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성운대학교 AI말산업학과 aihorse.soohwalee.com

마쓰오 유타카 『인공지능과 딥러닝』 인터랙티브 워크북

👤 학생 접속 정보: 자동저장 켜짐
객관식·계산 채점: 미채점
WORKBOOK PART 1 (1교시 ~ 2교시)

제1장 ~ 제4장: 인공지능 4단계 레벨과 추론·탐색·전문가 시스템

고전적 AI가 왜 살아있는 생명체인 '말(Horse)'과 '야외 마장 환경' 앞에서 한계에 부딪혔는지 직접 계산하고 실험해 봅니다.

📌 수록 연습문제
• [연습문제 01] 승마장 장비 AI 4단계 레벨 판별
• [연습문제 02] 종합마술 크로스컨트리 최적 경로 탐색 트리
• [연습문제 03] 마필 응급 진단 전문가 시스템 버그 찾기
제2장 실습

[연습문제 01] 우리 승마장의 장비는 몇 레벨 AI일까?

마쓰오 유타카의 인공지능 4단계 분류 (레벨 1 ~ 레벨 4)
💡 [보기] 마쓰오 유타카의 AI 4단계 기준 요약
레벨 1 (단순 제어): 정해진 온도·타이머·센서 스위치로만 단순 작동
레벨 2 (고전적 AI): 인간 전문가가 입력한 조건문(만약 ~이면) 규칙으로 작동
레벨 3 (머신러닝): 데이터로 학습하나 판단 기준(특징 항목)은 사람이 직접 지정
레벨 4 (딥러닝): 원본 영상·소리에서 핵심 특징 자체를 AI가 스스로 추출해 학습
[사례 A] 마장 입구에 설치된 적외선 센서가 말이 지나가면 자동으로 미스트(안개 분사기)를 30초간 뿌려 먼지를 가라앉힌다.
[사례 B] 기승자의 스마트폰 카메라로 기승 영상을 찍으면, 별도의 센서 없이도 화면에서 기승자의 어깨·골반·발뒤꿈치 정렬 특징을 AI가 스스로 찾아내어 자세 교정 점수를 매겨준다.
[사례 C] 조련사가 '나이(세), 체고(cm), 200m 주파 시간(초), 부모마 우승 횟수'라는 4가지 숫자 항목을 엑셀에 정리해 입력하자, 프로그램이 기존 5,000마리 데이터와 비교해 경주마 낙찰 예상가를 출력한다.
[사례 D] 재활승마사가 만든 매뉴얼에 따라 "만약 아동이 소리에 민감하고 + 코어 근력이 약하면 → 15세 이상의 온순한 포니를 배정한다"는 120가지 조건문으로 작동하는 배정 프로그램.
제3장 실습

[연습문제 02] 종합마술 크로스컨트리 최적 경로 탐색 트리 풀기

탐색 트리(Search Tree) 비용 계산과 현실 변수(조합 폭발)

출발점 [S: 스타트 박]에서 도착점 [G: 피니시 라인]까지 이동해야 합니다. 아래 구간의 체력 소모점수 표를 보고 맑은 날과 소나기가 내린 뒤의 최적 경로를 각각 계산하시오.

출발 지점 도착 지점 장애물 유형 ☀️ 맑은 날 기본 체력 소모점수 🌧️ 비 온 뒤 진흙탕 체력 소모점수 (현실 변수)
S (출발) A (통나무 펜스) 건조한 평지 직선 3점 3점 + 1점 = 4점
S (출발) B (워터 점프) 물웅덩이 점프 5점 5점 + 6점 = 11점
A (통나무 펜스) C (브러시 허들) 완만한 오르막 4점 4점 + 2점 = 6점
A (통나무 펜스) D (도랑 장애물) 급격한 회전 구간 2점 ⚠️ 진흙 미끄러짐 거부 발생 (통과 불가)
B (워터 점프) D (도랑 장애물) 내리막 직선 2점 2점 + 3점 = 5점
C (브러시 허들) G (도착) 잔디 주로 3점 3점 + 1점 = 4점
D (도랑 장애물) G (도착) 모래 주로 3점 3점 + 2점 = 5점

☀️ [미션 1] 맑은 날 최적 경로 찾기

• 경로 ① (S → A → C → G): 3 + 4 + 3 =
점
• 경로 ② (S → A → D → G): 3 + 2 + 3 =
점
• 경로 ③ (S → B → D → G): 5 + 2 + 3 =
점
👉 맑은 날 최소 소모 최적 경로:

🌧️ [미션 2] 소나기가 내린 뒤 최적 경로 찾기

• 경로 ① (S → A → C → G): 4 + 6 + 4 =
점
• 경로 ② (S → A → D → G): A→D 급회전 미끄러짐 거부 (통과 불가)
• 경로 ③ (S → B → D → G): 11 + 5 + 5 =
점
👉 우천 시 최소 소모 최적 경로:
제4장 실습

[연습문제 03] 마필 응급 진단 전문가 시스템의 버그 찾기

제2차 AI 붐(If-Then 규칙 기반 전문가 시스템)과 프레임 문제
📋 [컴퓨터에 입력된 5가지 수의학 규칙 (Knowledge Base)]
• 규칙 R1: 만약 (심박수 52회/분 이상) 그리고 (장음 감소 = 예) 이면 → [산통 경보 발령]
• 규칙 R2: 만약 (구보 훈련 직후 15분 이내) 이면 → [운동성 심박 상승 (정상 상태)]
• 규칙 R3: 만약 (발굽 맥박 강함 = 예) 그리고 (앞다리 체중 부하 기피 = 예) 이면 → [급성 제엽염 경보 발령]
• 규칙 R4: 만약 (바닥에 눕거나 뒹굶 = 예) 이면 → [극심한 복통 상태 → 즉시 진통제 투여 권고]
• 규칙 R5: 만약 (산통 경보 발령) 그리고 (운동성 심박 상승)이 동시에 켜지면 → [판단 보류 에러]
[케이스 1 - '천둥이'] 한낮 기온 33℃, 조마삭 훈련을 마치고 마방에 들어온 지 10분 되었다. 현재 심박수는 60회/분이고, 더위로 인해 일시적으로 장음이 감소했으며, 시원한 톱밥 위에서 땀을 식히려고 바닥에 누워 뒹굴었다.
[케이스 2 - '한라호'] 실제로는 심한 변비성 산통이 시작되었으나, 통증에 둔감한 개체라 심박수가 48회/분이고, 장음은 완전히 멈췄으며(장음 감소 = 예), 우울하게 서 있기만 하고 바닥에 눕지는 않는다.
[케이스 3 - '백마탄'] 편자(말발굽 쇠)를 새로 박는 장제 직후 못이 약간 깊게 들어가 앞다리 체중 부하를 기피하고, 국소 염증으로 인해 발굽 디지털 맥박이 강하게 뛴다.