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by 꿈공장장 Jun 07. 2023

자연언어와 형식언어

인공지능 시대의 언어 이해

저를 포함하여 많은 이들이 ChatGPT나 Bard 같은 모델을 통해 '자연어 처리 인공지능'이라는 개념에 익숙해지고 있습니다. 하지만 그래서인지, 갑자기 '자연언어'에 대한 생각이 머릿속을 맴돌게 되었습니다. 이 주제에 대한 다양한 견해들이 분명히 있을 것이나, 이미 이 분야에서 연구를 수행한 선구자들의 연구 결과를 참고하며, 도 다시 한번 이에 대해 생각해보려 합니다.


언어는 다양한 분류 체계가 있을 수 있지만, 최근에는 대형 언어 인공지능 모델의 등장과 함께 자연언어(natural language)라는 개념을 자주 접하게 되었습니다. 이에 대응하여 생각해 볼 수 있는 또 다른 언어 유형은 형식언어(formal language)입니다.


자연언어란, 인간이 의식적인 계획이나 의도 없이 사용과 반복을 통해 자연스럽게 진화한 모든 언어를 일컫습니다. 이에는 영어, 스페인어, 중국어 등, 우리가 일상에서 사용하는 대부분의 언어가 포함됩니다. 자연언어는 말하기, 쓰기 등 다양한 형태로 표현되며, 단순히 글자 그대로의 의미를 전달하는 것이 아니라 문화적 맥락, 의도, 감정, 그리고 기타 미묘한 단서들까지 포함하고 있습니다.


자연언어는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:

- 모호성: 동일한 문장이라도 문맥에 따라 여러 가지 다른 의미를 가질 수 있습니다.

- 유연성: 같은 생각이나 아이디어를 다양한 방식으로 표현할 수 있습니다. 예를 들어, "그는 행복하다"는 생각을 "그는 마치 구름 위를 걷는 듯한 기분이다"라는 문장으로 표현할 수도 있습니다.

- 문맥 의존성: 문장의 의미는 종종 그 문장이 사용되는 문맥에 따라 달라집니다.

- 진화: 자연언어는 시간이 지나면서 계속 진화합니다. 새로운 단어와 구문이 지속적으로 생겨나는 반면, 오래된 단어와 구문은 사라지기도 합니다.


한편, 형식 언어는 수학이나 컴퓨터 프로그래밍, 논리 등 특정 목적을 위해 만들어진 언어입니다. 이런 언어는 사람이 직접 설계했으며, 그 구조와 규칙이 명확하게 정의되어 있습니다. Python, C++, Java 등의 프로그래밍 언어와 수학적 표기법 등이 이 형식 언어에 속합니다.


형식언어는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:

- 정확성: 형식언어의 각 문장은 하나의 명확한 의미를 가집니다.

- 일관성: 언어의 규칙은 시간이 지나도 변하지 않습니다.

- 완전성: 언어에는 잘 정의된 규칙과 기호 집합이 있으며, 의도된 영역 내에서 모든 개념을 표현할 수 있습니다.

- 문맥 비의존성: 형식언어의 의미는 문맥에 의존하지 않습니다.


이렇게 보면, 자연언어와 형식언어 간에는 여러 차이점들이 있습니다. 그러나 반대로, 두 언어 사이에는 다음과 같은 공통점도 있습니다:

- 커뮤니케이션: 두 언어 모두 커뮤니케이션을 위해 사용되며, 자연언어는 인간 간, 형식언어는 인간과 기계, 또는 인간과 인간 사이의 의사소통에 사용됩니다.

- 구문과 의미: 두 언어 모두 구문(단어와 기호를 배열하는 방법)과 의미(단어와 기호가 가진 의미)에 대한 규칙을 가지고 있습니다.

- 문서 형식과 대화 형식: 자연언어에서 더욱 일반적이지만, 일부 형식 언어, 예를 들면 프로그래밍 언어, 또한 문서 형식과 대화 형식 모두를 사용할 수 있습니다.


인공지능과 컴퓨터 과학에 관심이 생기면서, 자연언어와 형식언어에 대해 깊이 생각하게 되었습니다. 인공지능의 발전으로 인해 이 두 종류의 언어가 이전보다 훨씬 더 우리에게 가까워진 것을 목격하게 되었습니다. 인공지능이나 머신러닝에 대해 더 깊이 이해하려는 사람들은 Python 같은 프로그래밍 언어를 배우게 됩니다. 이 과정에서 컴퓨터와 소통하기 위해 새로운 언어를 배우는 우리의 변화된 모습을 발견하게 됩니다.


앞으로 자연언어와 형식언어 간의 교류가 과거보다 더욱 많아지고 더욱 발전할 것 같습니다. 그 과정에서 언어 자체 그리고 언어 사이의 관계에 어떠한 변화가 일어날지 비록 언어학자는 아니지만 흥미로울 것 같습니다.

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