재미있는 인공지능(AI) 이야기(#9)

안녕하세요?
오늘은 AI 기본개념에 대해서 제어이론과 인공두뇌학(Control theory and cybernetics) 적으로 요약합니다.

제어이론과 인공두뇌학(Control theory and cybernetics)

* 인공물이 어떻게 스스로 동작할 수 있을까?

알렉산드리아의 Ktesibios(250 B.C.)는 최초로 스스로 제어하는 기계를 만들었다.
물시계 조절장치를 통하여 흐름 속도를 지속적으로 유지하도록 한 기계였다.
이 발명은 인공물이 하는 역할에 대한 정의를 재설정하는 계기가 되었다.
그 이전에는 오직 살아 있는 것만이 환경 변화에 대응하여 행동을 변경할 수 있다고 생각했다.
스스로 조절하는 능력이 있는 제어 시스템의 또다른 예로 증기기관 엔진이 있는데,
이것은 James Watt(1736-1819)에 의해서 발명되었고, 온도조절 장치는 Cornelis Drebbel(1572-1633)가
발명했다. 그는 또한 잠수함도 발명했다.

안정적인 피드백 시스템의 수학적 이론은 19세기에 개발되었다.
발명에 밑거름이 된 핵심적인 이론을 제공한 사람은 Norbert Wiener(1894-1964) 였는데,
현재는 이것을 제어이론 이라한다. Wiener는 생물학에도 관심을 가지고 있었던 뛰어난 수학자였으며,
Bertrand Russell과 함께 일하면서 수학적 제어 시스템간의 인지적인 연결을 연구했다.
심리적 모델로 제어 시스템을 연구한 Craik 처럼,
Wiener와 그의 동료인 Arturo Rosenblueth, Julian Bigelow는 현재 상태와 목표 사이에서 발생하는 오류를
최소화 하기위한 조절 메카니즘의 동작을 확실히 보여 주었다.
1940년대 후반에 Wiener는 Warren McCulloch, Walter Pitts, John von Neumann과 함께
영향력있는 컨퍼런스를 조직하여 새로운 수학적 및 인지를 위한 계산적인 모델을 탐구했다.
Wiener의 책인 Cybernetics(1948)는 베스트셀러가 되었으며,
대중들에게 인공적인 지능 기계에 대한 가능성을 불러 일으켰다.

그당시 영국의 W. Ross Ashby(Ashby, 1940)도 유사한 아이디어를 개척했다.
Ashby, Alan Turing, Grey Walter등은 "Wiener의 책이 출간되기 전에 Wiener적인 생각을 한 사람들"
이라는 목적의 Ratio Club을 결성했다.
두뇌에 대한 Ashby의 설계(1948, 1952)는 생체적인 장치들의 사용에 의해서 창작될 수 있는
지능적인 생각에 심혈을 쏟은 것이었다. 생체적인 장치들은 안정적으로 행동을 적용하도록
적절한 피드백을 반복하는 것이었다.

현대의 제어 이론은 확률적(추정적)으로 최적화하여 제어하는 요소를 가지고 있으며,
목적 함수를 최대화하는 시스템을 설계하려는 목표를 가지고 있다.
AI와 제어 이론은 서로 밀접하여 연관되어 있음에도 불구하고 서로 다른 분야이다.
AI와 제어 이론은 수학적인 기법과 세상의 모든 관점들을 아우르는 문제 사이에 연관되어 있다.

미적분학, 행렬 대수, 제어이론 도구들은 지속적인 변수들의 고정된 집합으로 기술되는 시스템에 적용된다.
반면에, AI는 이러한 한계(제한)를 극복하는 길을 모색하고 있다.
논리적인 추론과 계산적인 도구들은 AI 연구자들이 언어적인 관점과 같은 문제들을 고려 하도록 해주고
제어 이론가들의 관점의 범위를 완전히 벗어나도록 해준다.

참고서적:
Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd Edition)
by Stuart Russell, Peter Norvig

의역:
Jung,JaeJoon(rgbi3307(at)nate.com) on the www.kernel.bz