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인공지능시스템 (Artificial Intelligence)

지식표현 (Knowledge Representation ) 과 전문가 시스템 최 윤 정. 인공지능시스템 (Artificial Intelligence). 생각하는 기계를 만들기 위해 컴퓨터의 기억부분에 Expert( 전문가 ,human) 가 갖고 있는 노하우 (know-how) 즉 , 기억을 기억시키게 되는데 이것이 knowledge base 이다 . 일반인이 의료 , 법률 등 전문가의 판단이 필요한 일이 발생했을 경우

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인공지능시스템 (Artificial Intelligence)

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Presentation Transcript

  1. 지식표현(Knowledge Representation)과 전문가시스템 최 윤 정 인공지능시스템(Artificial Intelligence)

  2. 생각하는 기계를 만들기 위해 컴퓨터의 기억부분에 Expert(전문가,human)가 갖고 있는 노하우(know-how) 즉, 기억을 기억시키게 되는데 이것이 knowledge base이다. 일반인이 의료, 법률 등 전문가의 판단이 필요한 일이 발생했을 경우 이 지식베이스를 갖고 있는 컴퓨터, 즉, 인공지능 컴퓨터에게 물어보면 그 해답을 얻게 된다. 이것이 전문가 시스템이다..... 전문가 시스템(Expert System)

  3. 전문가 시스템의 시작 • 60년대 인공지능 학자들의 목표. • 광범위하고 일반적인문제를 해결하기 위한 일반적인 프로그램: • (복잡한) 인간의 사고과정을 시뮬레이션 해보자. • 일반적인 해를 구하는 프로그램 개발은 너무 어렵고 소득이 없었다.. • 방향의 전환 : 일반적인 문제  특정 분야의 문제를 해결할 수 있는 구체적이고 세부적인 프로그램을 만들자.! • 70년대 인공지능 학자들의 새로운 깨달음. • 문제해결의 열쇠는 문제의 정형화나 추론과정이 아니라 응용분야의 지식표현방법이라는 것을 깨닫는다.  전문가 시스템이 대두… • 전문가시스템을 만드는 분야를 지식공학이라 부르고, 만드는 사람을 지식공학자라고 부른다.

  4. 문제해결 규칙도출 질의, 문제제시 현장전문가 지식공학자 전문가시스템 지식베이스 구축 해답, 해결방법 전문가 시스템이란? • 정의 • 전문가와 같은 지적 능력을 갖는 소프트웨어 체계 • 지식기반 시스템(Knowledge-based system)과 동일한 시스템을 의미 • 전문가의 지식을 컴퓨터 입력하여 전문가를 찾아가지 않더라도 쉽고 저렴한 가격으로 원하는 서비스를 받을 수 있도록 하기위한 시스템 • 지식공학(knowledge engineering) • 전문가 시스템 구축과정(어떤 지식을 갖느냐가 중요) • 전문가 시스템의 문제 풀이 능력 제공 • 지식공학자(knowledge engineer) • 주어진 분야에 정통한 전문가로부터 유용한 지식, 문제해결전략, 규칙 등을 도출해 내어 이것을 체계적으로 표현하여 최종적으로 시스템 구축하는 일을 하는 사람

  5. - 기능은 분석적인것과종합적인것 및 기타(예측, 처방, 치료 등)로 분류된다.

  6. 전문가 시스템의 기본구조 • 전문가 • 특정문제에 관한 지식을 가진 사람으로써, 시스템입장에서는 도메인 지식으로 해석된다. • 장기메모리(long-term memory:LTM)에 도메인 지식을 저장하고, 다른 사람의 조언 등을 단기메모리(short-term memory:STM)에 저장하여, LTM과 STM을 비교함으로써 문제에 대해 추론하게 된다. • 전문가 시스템의 기본구조 추론 엔진 해석 인터페이스 지식 베이스(fact, rule) 사용자 인터페이스 지식획득 모듈 작업 메모리 user

  7. 전문가 시스템의 용어(1) • 지식베이스(knowledge-base) • 전문가의 지식을 말하며 LTM에 해당됨 • 사실(fact)와 규칙(rule)의 형태로 저장되어 있음 • IT-THEN 형태의 규칙으로 구성되어 있음 • 작업메모리(working memory) • 처리과정동안 발견된 문제에 관한 사실들을 모아놓은 곳(STM) • 문제에 관해 사용자에 의해 제공된 정보 또는 시스템에서 추론된 정보들을 포함한다. 이러한 과정중 얻어진 지식을 context(문맥)이라 한다.

  8. 지식베이스 VS .데이터베이스 • 모두 정보와 자료를 저장한다. 그러나. • 저장할 정보의 특성 • 다루는 자료사이의 관계 • 사용자가 훈련을 받아야 사용할 수 있는가? • 데이터베이스의 예 : 명백하고 단정적인 정보를 담는다. • 철수는 남자이고 20세이다. • 영희는 여자이고 18세이다. • 철수의 나이는? 18세 이상인 남녀이름은? • 지식베이스의 예 : DB의 사실외에도원인, 결과 , 인과관계, 규칙, 부정확하거나 확률적인 정보도 수록할 수 있다. • 18세 미만인 남녀는 결혼할 수 없다. • 담배를 피우면 건강에 해롭다. • 비가 올 확률은 0.7 미만이다. 명백한 FACT에 대하여 답할 수 있다.

  9. 전문가 시스템의 용어(2) • 추론엔진(inference engine) • 작업메모리에 포함된 사실과 지식베이스에 저장된 도메인 지식을 비교하여 일치여부를 확인한 뒤 문제에 대한 해결책을 찾으려는 하나의 프로세서 • 작업메모리에 있는 정보와 규칙의 조건부를 확인함으로써 해당되는 규칙을 찾아낸다. • 추론엔진에서 일치되는 규칙을 찾으면 그 규칙의 결론부를 작업메모리에 첨부시키고, 아니면 다른 추론방법 적용한다. • 사용자 인터페이스(user interface) • 사용자의 자연어를 컴퓨터가 이해할 수 있도록 변환해 주는 기능 • 컴퓨터의 실행결과를 사용자가 이해할 수 있는 자연어로 변환시켜주는 기능

  10. 전문가 시스템의 용어(3) • 해석 인터페이스(explanary interface) • 사용자가 원하는 언어로 변환시켜 주기 위해 필요한 모듈 • 지식획득 모듈(knowledge acquisition module) • 문제해결을 위해 필요한 지식을 학습이나 추론방법을 통해 새로이 획득하는 기능을 갖는 모듈 • 전문가 시스템 개발도구: tool, shell • 전문가 시스템에서의 대부분의 규칙은 휴리스틱하다. 즉, 경험적 규칙 또는 제한된 조건하에서만 적용할 수 있는 단순화된 규칙 • 휴리스틱은 정확하거나 최상의 답을 얻는 것이 아니라 사용자가 받을 수 있는 정도의 답을 제공한다. 즉, 실용적인 답. • 사실과 규칙이 항상 참또는 거짓이 아니라 확신정도를 나타내기도 한다. • (예) 비행기 납치예방하기위해 납치범의 접근을 막는 방법은? • (알) 모든 사람의 짐을 검사한다.(시간장비, 비효율적) • (휴) 금속탐지기 결과 금속소지자에 한해서 검사한다.(최상은 아니나 효율적)

  11. 자료처리 프로그램과 지식처리 전문가 시스템의 비교 - 전문가 시스템의 특징: 전문성, 지식기반, 합리화, 지식 및 문제해결과정과 해결내용 해결에 대한 근거와 정당성

  12. 전문가 시스템의 활용분야 • - 대표적인 전문가 시스템의 발전과정 유기화학 분자구조 의료진단 시스템 광맥발견 시스템 내과진단 시스템 수학문제 해결 음성이해 장비구성 시스템 1965 1970 1975 1980 1985

  13. 전문가 시스템 개발을 위한 지식공학언어

  14. 전문가 시스템 도구에 의해 제공되는 표현기법과 프로그래밍 방법

  15. 영역 전문가로 부터 지식 추출 방법

  16. 전문가 시스템 개발단계 - 한꺼번에 완전한 시스템을 만드는 것은 거의 불가능 하므로 처음에는 기본적인 기능을 수행하는 시스템을 만들어보고, 점차적으로 시스템의 구성과 지식표현을 조직적으로 향상시켜 가면서 점진적으로 개선해 나가는 방법이 효과적이다. - 위의 단계들이 독립적으로 수행도 되지만 대부분 다른 단계와 중복되어 진행되기도 한다.

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