패턴인식이란 무엇인가?

인식 능력은 살아 움직이는 다른 유기체뿐만 아니라 인간의 기본 속성으로 간주된다. 우리는 깨어 생활하는 매 순간마다 인식 활동을 하고 있다. 주위에 있는 대상물을 인식한 다음, 그와 관련하여 움직이고 행동한다. 우리는 군중 속에서 친구를 찾아낼 수 있고, 그 친구가 말하는 것을 인식할 수 있다. 아는 사람의 음성을 알아차릴 수 있다. 우리는 필기된 문자나 기호, 그리고 그림 등을 보고 이해할 수 있으며, 지문을 분석할 수도 있다. 화난 몸짓과 미소짓는 표정을 서로 구별할 수 있다. 인간이 매우 복잡한 정보 시스템이라 할 수 있는 부분적인 이유는 월등한 패턴 인식 능력을 보유하고 있기 때문이다.

하나의 패턴은 어떤 대상물을 묘사한 것이다. 우리의 인식 행위는 인식하고자 하는 대상 패턴의 속성에 따라 두 개의 주된 형태로 분류할 수 있는데, 하나는 구체적인 항목에 대한 인식 (recognition of concrete item) 이고, 다른 하나는 추상적인 항목에 대한 인식 (recognition of abstract item) 이다. 우리는 주변의 문자, 그림, 음악, 그리고 여러 종류의 물체를 인식할 수 있는데, 이것을 "감각적 인식 " (sensory recognition) 이라고 부른다. 여기에는 시각 및 청각 패턴을 인식하는 것이 포함된다. 이러한 인식 과정에는 공간적이고 시간적인 패턴에 대한 식별 및 분류가 포함된다. 반면에, 눈을 감고 귀를 막은 상태로 오래된 어떤 논거 또는 문제에 대한 해답을 인식할 수 있다. 이러한 과정은 추상적인 항목을 인식하는 것으로 시각 또는 청각 패턴 인식과 대비하여 "개념적 인식" (conceptual recognition) 이라 부른다 ....... 공간적인 패턴으로는 문자, 지문, 천기도, 물체, 그리고 그림 등을 들 수 있고 시간적인 패턴으로는 음성, 파형, 심전도, 그리고 시계열 등을 들 수 있다.

인간이 구체적인 패턴을 인식하는 것은 인간과 물리적인 자극 간의 관계와 연관된 정신 생리학적인 문제 (psycho-physiological problem) 로 간주될 수 있다. 인간은 감지한 패턴을 귀납적인 추론을 통해 과거의 경험으로부터 유도해 낸 일반적인 개념이나 단서와 연관지운다. 실제로, 인식 문제는 입력 데이터를 알려진 통계적 모집단 중의 하나와 연관시킬 수 있는 상대적 가능성을 추정하는 것으로 볼 수 있다. 이 때, 통계적 모집단은 과거의 경험에 의존하며 인식에 필요한 단서와 사전 정보를 형성하게 된다. 따라서, 패턴 인식 문제는 개개의 패턴 중에서 입력 데이터를 구별하는 것이 아니라, 모집단의 구성원 중에서 특징 또는 변하지 않는 속성을 탐색함으로써 모집단 중에서 입력 데이터를 구별하는 것으로 간주될 수 있다.

논리적인 측면에서 볼 때, 패턴 인식 문제에 대한 연구는 두가지의 주요 범주로 나눌 수 있다. 하나는 인간 및 다른 유기체의 패턴 인식 능력에 대하여 연구하는 것이고, 다른 하나는 특정 응용 분야에서 주어진 인식 업무를 수행할 수 있는 장치들을 설계하기 위한 이론과 기법을 개발하는 것이다. 첫 번째 문제 영역은 심리학, 생리학, 생물학과 같은 학문 분야와, 두 번째 문제 영역은 주로 공학, 컴퓨터 그리고 정보 과학과 관련된다.

...... 패턴 인식은 데이터로부터 중요한 특징이나 속성을 추출하여 입력 데이터를 식별할 수 있는 부류로 분류하는 것으로 정의될 수 있다. 일기 예보를 패턴 인식 문제로 다룰 수 있는데, 인식 시스템은 입력으로 받아들인 천기도에서 중요한 특징을 추출하여 천기도를 해석한 다음, 추출된 특징을 바탕으로 일기 예보를 하게 된다. 의료 진단 역시 패턴 인식 문제로 다룰 수 있다. 어떤 증상이 인식 시스템의 입력 데이터 역할을 하는데, 이 때 인식 시스템은 입력 데이터인 증상을 분석하여 질병을 구별해 낸다. 문자 인식 시스템은 광학 신호를 입력 데이터로 받아들여 그 문자의 이름을 식별하는 패턴 인식 시스템이다. 음성 인식 시스템에서는 입력 데이터로 받아들인 음향의 파형에 바탕을 두고 발음된 단어의 이름을 식별해 낸다 .......... (패턴인식의 원리 : 서론 : 이성환)

                                                            튜링 테스트

앨런 튜링은 1950년에 철학 저널 Mind에 발표한 Computing Machinery and Intelligence 에서, 기계가 지능적이라고 간주할 수 있는 조건을 언급했다. "기계가 생각할 수 있는가?"라는 질문에 대해 그는 긍정적이라고 답변하면서, "컴퓨터가 생각할 수 있다면 그것을 어떻게 표현해야 하는가?"라는 핵심 질문에 대해 그는 "컴퓨터로부터의 반응을 인간과 구별할 수 없다면 컴퓨터는 생각(사고, thinking)할 수 있는 것"이라고 주장하였다. 만일 지성 있는 사람이 관찰하여 기계가 진짜 인간처럼 보이게 하는 데 성공한다면 확실히 그것은 지능적이라고 간주해야 한다는 주장이다. 이 검사는 대부분의 사람들을 만족시키지만 일부 철학자들은 여전히 납득하지 못한다. 튜링 테스트 중 관찰하는 사람과 기계는 텔레타이프로 상호교류하는데, 이때 기계는 아직 사람의 외모와 목소리를 완전히 흉내내지 못하기 때문이다. 이 상황에서 기계는 관찰하는 사람에게 자기가 인간이라고 설득함으로써 인간을 속이려 시도하는 셈이다.