AI 소프트웨어 공학 자료 요약

이 문서의 설명



AI 응용 시스템의 안전성과 신뢰성을 확보하는 신세대 소프트웨어 공학 확립 (과학 기술 진흥기구 연구 개발 전략 센터) 의 개요입니다

본문



AI 소프트웨어 공학이란?


  • 기존의 연역형 시스템과는 다른 귀납형 시스템의 안전성·신뢰성을 확보할 수 있는 방법론·기술 체계이다.

    AI 소프트웨어 공학에 대한 두 가지 접근법


  • 1 : 실천으로부터 얻어지는 지견의 체계화⇒산업계를 중심으로 스스로 진행해 간다
  • 2 : 이론·원리에 관련된 학술연구의 접근법⇒본서의 타겟

  • 중요한 기술적 과제(자세한 내용은 문서 참조)


  • 1 : 기계 학습 자체의 품질 보증
  • 2 : 전체 시스템으로서의 안전성 확보
  • 3: 블랙박스 문제에 대한 대책
  • 4 : 문제를 효율적으로 해결하는 엔지니어링 프레임 워크

  • 시스템 개발의 패러다임 전환





    종래의 사고방식이 통용되지 않게 되는 예(산업과제)


  • V자 모델(워터폴 개발)
  • 시스템의 기능 (사양)이 높은 추상화 수준 (상위)에서 특정 수준 (하위)으로 계층 적으로 분해 될 수 있다고 가정한다
  • 그러나 기계 학습의 CACE (Change Anything Change Everything)의 특성으로 인해 그 가정이 성립되지 않는다



  • 시스템 안전성이 위협되는 예(사회 과제)


  • Adversarial Examples 공격
  • 인간에게는 판별할 수 없지만 AI에는 영향을 주는 것 같은 데이터를 사용해 오인식을 의도적으로 일으키는 행위(adversarial attack 등으로 검색하면 나옵니다)

  • Microsoft Tay 공개 중지
  • 악의적 인 사람이 학습에 관여함으로써 부적절한 시스템이 완성되는 예

  • 훈련 데이터에 숨어있는 차별·편견
  • 훈련 데이터를 만드는 단계에서 작업자의 차별 및 편견이 포함된다.


  • AI 적용 산업에서 품질 보증의 중요성


  • 주로 '미스의 심각성', 'AI 기여도', '환경 통제 어려움'의 3 요소가 중요한 관점



  • 업계·연구 커뮤니티의 동향





    일본의 AI 전략·정책과의 관련


  • 일본이 내거는 「Society5.0」을 이루기 위해서 2개의 정책이 있다
  • "인간 중심의 AI 사회 원칙 검토 회의": AI의 사회적, 경제적, 윤리적, 법적 과제를 포함한 AI에 대한 요청을 검토
  • '인공지능기술전략회의' : AI기술 자체의 연구개발 추진

  • AI 응용 시스템을 어떻게 만들 수 있는지에 대한 소프트웨어 공학적 관점의 개발 방법론 · 기술 체계의 연구 개발을 추진하기위한 정책이 필요하다



  • AI 소프트웨어 엔지니어링의 진보로 인한 과학 기술 효과


  • 새로운 학문 분야 창출
  • 기존 소프트웨어 엔지니어링 확장



  • 구체적인 R&D 과제


  • AI 소프트웨어 공학 체계화
  • 데이터 집합에 초점을 맞춘 기계 학습의 품질 (정확도, 공정성 등) 이론 및 테스트 방법
  • 기존 및 기계 학습 유형의 혼합 시스템의 전반적인 안전성 평가 방법 및 복구 처리 설계 방법
  • 시스템 동작의 해석성 향상 (사고 발생시의 원인 이해나 설계시·이용시의 동작 예측의 용이화)
  • "기계 학습 (상향식)과 기호 추론 (하향식)을 통합 한 효율적인 문제 해결

  • ※제4장은 생략

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