SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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요즘 '퍼지식 사고'라는 옛날 책을 보고 있는데, 공학 쪽이나 경제학 쪽 이외에 다른 분야에선 잘 듣지 못 했던 개념들이라서요.
묘오
질문내용에서 한참 벗어나는걸 알지만 위 덧글에 Uncertainty를 적어놓고 그 뜻이 불확실과 불확정중 어느것에 더 가까운지 국어사전을 찾아보니 불확정성 원리는 양자역학에서의 기본적인 원리 중 하나로 입자의 위치와 운동량을 모두 정확하게는 알 수 없다는 원리라고 적혀있고 뚯은 일이나 계획 따위가 확실히 결정되어 있지 아니하다 등의 어쩌면 제가 이해를 못하고 있는건지 모르겠지만 어쨌든 제가 읽기에는 Uncertainty의 뜻이 조금은 잘못된것 같아요.
하이젠베르크의 Uncertainty는 ...
관찰대상의 위치를 정확하게 관측하려 할수록 관찰대상의 운동량은 떨어지게 된다, 역으로도 관찰대상의 운동량을 정확하게 관측하려 할수록 대상의 위치는 정확하지 못하게 된다 인데요, 여기서 말하는 Uncertainty의 개념은 "모두 정확하게는 알 수 없다"라기 보다 대상의 특성중 한부분을 정확하게 단정지으려 할수록 오히려 같은 대상의 다른 특성을 정확하게 알지 못하게 되는 개념으로 당시 이진논리적인 사상에 빠져있던 학계와 사회를 통채로 뒤바꿔 놓은 일명 '마법'이라고 불리우는 장엄한 불확정성 입니다. 그리고 불법의 불확실성은 연속적인 다치성의 물질세계에서 '나'의 한 생각과 한 움직임이 세상에 끼치는 영향력과 관계를 설명하는 더 깊은 뜻이 있고요. 사전적인 의미로 둘 다 정확하게 알지는 못한다 라거나 확실히 결정되어 있지 아니하다 등으로 가볍게 넘어가서는 안될 사상 이지요.
Bart Kosko가 쓴 책이군요. 저는 Kosko가 쓴 교과서로 공부했었는데 :)
과학계에서의 위상은 잘 모르겠고, 전기전자 분야 쪽에서 위상이라면 여러 유용한 알고리즘 (학문) 중 하나로 보시면 되겠습니다 (답변이 좀 썰렁하네요). 국내에서는 지능시스템학회가 퍼지쪽 연구자들이 논문을 많이 내고 있는데 논문지를 보면 거의 대부분 공학 논문이지만 가끔 퍼지수학에 관한 논문도 실리는군요. 해외논문지라면 IEEE Transactions on Fuzzy Systems나 Fuzzy Sets and Systems, Information Sciences가 있습니다. 퍼지이론이라는 것이 정보를 처리하는 것에 관한 것이라 전기전자, 전산, 수학 분야에서 주로 연구될 수 밖에 없는 것 같군요.
썰렁하게 끝내기가 뭐하니 퍼지 이론에서 쓰는 possibility라는 개념을 설명드리죠. 이 possibility는 확률 (probability)과는 좀 다른 개념입니다. 10개의 물병이 있고, 그 중 하나에는 독약이 들어있을 때, 내가 1개의 물볌을 임의로 선택해 마셨을 때 살 것인가 아니면 죽을 것인가는 확률 개념으로 표현 가능합니다. 이 경우는 내가 살 확률은 0.9입니다.
이와 달리 물병이 있는데 여기에 담뱃재를 턴다고 가정하죠. 담뱃재가 들어가기 전이라면 이 물병 안에 있는 물은 당연히 마실 수 있습니다. 담뱃재가 조금 들어가 있다면? 약간 기분은 나쁘고 찝찝하겠지만 여전히 마실 수는 있겠죠. 하지만 담배 10개를 핀 후 그 재를 몽땅 털어넣으면? 웬만한 사람들은 마시지 않을 겁니다.
이런 것을 표현하는 척도가 possibility입니다. 깨끗한 물이라면 먹을 수 있는 possibility를 1이라고 표현하고 약간 담뱃재가 섞인 물은 먹을 수 있는 possibility를 0.9, 심하게 더러운 물은 0.0으로 둘 수 있겠습니다.
여기서 약간 이상한 것, 저 숫자들은 어떻게 설정하는가? 저는 담뱃재가 약간 섞여 있어도 마실 수 있다 했지만, 좀 깔끔한 사람이라면 섞이자 마자 바로 possibility는 0.0이겠죠. 정답은 설계자가 주관에 의해 설정하면 됩니다. 제 생각에는 이렇듯 사람의 주관이 알고리즘에 명확하게 결합이 된다는 것이 퍼지 이론의 장점이자 단점인 것 같습니다.
제가 듣기론 인공지능에 종사하는 사람들이, 퍼지 이론이란 것을 삼품화해서 연구에 약간 보탬이 되었다고 한 것 같습니다. 위에서 잘 설명하신 것 처럼, 진짜 인공지능이 아니라 설계자가 특정한 상황을 정의하고 거기에 상응하는 결론을 내리는 형태로 상품화 되었던 것 같습니다.
본지 오래된 이론이라 대충 생각나는 데로 적었습니다.
제게 690원이 있다고 할 때 동네 슈퍼에서는 말 잘하면 700원짜리 비락 식혜를 사 먹을 수 있지만 자판기에서는 699원이 있어도 얄짤 없죠. 이 경우 퍼지를 적용해서 기준 가격에서 %를 잡아 놓고 어느 정도까지는 깎아준다는 알고리즘을 짜 넣으면 퍼지 자판가가 탄생하는 거죠. 물론 자판기를 잘 구슬릴 수 있는가는 별개로 하고요.
즉 퍼지란 건 간단히 말해서 중간이란 게 없는 디지털 프로세스를 그런 게 있는 것처럼 꼼수를 써서 아날로그 식으로 보이게 만드는 겁니다. 근데 이걸 가지고 뭐라 하긴 좀 그런 게, 인간도 그런 식으로 사고 하거든요. 뇌 구조상 병렬 처리를 하다보니 그렇게 안 보일 뿐이지 인간도 실제로는 컴퓨터처럼 무수한 숫자의 각 뉴런마다 끊임없는 꺼짐과 켜짐(=예, 아니오)를 반복하며 사고를 수행하니까요.
일반적으로 공학은 과학에서 정통으로 인정받은 개념만을 활용하는 분야라고 생각하셔도 무난할 것 같아요. 추가적으로 종래의 흑백논리식 2값 논리(two-valued logic)에 대응되는 것 처럼 보이는 회색논리식 퍼지사고에 대해 설명 드리자면 고대 그리스의 철학자인 아리스토텔레스의 이가원칙(Principle of Bivalence)을 잠시 살펴보아야 하는데요, 1 아니면 1 이 아닌, 이것 아니면 저것인 2진 논리(二進論理)는 명확한 답변을 제공해 주기 때문에 빠른 의사결정에는 도움을 주는 반면에, 실생할을 대변해주는 언어적인 요소가 취약한 점이 있는데 퍼지논리가 이 단점을 보완하여 “If X, then Y”의 현대 데이터 베이스 검색과 효율적인 의사결정(예:Theory of Constraint)에 중요한 역활을 하고 있지요. 퍼지논리는 양자역학의 창시자인 하이젠베르크의 불확정성 원리(Heisenberg's Uncertainty Principle)에도 사용되고 있답니다.
덧으로, 철학자 러셀에 의해 재조명된 모호한 관념인 퍼지식 사고의 처음 기록은 아리스토텔레스보다 약 2백년전의 석가모니불 설법(Buddhist Uncertainty)에 기록되어 있다고 하며 이가원칙과 불확실성 이론은 상반되는 관계가 아니라 참 아니면 거짓인 Boolean logic은 Fuzzy logic의 부분집합인 관계입니다.