자동 완성
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1. 개요
자동 완성은 사용자가 텍스트를 입력할 때 시스템이 단어, 구문 또는 코드 조각을 제안하여 입력을 돕는 기술이다. 1950년대 중국 타자기의 입력 비효율성을 해결하기 위해 개발되었으며, 단어 자동 완성, 문맥 완성, 단축어 등 다양한 유형이 존재한다. 웹 브라우저, 이메일 프로그램, 검색 엔진, 소스 코드 편집기, 데이터베이스 쿼리 도구, 워드 프로세서, 명령 줄 인터프리터 등 다양한 소프트웨어에 통합되어 사용자의 편의성을 높인다. 자동 완성은 입력 속도를 높이고 인지 부하를 줄이는 데 기여하지만, 출력 속도 증가에 대한 효과는 연구 결과에 따라 다를 수 있다.
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| 자동 완성 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 자동 완성 |
| 설명 | 사용자가 입력하는 텍스트의 나머지 부분을 예측하여 제시하는 기능 |
| 동작 방식 | |
| 기본 원리 | 사용자가 입력한 단어나 구절을 기반으로 미리 정의된 데이터베이스 또는 알고리즘을 검색하여 일치하는 항목을 찾음. 발견된 일치 항목을 사용자가 선택할 수 있도록 제안 목록으로 표시. |
| 사용 예시 | 웹 브라우저의 주소창에 URL을 입력할 때 검색 엔진에 검색어를 입력할 때 텍스트 편집기나 통합 개발 환경(IDE)에서 코드를 작성할 때 스마트폰에서 문자를 입력할 때 |
| 장점 | |
| 효율성 향상 | 사용자가 텍스트 전체를 입력하지 않아도 되므로 시간과 노력을 절약. |
| 오류 감소 | 자동 완성 기능은 정확한 단어나 구절을 제안하므로 오타나 문법적 오류를 줄이는 데 도움. |
| 사용성 향상 | 사용자가 가능한 옵션을 쉽게 탐색하고 선택할 수 있도록 지원. |
| 기술적 측면 | |
| 사용 알고리즘 | 트라이 (Trie) N-gram 순환 신경망 (RNN) |
| 데이터 소스 | 사용자가 이전에 입력한 데이터 시스템에 내장된 사전 외부 데이터베이스 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 자동 제안 (Auto-suggest) 검색어 자동 완성 (Search Suggest) 코드 자동 완성 (Code Completion) |
2. 역사
자동 완성 및 예측 텍스트 기술은 1950년대 중국 과학자와 언어학자들이 중국 타자기의 입력 비효율성을 해결하기 위해 발명하였다.[10] 타이핑 과정에서 수천 개의 표의 문자를 트레이에서 찾고 선택해야 했기 때문에,[11] 이는 워드 프로세싱 속도를 크게 늦추었다.[12][13]
자동 완성은 사용자가 입력하는 내용에 따라 다음에 올 단어나 구문을 예측하여 제안하는 기능이다. 크게 단어 자동 완성, 문맥 완성, 단축어(자동 수정) 등으로 나눌 수 있다.
1950년대에 타이피스트들은 문자 배열을 표준 사전 배열에서 일반적인 단어와 구문 그룹으로 재배열했다.[14] 중국 타자기 엔지니어들은 단어 예측을 통해 가능한 가장 빠른 속도로 일반 문자에 접근할 수 있는 메커니즘을 혁신했다. 이 기술은 오늘날 컴퓨터용 중국어 입력 방법과 여러 언어의 문자 메시지에서 사용된다. 스탠퍼드 대학교 역사학자 토마스 뮬라니에 따르면, 1960년대부터 1970년대까지 현대 중국 타자기의 개발은 현대 컴퓨터 워드 프로세서 및 컴퓨터 자체의 개발에도 영향을 미쳤다.[15][11][14]
3. 유형
3. 1. 단어 자동 완성
단어 예측 소프트웨어의 본래 목적은 신체 장애가 있는 사람들이 타자 속도를 높이도록 돕는 것이었으며,[2] 단어나 문장을 완성하는 데 필요한 키 입력 횟수를 줄이는 데에도 도움이 되었다.[3] 음성 출력 장치를 사용하는 사람들이 일반적으로 구두 연설을 사용하는 사람들보다 속도가 10% 미만이라는 사실에서 속도 향상의 필요성이 나타난다.[4] 그러나 이 기능은 텍스트를 작성하는 모든 사람, 특히 기술적이거나 의학적일 수 있는 길고 철자가 어려운 용어를 자주 사용하는 의사와 같은 사람들에게도 매우 유용하다.
자동 완성 또는 단어 자동 완성 기능은 작성자가 단어의 첫 글자 또는 글자를 입력하면 프로그램이 하나 이상의 가능한 단어를 선택 사항으로 예측하는 방식으로 작동한다. 의도한 단어가 목록에 있으면 작성자는 숫자 키 등을 사용하여 해당 단어를 선택할 수 있다. 원하는 단어가 예측되지 않으면 작성자는 단어의 다음 글자를 입력해야 한다. 이때 제공된 단어가 선택된 글자와 동일한 글자로 시작하도록 단어 선택이 변경된다. 원하는 단어가 나타나면 선택되고 해당 단어가 텍스트에 삽입된다.[5][6] 또 다른 형태의 단어 예측에서는 최근에 사용된 단어 쌍을 기반으로 방금 작성된 단어 다음에 올 가능성이 가장 높은 단어를 예측한다.[6] 단어 예측은 언어 모델링을 사용하며, 여기서 설정된 어휘 내에서 단어가 발생할 가능성이 가장 높은 단어가 계산된다.[7] 언어 모델링과 함께 AAC 장치의 기본적인 단어 예측은 사용자가 최근에 자주 사용한 단어를 예측할 가능성이 더 높은 빈도수 모델과 결합되는 경우가 많다.[1] 단어 예측 소프트웨어는 또한 사용자가 직접 또는 작성된 단어를 "학습"하여 자체 단어를 단어 예측 사전에 입력할 수 있도록 한다.[5][6] 성기 또는 기타 저속한 용어와 관련된 일부 검색 결과는 자동 완성 기술에서 종종 생략되며, 병적인 용어도 마찬가지이다.[8][9]
자동 완성 기능을 기존 응용 프로그램에 추가하는 독립 실행형 도구가 있다. 이러한 프로그램은 사용자의 키 입력을 모니터링하고 처음 입력된 문자를 기반으로 단어 목록을 제안한다. 예로는 Typingaid 및 Letmetype이 있다.[16][17] LetMeType은 프리웨어이며 더 이상 개발되지 않고, 저자는 소스 코드를 공개하여 누구나 개발을 계속할 수 있도록 허용했다. Typingaid 역시 프리웨어이며, 활발히 개발되고 있다. Intellicomplete는 프리웨어 및 유료 버전이 모두 있으며, intellicomplete 서버 프로그램에 연결되는 특정 프로그램에서만 작동한다.[18] 많은 자동 완성 프로그램은 약어 목록을 만드는 데에도 사용할 수 있다. 최초의 자동 완성 소프트웨어는 1980년대 후반으로 거슬러 올라가는 Smartype이며, 오늘날까지도 사용 가능하다. 이 프로그램은 MS/DOS용 워드퍼펙트에서 작업하는 의료 전사자를 위해 처음 개발되었지만, 현재는 모든 Windows 또는 웹 기반 프로그램의 모든 응용 프로그램에서 작동한다.
3. 2. 문맥 완성
문맥 완성은 단어 자동 완성 기능과 유사한 텍스트 편집기 기능으로, 현재 문맥과 동일한 문서 내 또는 훈련 데이터 세트 내의 다른 유사한 단어들의 문맥을 기반으로 단어나 구문을 완성한다.[5][6] 문맥 완성의 주요 장점은 예상되는 단어를 더욱 정확하게, 심지어 첫 글자가 없어도 예측할 수 있다는 것이다. 주요 단점은 일반적으로 단순한 단어 자동 완성보다 문맥 완성에 더 큰 훈련 데이터 세트가 필요하다는 것이다. 문맥 완성은 고급 프로그래밍 언어 편집기 및 IDE에서 가장 많이 사용되며, 여기서 훈련 데이터 세트를 본질적으로 사용할 수 있고 광범위한 단어 자동 완성보다 문맥 완성이 사용자에게 더 의미가 있다.
3. 3. 단축어 (자동 수정)
단축어는 자동 대체라고도 불리며, 특정 문자열을 다른 문자열로 자동 대체하는 기능이다. 일반적으로 "myname"을 "Lee John Nikolai François Al Rahman"과 같이 더 길고 입력하기 어려운 문자열로 대체한다. 이는 "teh"를 "the"로 변환하는 것과 같이 간단한 오타 수정을 할 수도 있다. 단독형 또는 텍스트 편집기에 통합된 여러 자동 완성 프로그램은 단어 목록을 기반으로 하며, 자주 사용되는 구문을 위한 단축어 기능도 포함한다.
한국어의 경우, 'ㄱㅅ'를 '감사합니다'로 자동 변환하는 기능 등이 이에 해당한다.
4. 소프트웨어 통합
웹 브라우저, 이메일 프로그램, 검색 엔진, 소스 코드 편집기, 데이터베이스 쿼리 도구, 워드 프로세서, 명령 줄 인터프리터 등 다양한 소프트웨어에서 자동 완성 기능이 사용된다.
- 웹 브라우저: 주소 표시줄과 검색 엔진의 검색 상자에서 사용되며, HTML5에는 자동 완성 양식 속성이 있다.
- 이메일 프로그램: 수신자의 주소를 채우는 데 사용된다. 마이크로소프트 아웃룩 익스프레스, 구글 Gmail 등이 대표적이다.[26]
- 검색 엔진: 사용자가 검색어를 입력할 때 제안된 검색어나 결과를 제공한다. 네이버, 다음 등 한국 주요 포털 사이트에서도 자동 완성 기능을 제공한다.
- 소스 코드 편집기: '''코드 완성'''이라고도 불리며, 프로그래밍 언어의 구조를 활용하여 변수 및 함수 이름 등을 자동 완성한다. 마이크로소프트 인텔리센스(IntelliSense)가 대표적인 예시이다.
- 데이터베이스 쿼리 도구: SQL 문에서 테이블 이름과 열 이름을 자동 완성한다. SQL Server Management Studio에서 이 기능을 제공한다.[1]
- 워드 프로세서: 반복적인 단어와 구문을 입력하는 시간을 줄여준다. 아파치 오픈오피스, LibreOffice, 마이크로소프트 오피스, 한글과컴퓨터 한/글 등이 자동 완성 기능을 제공한다.
- 명령 줄 인터프리터: 명령어 이름 및 파일 이름의 자동 완성을 지원하며, Tab 키를 사용하여 기능을 활용한다. bash, PowerShell 등이 대표적이다.
4. 1. 웹 브라우저
웹 브라우저에서 자동 완성 기능은 주소 표시줄(브라우저의 기록 항목 사용)과 검색 엔진의 검색 상자와 같은 자주 사용되는 페이지의 텍스트 상자에서 수행된다. 웹 주소 자동 완성은 전체 주소가 길고 정확하게 입력하기 어려운 경우가 많아 특히 편리하다. HTML5에는 자동 완성 양식 속성이 있다.
웹 브라우저의 자동 완성 기능은 주로 주소 표시줄의 표시 이력과 웹 페이지 내의 텍스트 상자나 검색 엔진에서 사용되어 입력 편의성을 높여준다. 하지만 로그인 시 비밀번호 등도 저장되어 기밀 유지에 어려움이 있을 수 있다.
4. 2. 이메일 프로그램
이메일 프로그램에서 자동 완성은 일반적으로 수신자의 주소를 채우는 데 사용된다. 자주 사용되는 이메일 주소는 소수이므로 자동 완성을 사용하여 그 중에서 선택하는 것이 비교적 쉽다. 웹 주소와 마찬가지로 이메일 주소도 종종 길기 때문에 전체를 입력하는 것은 불편하다.예를 들어, 마이크로소프트의 아웃룩 익스프레스(Microsoft Outlook Express)는 주소록에 사용된 이름을 기반으로 주소를 찾는다. 구글(Google)의 Gmail은 주소 또는 저장된 이름에 나타나는 모든 문자열로 주소를 찾는다.[26]
4. 3. 검색 엔진
검색 엔진에서 자동 완성은 사용자가 검색 상자에 검색어를 입력할 때 제안된 검색어나 결과를 제공하는 사용자 인터페이스 기능이다. 이는 일반적으로 '자동 제안' 또는 '점증적 검색'이라고도 한다. 이러한 유형의 검색은 음성 사운덱스 알고리즘이나 언어 독립적인 레벤슈타인 거리 알고리즘과 같이 입력 오류를 허용하는 매칭 알고리즘을 사용하는 경우가 많다.[19] 사용자가 입력하는 동안 결과가 나타나도록 몇 밀리초 이내에 대규모 색인 또는 인기 있는 검색어 목록을 검색하는 것은 어려운 과제이다.자동 완성은 부정적인 검색어가 검색될 때 제안될 경우 개인과 기업에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 자동 완성은 이제 평판 관리의 일부가 되었으며, 사기, 불만, 사기와 같은 부정적인 검색어와 관련된 회사는 결과를 변경하려고 한다.[19] 특히 구글은 알고리즘 작동 방식에 영향을 미치는 몇 가지 측면을 나열했지만, 이는 조작이 가능한 영역이다.[19] 네이버, 다음 등 한국 주요 포털 사이트에서도 자동 완성 기능을 제공하며, 연관 검색어와 함께 사용자 검색 편의성을 높인다.
4. 4. 소스 코드 편집기
소스 코드 자동 완성은 '''코드 완성'''이라고도 한다.[27] 소스 코드 편집기에서 자동 완성은 프로그래밍 언어의 정규적인 구조에 의해 크게 단순화된다. 현재 컨텍스트 또는 네임스페이스에서 의미 있는 단어는 일반적으로 변수 및 함수 이름과 같이 제한되어 있다.[27] 마이크로소프트의 인텔리센스(IntelliSense)는 코드 완성의 예시로, 사용자가 올바른 항목을 선택할 수 있도록 현재 입력 접두사에 대한 가능한 완성 목록을 팝업으로 표시한다. 이는 프로그래머가 특정 클래스가 어떤 멤버를 가지고 있는지 정확히 모르는 경우가 많기 때문에 객체 지향 프로그래밍에서 특히 유용하다. 따라서 자동 완성은 편리한 문서 형태이자 입력 방법으로 사용된다.
소스 코드 자동 완성의 또 다른 유익한 기능은 프로그래머가 더 길고 설명적인 변수 이름을 사용하도록 권장하여 소스 코드의 가독성을 높이는 것이다. `numberOfWordsPerParagraph`와 같은 낙타 표기법을 포함할 수 있는 긴 단어를 입력하는 것은 어려울 수 있지만, 자동 완성을 사용하면 프로그래머가 키 입력의 일부만 사용하여 단어 입력을 완료할 수 있다.
4. 5. 데이터베이스 쿼리 도구
데이터베이스 쿼리 도구의 자동 완성 기능은 사용자가 SQL 문에서 테이블 이름과 SQL 문에서 참조되는 테이블의 열 이름을 자동 완성할 수 있도록 한다. 텍스트가 편집기에 입력되면, SQL 문 내의 커서의 컨텍스트는 사용자가 테이블 완성 또는 테이블 열 완성이 필요한지 여부를 나타낸다. 테이블 완성은 사용자가 연결된 데이터베이스 서버에서 사용 가능한 테이블 목록을 제공한다. 열 완성은 SQL 문에서 참조된 테이블에 대한 열 목록만 제공한다.[1] SQL Server Management Studio는 쿼리 도구에서 자동 완성을 제공한다.[1]4. 6. 워드 프로세서
많은 워드 프로세서 프로그램에서 자동 완성은 반복적인 단어와 구문을 입력하는 데 걸리는 시간을 줄여준다. 자동 완성을 위한 소스는 현재 문서의 나머지 부분이나 사용자가 정의한 일반적인 단어 목록에서 수집된다. 아파치 오픈오피스, LibreOffice, 마이크로소프트 오피스 등이 이러한 종류의 자동 완성을 지원하며, 이맥스 및 Vim과 같은 고급 텍스트 편집기도 마찬가지이다. 한국에서는 한글과컴퓨터의 한/글(아래아 한글)에서도 자동 완성 기능을 제공한다.- 아파치 오픈오피스 라이터와 LibreOffice Writer는 전체 사전이 아닌 텍스트에서 이전에 입력한 단어를 제안하는 작동하는 단어 완성 프로그램이 있다.
- 마이크로소프트 엑셀 스프레드시트 응용 프로그램에는 상위 셀에서 이전에 입력한 단어를 제안하는 작동하는 단어 완성 프로그램이 있다.
워드 프로세서는 출하 시 등록된 어휘 및 사용자 정의 어휘 정보를 사용하여 추측한다. OpenOffice.org, Microsoft Office, Emacs, Vim 등이 그 예시이다.
4. 7. 명령 줄 인터프리터
유닉스의 sh 또는 bash, Windows의 cmd.exe 또는 PowerShell과 같은 명령 줄 인터페이스에서 명령어 이름 및 파일 이름의 자동 완성은 사용자가 액세스할 수 있는 모든 가능한 항목의 이름을 추적하여 수행할 수 있다. 여기서 자동 완성은 일반적으로 단어의 처음 몇 글자를 입력한 후 Tab 키를 눌러 수행된다. 예를 들어, 현재 디렉터리에 x로 시작하는 파일이 xLongFileName뿐이라면 사용자는 x를 입력하고 전체 이름으로 자동 완성하는 것을 선호할 수 있다. 동일한 범위에 x로 시작하는 다른 파일 이름이나 명령이 있는 경우 사용자는 더 많은 문자를 입력하거나 Tab 키를 반복해서 눌러 적절한 텍스트를 선택한다.5. 효율성
단어 예측 소프트웨어는 키 입력 횟수를 줄이고 장애 아동의 글쓰기 생산성을 향상시키는 것으로 나타났다.[2] 그러나 단어 예측이 텍스트 입력 속도를 항상 증가시키지는 않는데, 이는 인지 부하가 증가하고 시선을 키보드에서 모니터로 옮겨야 하기 때문이다.[2]
이러한 인지 부하를 줄이기 위해, 가능한 단어 5개를 수직 레이아웃으로 표시하는 등의 매개변수를 사용할 수 있다.[2] 수직 레이아웃은 머리와 눈의 움직임을 최소화하고, 단어 길이를 명확하게 보여주기 때문에 시각적 단서를 제공한다.[22] 단어 예측 목록이 커서를 따라가면 눈의 움직임이 줄어들 것이라고 생각되지만, 척추 이분증이 있는 어린이를 대상으로 한 연구에서는 목록이 화면 하단 가장자리에 나타날 때 입력 정확도가 높아지고 아이들이 선호하는 것으로 나타났다.[2] 여러 연구에서 단어 목록이 키보드에 가까울수록 필요한 눈의 움직임이 줄어들기 때문에 단어 예측 성능과 만족도가 증가하는 것으로 나타났다.[23]
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