[인공지능/AI] 1장. 인공지능 개요

<ECC 47기 인공지능 스터디>

1주차: 파이썬으로 배우는 인공지능 1장, 2장

1장. 인공지능

• 다룰 내용
  • AI의 기본 개념과 AI를 배워야 하는 이유
  • AI 관련 다양한 응용 분야 및 사례
  • AI 관련 세부 분야
  • 튜링 테스트
  • 이성적인 에이전트
  • 범용 문제 해결기
  • 파이썬 3 설치 방법
  • 주요 파이썬 패키지 설치 방법

인공지능이란?

• 인공지능은 기계가 사람처럼 생각하고 행동하게 만드는 기술이다.
• 기계는 주로 소프트웨어로 제어하기 때문에, AI는 이러한 기계를 잘 제어하는 지능적인 소프트웨어를 연구하고 개발한다.

AI는 기계가 사람처럼 세상을 이해하고 상황에 따라 적절히 대처하게 만드는 이론과 방법론을 연구하는 과학 분야이다.

• AI의 궁극적인 목표
  • 기계가 스스로 주변 상황을 감지하고 추론하고 사고하고 행동할 뿐만 아니라, 이성을 가지게 하는 것
• AI는 사람의 뇌를 연구하는 분야와 밀접한 관련이 있는데, 학자들은 뇌의 작동 원리를 이해함으로써 AI를 실현할 수 있다고 생각한다.

AI를 배워야 할 이유

AI를 통해 시스템을 똑똑하게 만들 수 있을 뿐만 아니라, 지능(Intelligence)에 대한 이해를 넓힐 수 있다.

 

1. 다가오는 미래의 일상생활에 AI가 미치는 영향이 엄청날 것이기 때문
   • AI는 수세기에 걸쳐서 발전한 분야에 비해 연구 기간이 짧지만, 최근 수십 년간 AI 분야는 자율 주행 자동차와 사람처럼 걷는 지능형 로봇 같은 괄목할 만한 성과를 이뤘다.
   • 이러한 추세가 이어진다면, 다가오는 미래의 일상생활에 AI가 미치는 영향이 클 것이다.
2. 사람의 뇌와 AI:
   • 사람의 뇌와 유사한 시스템을 개발하여 뛰어난 지능형 시스템을 만들 수 있다.

   • 

     사람의 뇌가 정보를 처리하는 과정

   • 사람의 뇌는 노력 없이도 물체 인식, 언어 이해, 새로운 것 학습, 복잡한 작업 수행 등의 다양한 작업을 처리할 수 있다.
   • 기계가 이러한 능력을 모방하더라도 아직 사람의 수준에 도달하지 못할 수 있다.
   • 그러나, 지능을 갖춘 기계를 만드는 것은 가능한 꿈이며 AI는 이를 통해 더 높은 수준의 지능형 시스템을 구축할 수 있다.
3. 세상에 존재하는 수많은 일들을 자동화하기 위해서
   • 우리가 사는 세상의 특징
     • 세상에는 어마어마하게 많은 데이터가 있다. 사람의 뇌는 이렇게 방대한 데이터를 일일히 처리할 수 없다.
     • 데이터는 여러 곳으로부터 동시에 들어온다.
     • 데이터는 정리되지 않은 무질서한 형태로 존재한다.
     • 이러한 데이터로부터 도출한 지식은 데이터의 변화에 따라 끊임없이 수정하고 보완해야 한다.
     • 데이터를 감지하고 적절한 행동을 취하는 일련의 과정은 신속하고 정확해야 한다.
   • 사람의 뇌는 주변 환경을 분석하는 능력은 뛰어나지만, 이러한 다양한 상황을 처리하는 데는 미숙하다. 하지만 AI는 방대한 양의 데이터와 다양한 상황에 신속하고 정확하게 대응할 수 있기 때문에 이런 작업은 AI로 처리하는 것이 더 좋다.

AI의 응용 분야

• 컴퓨터 비전(Computer Vision)
  • 이미지나 비디오를 비롯한 시각적인 데이터를 처리하는 시스템을 개발하고 연구하는 분야
  • 특정한 활용 사례를 토대로 문맥을 파악하고 의미 있는 사진을 도출한다
  • 예시: 구글 이미지 검색
• 자연어 처리(NLP, Natural Language Processing)
  • 텍스트를 이해하는 기술을 연구하는 분야
  • 기술을 활용해 자연어 문장으로 기계와 대화할 수 있음
  • 예시: 검색 엔진 결과의 정확도 향상
• 음성 인식(Speech Recognition)
  • 음성 언어를 듣고 이해하는 기술을 연구하는 분야
  • 예시: 스마트폰용 개인 비서 시스템(Siri)
• 전문가 시스템(Expert System)
  • 조언을 하거나 의사 결정을 하는 시스템에 관련된 AI 기술을 연구하는 분야
  • 금융, 의료, 마케팅과 같은 특수 전문 부냥의 지식이 축적된 데이터베이스를 활용해 중요한 사항에 대한 의사 결정에 도움을 준다
• 게임(Game)
  • 알파고와 같은 사람과 경쟁하는 지능형 에이전트를 설계할 때 사용된다
• 로보틱스(Robotics)
  • 로봇 시스템은 AI와 관련된 여러 가지 기술을 조합해 사용한다
  • 센서와 액추에이터를 장착해 앞의 사물을 인식하거나, 주변 온도, 움직임 등을 감지하고 탑재된 프로세서를 통해 연산을 실시간으로 처리한다

AI 관련 세부 분야

• 머신 러닝과 패턴 인식
• 논리 기반 AI
• 탐색
• 지식 표현
• 계획
• 휴리스틱
• 유전 프로그래밍