단원 홈
1단원 · 마무리

열두 차시를 한 장의 지도로

이 단원에서 배운 것은 사실 두 가지뿐입니다 — 문제를 지도로 바꾸는 법과, 그 지도를 덜 뒤지는 법. 그리고 마지막 세 차시는 그 지도를 사람이 손으로 적어 주는 또 다른 길이었습니다.

12인기01-01 ~ 01-05
🗺️

개념 지도

화살표를 따라 읽으면 열두 차시가 한 문장으로 이어집니다.

지능적 판단 목표에 가장 알맞은 것을 고른다 · 1~2차시 가능한 것을 펼쳐 찾는다 아는 것에서 끌어낸다 🔍 탐색 3 ~ 9차시 📐 추론 10 ~ 12차시 상태 · 행동 · 목표 3차시 — 도달 16 / 좌표상 24 맹목적 탐색 — 큐냐 스택이냐 4차시 — BFS 64칸·17걸음 / DFS 22칸·19걸음 어림(h) — 나침반을 쥐어 준다 5차시 — 탐욕적 20칸·19걸음, 최단 깨짐 A* — f = g + h 6·7차시 — 65 → 52칸, 둘 다 17걸음 갈아 끼우기 — 8-퍼즐 8차시 — 48,390 → 3,667 → 283 칸마다 값이 다르면 9차시 — 비용 22·18걸음 / 12걸음·비용 28 사실 · 규칙 10차시 — 지식이 데이터가 된다 전향 추론 — 연쇄 11차시 — 깃털 → 새다 → 펭귄이다 후향 추론 — 설명 12차시 — 왜 그렇게 판단했나 추론이 정한 위험 → A*의 비용 12차시 종합 — 52칸 위험 3 → 45칸 위험 0
💡 지도를 한 문장으로 읽으면

문제를 상태·행동·목표로 다시 적으면 지도가 되고(3차시), 지도는 큐나 스택으로 무작정 뒤질 수 있으며(4차시), 어림을 쥐어 주면 빨라지지만 최단을 잃을 수 있고(5차시), 지나온 값과 남은 어림을 함께 보면 둘 다 잡을 수 있다(6·7차시). 같은 뼈대는 다른 문제로 옮겨 붙고(8차시), 칸마다 값이 다른 지도로도 넓어진다(9차시). 한편 지도를 사람이 사실과 규칙으로 적어 줄 수도 있고(10차시), 그러면 기계가 새 사실을 끌어내며(11차시) 왜 그렇게 판단했는지 말할 수 있다(12차시).

📋

열두 차시 한 줄 정리

'남는 숫자' 칸은 시험이 아니라 여러분이 직접 돌려서 얻은 값입니다.

차시한 줄로남는 숫자
1 속을 못 보는 상대는 겉으로 드러난 행동으로 판정할 수밖에 없다. 그래서 흉내도 통과한다. 규칙 4개 · 9턴 중 2번 무너짐
2 AI가 유리한 조건은 패턴·데이터·규칙화 난이도 셋. 하나라도 빠지면 일반 프로그램이 낫다. 세금 계산 0점 / 상위 3개 공동 6점
3 문제를 상태·행동·목표로 다시 적으면 풀이가 곧 '길 찾기'가 된다. 도달 16 / 좌표상 24 · 최단 6걸음
4 프론티어를 큐로 쓰면 BFS, 스택이면 DFS. 코드는 한 줄만 다르다. BFS 64칸·17걸음 / DFS 22칸·19걸음
5 어림은 탐색을 빠르게 하지만, 지나온 비용을 잊으면 최단을 잃는다. 탐욕적 20칸·19걸음 · 함정 기록 26걸음 차
6 f = g + h — 지나온 값과 남은 어림을 함께 저울에 올린다. h 배율 3.1에서 최단이 깨진다
7 A*는 프론티어를 우선순위 큐로 바꾼 것이 전부다. w 하나로 세 알고리즘. 65 / 52 / 21 / 20칸 · 17·17·17·19걸음
8 뼈대는 그대로, neighbors()와 h()만 갈아 끼우면 다른 문제에도 붙는다. 48,390 → 3,667 → 283 (모두 20회)
9 걸음 수와 비용은 다르다. 무엇을 줄일지 정하는 것이 설계의 첫 단추다. 비용 22·18걸음 vs 12걸음·비용 28
10 지식을 사실과 규칙으로 적으면 지식이 데이터가 된다. 규칙에는 순서가 없다. 규칙 6개 · 판정 동물 6종
11 한 규칙의 결론이 다음 규칙의 조건이 되어 연쇄가 일어나고, 고정점에서 멈춘다. 깃털·헤엄 → [1] 새다 [2] 펭귄이다
12 후향 추론이 밟은 규칙의 사슬이 그대로 설명이 된다. 그리고 추론이 탐색의 비용을 정한다. 위험 무시 52칸·위험 3 → 반영 45칸·위험 0
🔢

이 단원이 남긴 숫자 여섯

외우라는 뜻이 아닙니다. 왜 그 값인지 말할 수 있으면 이 단원을 이해한 것입니다.

17
이 미로의 최단 걸음 수. 4·7·8·12차시 어디서든 17이 아니면 코드를 잘못 고친 것입니다.
65 → 52
어림을 쓰면 둘러본 칸이 13칸 줍니다. 경로는 똑같이 17걸음 — 공짜로 얻은 13칸입니다.
3.1
어림을 이 배율까지 부풀려도 최단이 지켜집니다. 넘는 순간 깨집니다. 이것이 '허용 가능성'의 경계입니다.
283
좋은 어림(h2)이 8-퍼즐에서 둘러본 상태 수. 어림이 없으면 48,390 — 171배 차이입니다.
16 / 24
물병 문제에서 갈 수 있는 상태와 좌표상 상태. 적어 놓을 수 있다고 갈 수 있는 것은 아닙니다.
45 · 0
추론이 정한 위험을 비용에 넣었을 때. 걸음 수는 17로 같은데 위험 칸만 3 → 0이 됩니다.
✍️

서·논술형 자기 점검

답을 쓰고 제출하기를 누르면 예시 답안이 열립니다. 제출한 답은 선생님께 전달됩니다.

1. 맹목적 탐색과 정보 이용 탐색의 차이를 '어림(휴리스틱)'을 중심으로 설명하고, 각각의 장점과 단점을 이 단원에서 얻은 숫자를 들어 제시하시오. 12인기01-03

📖 예시 답안 맹목적 탐색은 목표가 어느 쪽인지에 대한 정보 없이 정해진 순서로 상태를 펼치는 방법이고 (프론티어를 큐로 쓰면 BFS, 스택으로 쓰면 DFS), 정보 이용 탐색은 '여기서 목표까지 얼마나 남았나'에 대한 어림인 휴리스틱을 이용해 더 유망해 보이는 상태를 먼저 펼치는 방법이다. 이 단원의 미로에서 BFS는 64칸을 둘러보고 17걸음짜리 최단 경로를 찾았고, A*는 52칸만 둘러보고도 같은 17걸음을 찾았다 — 어림을 쓴 대가 없이 13칸을 아낀 것이다. 다만 어림에만 의존하는 탐욕적 탐색은 20칸으로 가장 적게 둘러보지만 경로가 19걸음으로 길어져 최단을 잃었다. 곧 맹목적 탐색은 느리지만 최단을 보장하고, 정보 이용 탐색은 빠르지만 어림이 실제보다 부풀려지면 최단을 잃는다. A*는 어림이 실제 남은 비용을 넘지 않는 한(허용 가능성) 둘을 함께 잡는다.

2. 규칙 기반 인공지능이 기계학습으로 대체되지 않고 지금도 쓰이는 까닭을 이 단원의 후향 추론과 연결지어 설명하고, 그럼에도 규칙 기반이 갖는 한계를 두 가지 쓰시오. 12인기01-05

📖 예시 답안 후향 추론은 결론에서 거꾸로 '이것을 밝히려면 무엇이 필요한가'를 캐물으므로, 밟은 규칙의 사슬이 그대로 설명이 된다. 대출이 거절됐을 때 "왜죠?"라는 물음에 어느 규칙의 어느 조건에서 막혔는지 정확히 짚어 줄 수 있고, 나아가 무엇을 알려 주면 결론이 바뀌는지까지 말해 준다. 의료·금융·법률처럼 판단의 근거를 설명할 의무가 있는 분야에서 이 성질은 대체하기 어렵다. 한계는 첫째 지식 획득의 병목 — 전문가도 자기가 아는 것을 규칙으로 다 적지 못한다 (10차시에서 '적지 못했던 지식'을 각자 하나씩 만난 그 자리다). 둘째 예외와 상식의 끝이 없다 — '새는 난다'에 펭귄·타조·다친 새…를 계속 덧붙여야 하고, 규칙이 늘수록 서로 충돌한다. 이 두 한계가 2단원의 출발점이 된다.

3. 어떤 문제를 인공지능으로 풀지 정할 때 쓸 수 있는 탐색 문제 설계표 다섯 칸을 쓰고, 자기가 고른 문제 하나를 그 표로 옮겨 적으시오. 그리고 가장 채우기 어려웠던 칸이 무엇이었는지와, 그것이 그 문제에 대해 무엇을 말해 주는지 쓰시오. 12인기01-02 · 01-04

📖 예시 답안 다섯 칸은 상태 · 행동 · 목표 · 비용 · 어림이다. 예를 들어 '시간표 짜기'라면 상태 = 지금까지 배정된 (과목, 시간) 목록, 행동 = 아직 안 넣은 과목 하나를 빈 시간에 넣기, 목표 = 모든 과목이 겹침 없이 배정된 상태, 비용 = 공강 수 + 선호하지 않는 시간대 수, 어림 = 아직 안 넣은 과목 수. 가장 채우기 어려운 칸은 대개 어림이다. 어림을 못 세운다는 것은 '목표에 얼마나 가까워졌는지 잴 잣대가 아직 없다'는 뜻이고, 잣대가 없으면 A*를 써도 사실상 다익스트라처럼 동작한다(h = 0). 그럴 때는 문제를 잘못 고른 것이 아니라 목표를 더 뾰족하게 다시 적어야 한다는 신호다.
📊

성취기준 자가 평가

솔직하게 고르세요. '더 연습이 필요해요'가 있어야 다음에 무엇을 볼지 정할 수 있습니다.

12인기01-01  지능적 판단이 무엇인지 설명하고, 인공지능이 유리한 문제와 그렇지 않은 문제를 근거를 들어 가를 수 있다.

12인기01-02  내가 고른 문제를 상태·행동·목표·비용·어림 다섯 칸으로 옮겨 적을 수 있다.

12인기01-03  맹목적 탐색과 정보 이용 탐색의 차이를 설명하고, 어림을 부풀리면 무엇을 잃는지 숫자로 말할 수 있다.

12인기01-04  A* 코드의 빈칸을 채워 돌아가는 프로그램을 만들고, 다른 문제에 옮겨 붙일 수 있다.

12인기01-05  사실과 규칙으로 지식을 적고, 전향·후향 추론이 어디서 출발해 어디로 가는지 구별할 수 있다.

🌉

2단원으로 넘기는 물음 셋

이 단원이 답하지 못한 것들입니다. 답하지 못한 것이 다음 단원의 이유가 됩니다.

① 규칙을 사람이 다 적을 수 없다면?

10차시에서 각자 '규칙으로 적지 못한 지식'을 하나씩 만났습니다. 얼굴을 알아보는 규칙, 문장이 어색한지 판정하는 규칙 — 적을 수가 없습니다. 그러면 규칙을 데이터에서 기계가 찾게 하면 어떨까요? 그것이 기계학습입니다.

② 어림을 사람이 정하지 않고 배울 수 있을까?

5~9차시 내내 어림 h는 사람이 정했습니다(맨해튼 거리). 좋은 어림이 283 대 48,390이라는 171배를 만들었으니, 어림 자체를 데이터로 배울 수 있다면 어떻게 될까요? 실제로 오늘날 바둑·단백질 인공지능이 그렇게 합니다.

③ 설명할 수 있는 성질을 잃어도 괜찮을까?

12차시의 후향 추론은 왜 그렇게 판단했는지 사슬로 보여 주었습니다. 기계학습은 그 성질을 상당 부분 잃습니다. 3단원에서 이 물음이 다시 돌아옵니다 — 설명하지 못하는 판단을 사람의 삶에 적용해도 되는가.