레넛의 이론: 흥미 기준 휴리스틱 탐색으로서의 창의성
Horowitz (조영필 역)
2.1.7. Lenat의 이론: 흥미 기준 휴리스틱 탐색으로서의 창의성
Lenat에 따르면 휴리스틱 탐색은 창의적 문제 해결을 포함한 많은 인지 활동을 설명할 수 있다. 인지활동(인식, 문제해결, 발명)의 놀라운 다양성을 휴리스틱스 또는 휴리스틱 규칙이라고 부를 비공식적인 '어림 규칙(rules of thumb)'의 방대한 집합에 따라 수행자가 안내되는 탐색으로서 모델링할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다“ [Lenat, 1978, P. 262]. Lenat에 따르면, 각 휴리스틱에는 그 이외의 경우에는 무의미하거나 쓸모가 없지만 그 자신만의 적용 가능한 영역이 있으며, 많은 휴리스틱이 영역을 교차하여 동일하거나 최소한 유사하다고 주장한다.
Lenat은 다양한 영역에서 가능한 휴리스틱의 예를 나열한다. 예를 들어, 일상적인 발명의 영역에 대해 Lenat은 다음과 같은 어림 규칙을 제안한다.
"엄격하게 요구되는 것보다 더 일반적인 것을 시도하시오." (예: 새로운 치즈 절단기를 발명하고 싶다면, 치즈 절단 대신 일반적으로 절단하는 것에 대하여 생각하라.)
"현재 (부적절한) 기술의 성공/실패에 영향을 미치는 변수를 고려하고 이러한 변수와 관련된 다양한 알려진 관계의 극단적인 경우에서 동기를 찾으시오." (예: 칼의 두께와 치즈 슬라이스의 두께 사이에는 관계가 있으므로 가느다란 철사일 수 있는 극도로 가는 칼을 사용하는 것을 고려할 수 있다.)
"진정으로 원하는 것이 무엇인지 주의 깊게 살펴보시오. 문제를 우회할 수 있거나 과도하게 특화되었을 수 있습니다.“ (예: 치즈를 자를 필요가 없을 수도 있다. 대신에 부스러기를 가지고 치즈 슬라이스를 닮은 모양으로 짜내는 ‘치즈 압착기’를 생각할 수 있다.)
여러 컴퓨터 프로그램은 휴리스틱 검색을 사용하여 혁신적인 솔루션이나 개념에 도달한다. Lenat은 Feigenbaum and Buchanan[Feigenbaum, 1977]이 개발한 유기 분자의 원자 결합 그래프를 열거하는 것을 목표로 하는 휴리스틱 기반 컴퓨터 프로그램인 DENDRAL을 설명한다. DENDRAL은 경험 많은 화학자들에게도 흥미로운 매우 구체적인 분야의 결과를 만들어 냈다. DENDRAL의 성공은 그것의 수십 개의 휴리스틱이 고도로 영역-특화적이며 동시에 보다 추상적인 영역-독립적 휴리스틱의 균형 잡힌 집합을 대표한다는 사실에 있다고 Lenat은 주장한다. Lenat의 자체 프로그램 AM과 그 후속 프로그램인 Eurisco는 흥미롭고 새로운 (적어도 그 프로그램에게는) 수학적 개념을 발견하도록 설계되었다. 두 프로그램 모두 다양한 일반성(Eurisco는 조작 영역이 다른 휴리스틱인 2차 휴리스틱도 포함됨)의 수백 가지 휴리스틱 규칙 집합에 따라 진행되었다. AM이 사용하는 휴리스틱의 예는 다음과 같다. 'F가 흥미로운 연산이면 그 역을 살펴보세요'.
AM은 집합 이론의 100 가지 기본 개념 집합으로 조사를 시작했으며 자연수, 소수 및 기타 여러 정수론 개념을 발견했다. 그러나 특정 시점에서 프로그램은 새롭고 흥미로운 개념을 생성하는 것을 중단했다. 이 행동에 대해 Lenat이 제공하는 설명은 프로그램이 정수론과 같은 보다 전문화된 분야에 도달했을 때 휴리스틱의 집합이 너무 약하여 보다 흥미로운 개념으로 효과적으로 안내하기가 어려웠다는 것이다.
Horowitz의 박사학위 논문에서 (2021. 8. 15)
Note:
Douglas Lenat 은 Automated Mathematician (AM) 라는 이름을 붙였던 프로그램으로 컴퓨터 과학자로서의 생애를 시작하였다. AM 은 수학의 집합, 집합 원소들의 계수 능력, 그리고 합집합, 교집합, 차와 같은 연산들의 개념을 가지고 출발하여 덧셈, 곱셈, 소수, 지수 등을 이끌어 냈다. 뿐만 아니라 '3보다 큰 모든 짝수는 두 소수의 합' 이라는 골드바하의 예상을 재발견하기도 하였다. 그 프로그램은 산술 및 기초적인 수 이론의 토대를 성공적으로 재정립하였지만, 레넛은 보다 많은 것을 발견하기 위한 싸움을 하였다.
레넛은 새로운 사실이나 아이디어를 발견하게 하려면, 그에 관련된 사실과 개념들을 미리 가르쳐 주어야만 한다는 결론을 내렸다. 지난 10 년간 그는 오늘날 북아메리카의 지식을 Cyc (영어로 Encyclopedia :백과사전) 라는 컴퓨터 프로그램으로 부호화하려는 노력을 해 왔다. 지금까지 시도된 가장 큰 규모의 AI 실험인 사이크는 지극히 지능적인 에이전트에 이르는 길을 이끌어 갈 수도 있고 완전히 실패할 수도 있다.
사이크는 유효하게 작동할 것인가 아니면 그렇지 않을 것인가? 가장 가능성 있는 것으로 보이는 결과는 그것이 유효하게 작동하지만, 단지 부분적일 것이라는 예측이다 ..... 장기적인 관심에서, 사이크의 메커니즘, 즉 마이크로 이론들, 상호 작용하는 추론 엔진, 새로운 경험적 방법을 발견하는 메커니즘, AI 가 많은 지식을 요구한다는 인식 등은 AI 의 연구를 끊임없이 변화시켜 나갈 것이다. (Douglas Lenat : Dennis Shasha 1995)
(source: aistudy.co.kr)
