것은 없다고 할 것이다. 따라서 앞으로도 양자역학은 미지의 세계를 여는 유일한 해결책으로서, 그리고 새로운 의식전환을 가져온 현대물리학의 근본 지표로서 계속 자리매김될 것이다. 朴聖根 이과대학 교수^입자물리학 |