인지 컴퓨팅
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1. 개요
인지 컴퓨팅은 인간의 뇌 기능을 모방하여 인간의 의사 결정을 돕는 새로운 유형의 컴퓨팅 기술을 의미한다. 아직 널리 합의된 정의는 없지만, 데이터 분석과 적응형 사용자 인터페이스를 통해 특정 대상에 맞게 콘텐츠를 조정하는 데 활용된다. 인지 시스템은 실시간 데이터, 구조화 및 비정형 디지털 정보, 감각 입력을 활용하며, 적응성, 상호작용성, 반복성, 컨텍스트 인지 등의 특징을 갖는다. 대규모 비정형 데이터 처리에 특화된 인지 분석은 기계 학습과 자연어 대화를 통해 적응성과 대화 기능을 제공하며, 교육, 의료, 상업, 인간 인지 증강 등 다양한 분야에서 활용된다.
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인지 컴퓨팅 | |
---|---|
개요 | |
정의 | 인지 컴퓨팅(인지형 컴퓨팅)은 인간의 사고 과정과 유사한 방식으로 작동하는 컴퓨팅 시스템을 의미함. |
목표 | 인간이 복잡하고 까다로운 문제를 해결하는 것을 지원하고 자동화하는 것. |
특징 | 자기 학습 적응 상호 작용 반복적 개선 |
활용 분야 | 의료 진단 금융 분석 고객 서비스 기타 다양한 산업 분야 |
기술적 기반 | |
주요 기술 | 자연어 처리(NLP) 머신 러닝(ML) 딥 러닝(DL) 추론 지식 표현 |
작동 방식 | 대량의 데이터를 분석하고 패턴을 식별함. 학습된 지식을 바탕으로 예측과 권장 사항을 제공함. 지속적인 피드백을 통해 성능을 개선함. |
인지 컴퓨팅 시스템 | |
예시 | IBM Watson Google Cloud AI Microsoft Cognitive Services |
기능 | 질문에 대한 답변 복잡한 데이터 분석 맞춤형 권장 사항 제공 의사 결정 지원 |
응용 분야 | |
의료 | 질병 진단 지원 환자 맞춤형 치료 계획 수립 신약 개발 가속화 |
금융 | 사기 탐지 위험 평가 투자 전략 최적화 |
고객 서비스 | 챗봇을 통한 고객 문의 응대 개인화된 고객 경험 제공 문제 해결 지원 |
기타 분야 | 소매 제조 에너지 공공 부문 |
장점 및 과제 | |
장점 | 효율성 향상 의사 결정 개선 새로운 통찰력 발견 고객 만족도 향상 |
과제 | 데이터 프라이버시 및 보안 알고리즘 편향성 윤리적 문제 높은 구현 비용 |
미래 전망 | |
발전 방향 | 인공지능 기술과의 통합 심화 더욱 정교한 의사 결정 지원 시스템 개발 다양한 산업 분야로의 확산 가속화 |
2. 정의
오늘날 학계나 산업계 어느 쪽에서도 인지 컴퓨팅에 대한 널리 합의된 정의는 존재하지 않는다.[46][47][48]
인지 시스템은 다음과 같은 기능을 나타낼 수 있다.[36][37]
일반적으로 인지 컴퓨팅이라는 용어는 인간의 뇌의 기능을 모방하고[49][50][51][52][53] 인간의 의사 결정 개선을 도와주기 위한 새로운 하드웨어나 소프트웨어를 의미한다.[54] 이러한 맥락에서 인지 컴퓨팅은 인간의 뇌/마음이 느끼고 추론하고 자극에 반응하는지를 정확히 모형화하는 것이 목적인 새로운 유형의 컴퓨팅이다.
3. 특징
3. 1. 적응성
정보가 변화하고 목표와 요구 사항이 발전함에 따라 학습한다. 모호성을 해결하고 예측 불가능성을 허용하며, 실시간 또는 거의 실시간으로 동적 데이터를 공급하도록 설계되었다.[36]
3. 2. 상호작용성
인지 시스템은 사용자와 쉽게 상호작용하여 사용자가 편안하게 요구 사항을 정의할 수 있도록 돕는다. 또한 다른 프로세서, 장치 드라이버, 클라우드 컴퓨팅 서비스 및 사람과도 상호작용한다.[36]
3. 3. 반복성 및 상태 유지
인지 시스템은 문제 설명이 모호하거나 불완전한 경우 질문하거나 추가 소스 입력을 찾아 문제를 정의하는 데 도움을 준다. 인지 시스템은 프로세스 내의 이전 대화를 "기억"하고 해당 시점에서 특정 응용 프로그램에 적합한 정보를 반환한다.[27][28][29]
3. 4. 컨텍스트 인지
의미, 구문, 시간, 장소, 적절한 도메인, 규제, 사용자 프로필, 프로세스, 작업, 목표 등의 컨텍스트 요소를 이해, 식별, 추출할 수 있다. 정형 및 비정형 디지털 정보를 모두 포함하는 여러 정보 소스, 그리고 감각 입력(시각, 몸짓, 청각 또는 센서 제공)을 활용할 수 있다.[37]
4. 인지 분석
인지 컴퓨팅 브랜드 기술 플랫폼은 일반적으로 크고 비정형 데이터 세트의 처리 및 분석에 특화되어 있다.[13][38] 워드 프로세서 문서, 이메일, 비디오, 이미지, 오디오 파일, 프레젠테이션, 웹 페이지, 소셜 미디어 등 다양한 데이터 형식은 분석 및 통찰력 생성을 위해 컴퓨터에 공급하기 전에 메타데이터로 수동 태그를 지정해야 하는 경우가 많다. 기존 빅 데이터 분석과 달리 인지 분석을 활용하면 이러한 데이터 세트에 미리 태그를 지정할 필요가 없는 것이 주요 이점이다.
4. 1. 인지 분석 시스템의 특징
인지 분석 시스템의 다른 특징은 다음과 같다.5. 응용 분야
인지 컴퓨팅은 교육, 의료 분야 외에도 상업, 인간 인지 증강 등 다양한 분야에 응용되어 효율성을 높이고 더 나은 의사 결정을 지원한다.
- 상업: 인공 지능과 함께 창고 관리 시스템에 사용되어 공급업체 관련 데이터를 수집, 저장, 정리, 분석하여 효율성을 높이고, 빠른 의사 결정을 돕고, 재고를 모니터링하고, 사기를 감지한다.[17]
- 인간 인지 증강: 인간과 인지 시스템이 협력하는 '인간/인지 앙상블'은 인간 단독 작업보다 우수한 결과를 낸다. 인간/인지 앙상블이 인간 전문가 수준 이상의 결과를 달성하면 합성 전문성을 달성한 것으로 본다.[18][19][20][21]
인지 컴퓨팅은 그 밖에도 다음과 같은 분야에 활용된다.
5. 1. 교육
인지 컴퓨팅은 교사를 대체할 수는 없지만, 학생들의 교육에 강력한 원동력이 될 수 있다. 교실에서 사용되는 인지 컴퓨팅은 본질적으로 각 학생에게 맞춤화된 보조자를 갖는 방식으로 적용된다. 이 인지 보조자는 학생들이 배우는 동안 교사가 겪는 스트레스를 덜어주고, 학생의 전반적인 학습 경험을 향상시킬 수 있다.[14] 교사는 모든 학생에게 개별적인 관심을 기울일 수 없을 수 있으며, 이러한 점을 인지 컴퓨터가 채워준다. 어떤 학생들은 특정 과목에 대해 조금 더 도움이 필요할 수 있다. 많은 학생들에게 학생과 교사 간의 인간적인 상호 작용은 불안을 유발할 수 있으며 불편할 수 있다. 인지 컴퓨터 튜터의 도움으로 학생들은 불편함을 느끼지 않고 교실에서 배우고 좋은 성적을 거둘 수 있는 자신감을 얻을 수 있다.[15] 학생이 개인화된 보조자와 함께 수업을 듣는 동안, 이 보조자는 학생과 학생의 요구에 맞춰 교습 계획을 세우는 등 다양한 기술을 개발할 수 있다.5. 2. 의료
많은 하이테크 기업들이 의료 분야에서 사용될 수 있는 인지 컴퓨팅 관련 기술 개발을 추진하고 있다. 이러한 인지 장치의 주요 목표 중 하나는 분류 및 식별 기능이다.[16] 이 특성은 발암 물질을 식별하는 연구에 매우 유용하다. 인지 시스템은 방대한 양의 문서를 해석하는 데 도움을 줄 수 있으며, 인지 컴퓨팅 기술을 사용하지 않았을 때보다 짧은 시간 안에 검사할 수 있다. 이 기술은 환자에 대한 정보를 평가하고 모든 의료 기록을 자세히 조사하여 문제의 원인이 될 수 있는 징후를 검색할 수도 있다.5. 3. 상업
인공 지능과 함께 창고 관리 시스템에 사용되어 모든 관련 공급업체 데이터를 수집, 저장, 정리 및 분석한다. 이 모든 것은 효율성을 개선하고, 더 빠른 의사 결정을 가능하게 하며, 재고를 모니터링하고 사기를 감지하는 것을 목표로 한다.[17]5. 4. 인간 인지 증강
인간이 인지 시스템과 협력하여 사용하거나 작업하는 상황에서, 이 둘을 합쳐 인간/인지 앙상블이라고 부른다. 이 앙상블이 달성한 결과는 인간이 단독으로 작업하여 얻을 수 있는 결과보다 우수하다. 따라서 인간은 인지적으로 증강된다.[18][19][20] 인간/인지 앙상블이 인간 전문가 수준 또는 그 이상의 결과를 달성하는 경우, 앙상블은 합성 전문성을 달성한 것이다.[21] 여기서 "인지"는 사실상 모든 종류의 인지 컴퓨팅 기술을 사용하는 인지 시스템을 의미한다.5. 5. 기타 활용 사례
6. 산업 동향
인지 컴퓨팅은 빅 데이터 및 알고리즘과 함께 고객 요구를 이해하여 경제적 의사 결정에 큰 이점을 제공할 수 있다.
인지 컴퓨팅과 AI의 힘은 인간이 수행할 수 있는 거의 모든 작업에 영향을 미칠 가능성이 있다. 이는 인간 노동의 필요성이 없어져 인간 고용에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한 부의 불평등을 심화시킬 수 있는데, 인지 컴퓨팅 산업의 선두에 있는 사람들은 훨씬 더 부유해지는 반면, 지속적이고 안정적인 고용이 없는 노동자들은 형편이 더 어려워질 것이다.[22][42]
더 많은 산업에서 인지 컴퓨팅을 사용하기 시작할수록 인간이 경쟁하기는 더욱 어려워질 것이다.[22][43] 기술 사용의 증가는 AI 기반 로봇과 기계가 수행할 수 있는 작업의 양을 증가시킬 것이다. 매우 재능 있고, 유능하며, 동기 부여가 된 인간만이 기계를 따라갈 수 있을 것이다. 인공 지능/인지 컴퓨팅과 함께 경쟁력 있는 개인의 영향은 인류의 방향을 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있다.[23][44]
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