3부 응용 · 트랙 6 AI와 온톨로지

제 1 차 시

LLM과 온톨로지의 결합 — 판단 근거의 구조화

3부의 지도를 편다. LLM의 강점과 약점을 짚고, 온톨로지와 결합하는 세 방향을 조망한다.
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유창함과 근거는 다른 능력이다

접지

생성된 말을 검증 가능한 구조에 묶는 일 — 3부 전체의 주제.

LLM은 그럴듯하게 말하는 법을 배웠고
온톨로지는 책임지고 말하는 법을 적어 두었다.

학 습 목 표

  1. LLM의 지식 표현 방식과 그 한계(환각·근거 부재)를 설명한다.
  2. LLM–온톨로지 결합의 세 방향을 구분한다.
  3. 1-1의 네 가지 기대를 트랙 6의 차시들과 대응시킨다.

LLM이 아는 방식 — 파라미터 속의 지식

거대 언어 모형(LLM)은 방대한 텍스트에서 다음 낱말의 확률을 학습한 모형이다. 그 과정에서 세계에 대한 지식이 수천억 개의 파라미터에 스며든다 — 그러나 트리플(2-1)처럼 꺼내 보고 고칠 수 있는 형태가 아니라, 어디에 무엇이 저장되었는지 아무도 가리킬 수 없는 분산된 형태로다. 이 저장 방식에서 LLM의 강점과 약점이 함께 나온다. 강점: 어떤 표현으로 물어도 알아듣는 언어적 유연성 — 통제 어휘(1-5) 없이도 '작동기억'과 '작업기억'을 잇는다. 약점: 말한 내용의 출처를 스스로 제시하지 못하고, 모르는 것을 모른다고 말하는 대신 그럴듯한 문장을 지어낸다. 이 지어냄을 환각(hallucination)이라 부른다. 환각은 버그가 아니라 작동 원리의 그림자다 — 다음 낱말을 생성하는 기계는 "다음 낱말이 없음"을 생성하도록 만들어지지 않았다.

네 가지 기대, 다시

1-1에서 온톨로지가 AI에 약속하는 것을 네 가지로 적어 두었다 — 근거 있는 답, 공통 어휘, 보장된 추론, 행동의 경계. 그때는 예고였고, 지금은 검증할 차례다. 트랙 6의 남은 차시들이 네 기대를 하나씩 실물로 바꾼다.

기대(1-1)LLM 단독의 문제온톨로지가 더하는 것확인 차시
근거 있는 답출처 없는 유창한 환각정의·출처·좌표가 붙은 답6-2, 6-6, 6-8
공통 어휘표현마다 다른 해석라벨·altLabel·IRI의 고정점6-5, 6-7
보장된 추론단계적 논증의 비일관성추론기·질의의 결정적 답(5-7)6-7
행동의 경계무엇이든 말하고 실행도구·스키마가 긋는 가능 범위6-7, 6-8

표 1네 가지 기대와 트랙 6의 대응. 넷 모두에서 패턴은 같다 — LLM의 언어 능력은 그대로 두고, 책임져야 할 부분을 구조에 위임한다.

결합의 세 방향

LLM과 지식 구조의 결합 연구는 방대하지만, 흐름은 세 방향으로 정리된다(Pan et al. 2024의 분류를 따랐다).

결합의 세 방향 — 화살표의 방향이 역할을 정한다 LLM 온톨로지 (psymap.owl) ① 구조가 답의 재료로 (RAG — 6-2·6-6) ② LLM이 구조의 건설을 돕는다 (6-3) ③ 실행 중의 협업 — 질의 번역·도구 호출 (6-7·6-8)
그림 1결합의 세 방향. ①은 온톨로지가 LLM의 답을 받치고, ②는 LLM이 온톨로지 구축을 거들며, ③은 둘이 실행 중에 역할을 나눈다. 2부에서 만든 psymap.owl이 세 방향 모두의 실습 재료다.

이 결합을 더 큰 전통 속에 두면, 기호로 지식을 적는 접근(온톨로지가 속한 쪽)과 수치 학습으로 패턴을 잡는 접근(LLM이 속한 쪽)의 통합 — 이른바 신경기호(neuro-symbolic) AI — 의 현재형이다. 두 전통은 수십 년을 경쟁했지만, 지금의 실무적 합의는 경쟁이 아니라 분업이다. 유연한 해석은 신경망에, 검증 가능한 지식은 기호 구조에. 이 교재가 1부에서 기호 쪽의 기본기를, 2부에서 그 실물을 만든 이유가 여기서 드러난다 — 분업하려면 양쪽이 모두 있어야 한다.

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판별 연습

문 1"LLM이 이미 심리학 지식을 다 아는데 왜 psymap.owl이 필요한가"라는 물음에 답하라.

답 확인

'안다'의 뜻이 다르다. LLM의 지식은 꺼내 보고, 고치고, 출처를 달고, 추론을 보장할 수 없는 분산 저장이다. psymap은 작고 얕지만 모든 주장에 정의·출처·좌표가 붙고(5-6, 5-8), 질의의 답이 결정적이다(5-7). 요점은 대체가 아니라 분업이다 — 유연한 언어 이해는 LLM이, 검증 가능한 지식은 구조가 맡는다.

문 2환각을 "더 좋은 모형이 나오면 사라질 일시적 결함"으로 보는 견해의 문제는.

답 확인

환각의 빈도는 줄일 수 있어도, 생성 모형의 작동 원리상 출처 보증은 모형 내부에서 나오지 않는다. 답이 옳더라도 "왜 옳은지"의 근거는 외부 구조와의 대조로만 성립한다. 따라서 근거가 필요한 용도(의료·법률·과학)에서는 모형 성능과 무관하게 접지 장치가 요구된다 — 기대 1(근거 있는 답)이 모형 개선으로 해소되지 않는 이유다.

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적용: 3부의 사용법

3부의 다섯 이론 차시(6-1~6-5)는 지형을, 세 실습 차시(6-6~6-8)는 실물을 다룬다. 실습은 모두 2부의 psymap.owl을 재료로 하며, 외부 API 없이 재현되도록 축소 구현되어 있다 — LLM이 맡을 자리는 코드에 표시된다. 자신의 도메인으로 실습해 온 독자는 자기 OWL 파일을 그대로 꽂으면 된다.

용어 정리

용어원어뜻
환각hallucinationLLM이 근거 없는 내용을 유창하게 생성하는 현상
접지grounding생성된 답을 검증 가능한 외부 지식에 묶는 일
파라미터 지식parametric knowledge모형 가중치에 분산 저장된, 가리킬 수 없는 지식
신경기호 AIneuro-symbolic AI신경망의 학습과 기호 구조의 표현을 결합하는 접근
이 차시가 기대고 있는 자료
Pan, S. et al. (2024). Unifying Large Language Models and Knowledge Graphs: A Roadmap. IEEE TKDE, 36(7) — 세 방향 분류의 출전. · Ji, Z. et al. (2023). Survey of Hallucination in Natural Language Generation. ACM Computing Surveys, 55(12).
트랙 6 · 차시 1LLM과 온톨로지의 결합