프로그래밍[Univ]/인공지능

[인공지능] 규칙기반 전문가 시스템 Part 1

Cloud Travel 2012. 10. 13. 15:19

* 지식이란 무엇인가? 

 - 지식 : 어떤 주제나 분야에 대해 이론적으로 이해한 것을 의미한다. 또는 현재 공개된 사실들의 모음이기도 하다.

 - 전문가 : 지식을 소요한 사람을 전문가라고 하며, 특정 분야에 대해서 다른 사람보다 더 잘하고, 경험이 많은 사람을 말한다.

  > 전문가는 특정 분야에 대해서 사실(진리)과 이 사실에 대한 규칙(해결책)을 잘 알고 있다.

  > 전문가의 분야의 범위는 제한적이다.

  > 전문가는 자신의 지식을 문제 풀이에 관한 규칙 형식으로 표현하는데 능숙하다.

 - 생성 규칙 : 자신의 행동에 대한 설명으로, 특정 구문으로 이뤄진 문장이다.

  > 전문가 일수록 더 많은 생성 규칙이 나온다.

  ex) IF 신호등=녹색 THEN 길을 건넌다.      [생성규칙 1]

        IF 신호등=적색 THEN 멈춰 기다린다.   [ 생성규칙 2]


* 지식 표현기법의 규칙

 - 규칙은 전건(조건)의 IF부분과 후건(행동)의 THEN부분으로 표현이 가능하다.

 - 전건, 조건, ..., 후건, 행동, ... 등 용어가 많은 이유는 규칙을 

   관계, 추천, 지시, 전략, 휴리스틱등 다양하게 표현이 가능하기 때문이다.

 - 일반적으로 하나의 규칙에는 AND나 OR또는 이 둘의 조합으로 여러개의 전건과 후건이 나올 수 있다.

  > 추론시 힘들기 때문에 대부분의 경우 후건은 하나만 오게 되있다.

 - 전건 : 특정 객체와 이에 해당하는 값이 들어온다. 연산자는 객체를 판별하고 값을 대입하는 역할을 한다.

            전문가 시스템에서 수학연산자를 사용해서 객체를 숫자로 정의하고 수치를 대입할 수 있다.

            컴퓨터가 이해하기 편하게 하기 위해서 언어변수의 수치화가 필요하다.


* 규칙기반 전문가 시스템

 - 뉴엘과 사이먼의 생성 시스템 모델제안

  > 인간의 지식 저장방식을 모방

  > 인간의 지식 저장방식 : 인지 > short term memory > long term memory(이전 지식과 연관시 오래 지속)

     

 > 이 모델을 기반으로 실제 전문가 시스템의 기본 구조는 다음과 같이 만들어 졌다

   

  > 하지만, 이 모델은 애매한 데이터, Missing data처리가 불가능하다. 이러한 요소를 고려해서 나온 것이 현재 사용되는

     규칙 기반 시스템의 기본 Architecture가 된다.

    

  > 이는 Expert System shell로 여러 전문가 시스템에서 공통적으로 사용된다.


* 전문가 시스템 틀(Expert System Shell)

 - 지식을 추가하지 않은 전문가 시스템

 - 모든 사용자는 지식을 규칙 형식으로 추가하며, 문제 해결에 필요한 데이터를 입력해야한다.

  ex) CRIPS


* 전문가 시스템 개발 팀원

 - 주제 전문가 : 특정 주제에 대해서 지식이 풍부하며, 문제를 푸는데 능숙한 사람.

 - 지식 공학자 : 프로젝트에서 가장 큰 역할을 하며, 주제 전문가와 상담을 하여 전문가가 사실과 규칙을 추론하는데 실시하는 

                      방법을 알아내고, 전문가 시스템에 표현할 방식을 결정한다.

 - 프로그래머 : 실제 프로그래머이며 Expert system shell을 사용하면 역할이 적다.

 - 프로젝트 관리자 : 프로젝트를 잘 진행하도록 관리한다.


* 전문가 시스템의 특징

 - 특정 분야에 대해서 전문화되어 전문가 수준으로 동작하도록 설계

 - 고품질의 성능(정확한 해를 구함)

 - 문제해결 속도도 중요

  > 일반인이 해를 구하는 속도보다 좀더 빨리 구해야 한다.

  > 이를 가능하게 하기 위해서는 휴리스틱을 사용해서 탐색영역을 줄여야한다.

 - 자신의 추론을 검토하고 결론이 나온 과정을 설명할 수 있는 해설 능력이 필요하다.

 - 심벌 추론방법을 사용한다.

 - 부정확한 추론을 허용하며, 불안전하고 불학실한 모호한 데이터를 다룰 수도 있다

  > 이에 따른 실수가 나올 수 있다.

 - 전문가와 비슷한 방식으로 문제를 해결 할 수 있다.