DEVOCEAN

안녕하세요, 데보션 오픈랩 2기 [AI 시대 자동화 시스템과 대화하는 새로운 방법] 스터디의 구소현입니다.

이전 도균님께서 포스팅해주신 글에 이어 2회차 스터디의 후기를 시작하겠습니다.

이번 회차에서는 온톨로지의 개념부터, 저희의 토이 프로젝트인 ‘음성으로 동작하는 두통 진단 AI 시스템’에 적용과정을 진행하였습니다.

| 온톨로지란?

특정 영역이나 세계를 개념과 개념간의 관계로 표현한 것을 의미합니다.

온톨로지 구성 요소에는 개념, 속성, 관계, 공리, 인스턴스, 제약조건이 해당합니다.

• 개념: 특정 영역에 존재하는 것에 대한 일반적이고 본질적인 인식

• 속성: 개념을 설명하는 속성

• 관계: 개념들 사이의 관계 (상속, 합성 등)

• 공리: 증명을 할 수 없거나 증명을 요하지 않는 ‘참’으로 인정되는 것. 공리를 통해 논리식을 통한 개념/속성/관계 간의 일관성 설명하고, 논리적 정확성을 검증하거나 새로운 사실을 추론할 때 유용하게 사용

• 인스턴스: 각 개념의 실제 개체

• 제약조건: 개념들간의 관계나 속성의 값에 관한 제한 규정

| 온톨로지 적용 과정

저희 조는 두통 온톨로지를 구축하고 있습니다.

이를 위해 국제두통질환분류(ICHD)의 데이터를 활용하여 두통 유형, 진단 기준 증상 등의 개념을 온톨로지로 구조화하였습니다.

문서에서는 편두통에 대한 목록과 분류체계를 제공하고, 편두통에 대한 설명을 담고 있습니다.

왼쪽 빨간 박스에서 두통의 상하 관계를 확인할 수 있으며, 오른쪽 박스에서는 질환, 진단 기준, 증상으로 개념화를 진행했습니다.

이 과정에서 두통 → 질환 → 해당 두통의 정의 → 진단 기준 → 증상으로 이어지는 체계를 구축했습니다.

우리가 환자와의 상호작용을 위해 설계된 시스템을 만든다면, 환자가 이벤트를 통해 자신의 정보를 입력하면, 이미 세팅된 정보와 함께 환자의 상태 및 진단 결과가 생성됩니다.

그리고 이 환자가 시스템과 설문이나 대화를 하고, 부모의 질병이력도 찾아보면서, 환자의 증상을 도출합니다.

논문을 통해 구축된 데이터는 초기 단계에서 이루어지는 것입니다. 진단 기준과 포함 증상에 대한 정보를 토대로 환자의 상태를 평가할 수 있는 초기 데이터를 생성합니다.

그 다음, 환자가 접속 했을 때 만들어지는 데이터가 녹색의 데이터가 됩니다.

*녹색 데이터: 환자가 진료할 때, ‘어떤 환자가 들어왔고, 이 환자가 어떤 상태를 가지고 어떤 결과를 가지고 있을 것이다’ 하는 베이스를 만들어 놓는 것입니다!

환자가 시스템에 접속하면, 환자의 상태와 진단 결과에 기반한 데이터가 생성되고, 이후 설문이나 대화 중 발생하는 텍스트에서 중요한 정보를 추출하여 환자의 증상을 도출합니다.

결과적으로, 이 환자의 증상에 일치하는 질환을 판단하는 추론이 이루어집니다.

따라서! 초기에 만들어지는 두통온톨로지는 두통→ 질환→진단기준→증상 이 네 가지 입니다.

우선 두통을 보면, 두통은 앞서 말했듯이 분류체계를 가지고 있습니다.

RDFox를 사용하여 datastore를 생성하고, Python 파일[툴을 많이들 이용하지만, 저희는 코드로 구현해보았습니다]을 실행하면 데이터가 생성됩니다.

이 과정에서 온톨로지 모델, 컨셉, 분류체계, 증상, 진단기준, 질환 등의 기본적인 데이터를 입력합니다.

추론이 되려면 규칙이 있어야하는데, RDFox 같은 경우에는 데이터로그라는 규칙을 사용하기 때문에, 그 형태에 맞춰 규칙을 만들었습니다.

이 규칙은 환자상태 → 진단기준 (일치) 추론이 일어나는 것을 진행하였습니다.

이러한 과정은, 증상이라는 것을 파악해 넣어주어, 추론엔진이 추론하게 됩니다.

끝으로 정석님께서 Delta Query의 간단한 예제를 설명해주시면서 장점을 공유해주셨는데, 너무나도 흥미로웠습니다.

간단하게, 추론이라는 것이 데이터로 업데이트 하는 것이고, 등록하는 것으로 업데이트하면 로그가 남는다 ...!

라는 결론인데, 추후 포스팅에서 기회가 된다면 다루겠습니다.

| 2회차 스터디를 마치며 ...

높은 오프라인 참여율의 2회차 스터디 덕분에 맛있게 저녁도 먹고, 열띤 토론이 오갈 수 있었습니다ㅎㅎ

저는 이번 스터디에서 다루는 주제와 기술이 처음이지만, 멋진!! 스터디원 분들께서 개념부터 짚어주셔서 감사할 따름입니다.

그럼 다음 스터디 후기로 돌아오겠습니다.

뿅!