🧠 인곡지λŠ₯의 지식 ν‘œν˜„(Knowledge Representation)

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2025.04.07
Β·
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πŸ“Œ 1. 지식 ν‘œν˜„(Knowledge Representation)μ΄λž€?

βœ… 지식 ν‘œν˜„μ΄λž€?

지식 ν‘œν˜„μ€ 컴퓨터가 μΈκ°„μ²˜λŸΌ 정보λ₯Ό μ΄ν•΄ν•˜κ³  μ²˜λ¦¬ν•  수 μžˆλ„λ‘ 지식을 μ €μž₯ν•˜κ³  κ΅¬μ‘°ν™”ν•˜λŠ” λ°©μ‹μž…λ‹ˆλ‹€.
즉, AIκ°€ 문제λ₯Ό ν•΄κ²°ν•˜κΈ° μœ„ν•΄ ν•„μš”ν•œ 데이터와 관계λ₯Ό μ •μ˜ν•˜λŠ” λ°©λ²•μž…λ‹ˆλ‹€.

πŸ“Œ 지식 ν‘œν˜„μ΄ ν•„μš”ν•œ 이유
βœ” AIκ°€ 데이터λ₯Ό λ…Όλ¦¬μ μœΌλ‘œ μ²˜λ¦¬ν•˜κ³ , 의미λ₯Ό ν•΄μ„ν•˜κΈ° μœ„ν•΄
βœ” μ‚¬λžŒμ΄ 이해할 수 μžˆλŠ” 지식을 기계가 μ‚¬μš©ν•  수 μžˆλ„λ‘ λ³€ν™˜
βœ” AIκ°€ μΆ”λ‘ (Inference) 및 ν•™μŠ΅(Learning)을 ν•  수 μžˆλ„λ‘ 지원

πŸ“Œ 지식 ν‘œν˜„μ΄ μ‚¬μš©λ˜λŠ” λΆ„μ•Ό

  • 챗봇 및 μžμ—°μ–΄ 처리(NLP) β†’ 의미 이해 및 λ¬Έμž₯ 뢄석

  • 의료 진단 AI β†’ ν™˜μžμ˜ 증상과 μ§ˆλ³‘μ˜ 관계 μ €μž₯

  • μžμœ¨μ£Όν–‰ AI β†’ λ„λ‘œ, μ‹ ν˜Έ, μ°¨λŸ‰ 정보 ν‘œν˜„

  • 지식 κ·Έλž˜ν”„(Knowledge Graph) β†’ 검색 μ—”μ§„, μΆ”μ²œ μ‹œμŠ€ν…œ


πŸ“Œ 2. κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„(Rule-Based Representation)

βœ… κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„μ΄λž€?

κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„μ€ "If-Then" 논리λ₯Ό μ΄μš©ν•˜μ—¬ 지식을 ν‘œν˜„ν•˜λŠ” λ°©μ‹μž…λ‹ˆλ‹€.
즉, νŠΉμ • 쑰건이 좩쑱되면 νŠΉμ • 행동을 μˆ˜ν–‰ν•˜λ„λ‘ μ •μ˜ν•˜λŠ” κ²ƒμž…λ‹ˆλ‹€.

πŸ“Œ κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„μ˜ 예제

IF "μ‹ ν˜Έλ“±μ΄ 초둝뢈" THEN "κ±΄λ„Œλ‹€"
IF "기침이 μ‹¬ν•˜λ‹€ AND 열이 μžˆλ‹€" THEN "독감 κ°€λŠ₯μ„± λ†’μŒ"

βœ… κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„μ˜ νŠΉμ§•

βœ” κ°„λ‹¨ν•œ 문제 해결에 효과적
βœ” μ „λ¬Έκ°€ μ‹œμŠ€ν…œ(Expert System)μ—μ„œ μ‚¬μš©λ¨
βœ” κ·œμΉ™μ΄ λ§Žμ•„μ§€λ©΄ 관리가 μ–΄λ €μ›Œμ§ˆ 수 있음

βœ… μ‚¬μš© 사둀

  • 의료 진단 μ‹œμŠ€ν…œ β†’ 증상과 μ§ˆλ³‘μ„ μ—°κ²°ν•˜λŠ” κ·œμΉ™ 적용

  • 챗봇 응닡 μ‹œμŠ€ν…œ β†’ νŠΉμ • μž…λ ₯ νŒ¨ν„΄μ— λŒ€ν•œ κ³ μ •λœ 응닡 제곡

  • μžλ™ν™”λœ 업무 ν”„λ‘œμ„ΈμŠ€ β†’ νŠΉμ • 쑰건에 따라 업무 μ‹€ν–‰


πŸ“Œ 3. 논리 ν‘œν˜„(Logical Representation)

βœ… 논리 ν‘œν˜„μ΄λž€?

논리 ν‘œν˜„μ€ λͺ…μ œ 논리(Propositional Logic) λ˜λŠ” μˆ μ–΄ 논리(Predicate Logic)λ₯Ό μ΄μš©ν•˜μ—¬ 정보λ₯Ό ν‘œν˜„ν•˜λŠ” λ°©μ‹μž…λ‹ˆλ‹€.
즉, μˆ˜ν•™μ μΈ 논리λ₯Ό ν™œμš©ν•˜μ—¬ λͺ…ν™•ν•œ μ°Έ/κ±°μ§“ νŒλ‹¨μ„ κ°€λŠ₯ν•˜κ²Œ ν•©λ‹ˆλ‹€.

βœ… 논리 ν‘œν˜„μ˜ 예제

  • λͺ…μ œ 논리(Propositional Logic)

    A: "λΉ„κ°€ μ˜¨λ‹€."
    B: "λ„λ‘œκ°€ μ –λŠ”λ‹€."
    A β†’ B (λΉ„κ°€ 였면 λ„λ‘œκ°€ μ –λŠ”λ‹€)
  • μˆ μ–΄ 논리(Predicate Logic)

βˆ€x (μ‚¬λžŒ(x) β†’ μ£½λŠ”λ‹€(x))  # λͺ¨λ“  μ‚¬λžŒμ€ μ£½λŠ”λ‹€.

βœ… 논리 ν‘œν˜„μ˜ νŠΉμ§•

βœ” μ—„κ²©ν•œ μ°Έ/κ±°μ§“ νŒλ‹¨ κ°€λŠ₯
βœ” μˆ˜ν•™μ μΈ μ—°μ‚°κ³Ό κ²°ν•©ν•˜μ—¬ λ³΅μž‘ν•œ 문제 ν•΄κ²° κ°€λŠ₯
βœ” ν˜„μ‹€ μ„Έκ³„μ˜ λΆˆν™•μ‹€ν•œ 정보λ₯Ό μ²˜λ¦¬ν•˜λŠ” 데 어렀움

βœ… μ‚¬μš© 사둀

  • 지식 기반 μ‹œμŠ€ν…œ(Knowledge-Based Systems) β†’ 논리적 좔둠을 톡해 AIκ°€ κ²°λ‘  λ„μΆœ

  • μžλ™ μΆ”λ‘  μ—”μ§„(AI Reasoning Engine) β†’ 논리적 κ·œμΉ™μ„ μ μš©ν•˜μ—¬ 문제 ν•΄κ²°

  • 법λ₯  AI β†’ 법 쑰항을 λ…Όλ¦¬μ μœΌλ‘œ ν•΄μ„ν•˜μ—¬ 법λ₯  자문 제곡


πŸ“Œ 4. 의미망(Semantic Network)

βœ… μ˜λ―Έλ§μ΄λž€?

의미망(Semantic Network)은 κ°œλ…(λ…Έλ“œ)κ³Ό 관계(링크)둜 정보λ₯Ό ν‘œν˜„ν•˜λŠ” λ°©μ‹μž…λ‹ˆλ‹€.
즉, 객체듀 κ°„μ˜ 관계λ₯Ό κ·Έλž˜ν”„ ν˜•νƒœλ‘œ μ €μž₯ν•˜μ—¬ AIκ°€ μ‰½κ²Œ μ΄ν•΄ν•˜κ³  μΆ”λ‘ ν•  수 μžˆλ„λ‘ ν•©λ‹ˆλ‹€.


μ΄λ―Έμ§€μΆœμ²˜: L.O.Kλ‹˜μ˜ T.story

βœ… 의미망의 예제

[개] -- is-a --> [동물]
[개] -- has-a --> [λ„€ 발]
[고양이] -- is-a --> [동물]

βœ… 의미망의 νŠΉμ§•

βœ” κ°œλ… κ°„μ˜ 관계λ₯Ό μ§κ΄€μ μœΌλ‘œ ν‘œν˜„ κ°€λŠ₯
βœ” 검색과 좔둠이 μš©μ΄ν•¨
βœ” λŒ€κ·œλͺ¨ 데이터λ₯Ό μ €μž₯ν•  λ•Œ λ³΅μž‘λ„κ°€ 증가할 수 있음

βœ… μ‚¬μš© 사둀

  • 검색 μ—”μ§„(ꡬ글, 넀이버) β†’ μ˜λ―Έλ§μ„ ν™œμš©ν•œ μ—°κ΄€ 검색

  • 지식 κ·Έλž˜ν”„(Knowledge Graph) β†’ 개체 κ°„μ˜ 관계λ₯Ό μ €μž₯ν•˜μ—¬ AIκ°€ ν™œμš©

  • μžμ—°μ–΄ 처리(NLP) β†’ 단어 κ°„μ˜ 의미적 관계λ₯Ό ν•™μŠ΅


πŸ“Œ 5. ν”„λ ˆμž„(Frame-Based Representation)

βœ… ν”„λ ˆμž„μ΄λž€?

ν”„λ ˆμž„(Frame)은 객체(Object)와 속성(Attribute)을 κ³„μΈ΅μ μœΌλ‘œ κ΅¬μ„±ν•˜μ—¬ 정보λ₯Ό μ €μž₯ν•˜λŠ” λ°©μ‹μž…λ‹ˆλ‹€.
즉, 객체 쀑심(Object-Oriented) 지식 ν‘œν˜„ κΈ°λ²•μœΌλ‘œ, λ°μ΄ν„°λ² μ΄μŠ€μ™€ μœ μ‚¬ν•œ ꡬ쑰λ₯Ό κ°€μ§‘λ‹ˆλ‹€.

βœ… ν”„λ ˆμž„μ˜ 예제

[μžλ™μ°¨]
  - μ œμ‘°μ‚¬: ν˜„λŒ€
  - 색상: λΉ¨κ°•
  - μ—”μ§„: 2000cc
  - μœ ν˜•: 세단

βœ… ν”„λ ˆμž„μ˜ νŠΉμ§•

βœ” 객체 μ§€ν–₯(Object-Oriented) 방식과 μœ μ‚¬
βœ” λ°μ΄ν„°μ˜ 계측적 ꡬ쑰λ₯Ό ν‘œν˜„ν•˜κΈ° 용이
βœ” 관계가 λ³΅μž‘ν•΄μ§ˆ 경우 데이터 관리가 μ–΄λ €μšΈ 수 있음

βœ… μ‚¬μš© 사둀

  • 의료 데이터 관리 β†’ ν™˜μžμ˜ 증상, 병λ ₯, 치료 κ³„νš μ €μž₯

  • μžμœ¨μ£Όν–‰ AI β†’ μ°¨λŸ‰μ˜ μƒνƒœ, μ£Όλ³€ ν™˜κ²½, λ„λ‘œ 정보 μ €μž₯

  • 챗봇 및 가상 λΉ„μ„œ β†’ μ‚¬μš©μž ν”„λ‘œν•„ 및 λŒ€ν™” 이λ ₯ 관리


🎯 마무리: 지식 ν‘œν˜„ 방법 비ꡐ

λ°©λ²•νŠΉμ§•μž₯점단점

κ·œμΉ™ 기반 ν‘œν˜„

"If-Then" ν˜•νƒœμ˜ κ·œμΉ™ μ‚¬μš©

κ°„λ‹¨ν•˜κ³  직관적

λ³΅μž‘ν•œ 문제 ν•΄κ²° 어렀움

논리 ν‘œν˜„

λͺ…μ œ 및 μˆ μ–΄ 논리 ν™œμš©

μ—„κ²©ν•œ 논리적 μΆ”λ‘  κ°€λŠ₯

λΆˆν™•μ‹€ν•œ 정보 처리 어렀움

의미망

κ°œλ…κ³Ό 관계λ₯Ό κ·Έλž˜ν”„ ν˜•νƒœλ‘œ ν‘œν˜„

직관적인 κ°œλ… μ—°κ²°

데이터가 λ§Žμ•„μ§€λ©΄ λ³΅μž‘ν•΄μ§

ν”„λ ˆμž„

객체와 속성을 κ³„μΈ΅μ μœΌλ‘œ μ €μž₯

객체 μ§€ν–₯적 μ ‘κ·Ό κ°€λŠ₯

관계가 λ³΅μž‘ν•˜λ©΄ 관리 어렀움







- μ»¬λ ‰μ…˜ 아티클