Logic gate (논리게이트)AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR and XNOR - 머신러닝.03

 논리게이트는 무엇이고 그 종류인 논리곱(AND), 논리합(OR), 배타적 논리합(XOR), NOT, 부정 논리곱(NAND), 부정 논리합(NOR), XNOR는 무엇일까요? 오늘은 이 논리게이트에 대해서 한번 알아보겠습니다.

 

Logic gate (논리게이트)AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR and XNOR

 

 

반갑습니다. 14층입니다.

저번 포스팅에서 인공지능은 무엇인지, 인공지능이 어떻게 발달해 왔는지(인공지능의 역사)에 대하여 간단하게 알아봤습니다.

 

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 인공지능의 발달과정에서 1957년 프랭크 로젠발트(Frank Rosenblatt)가 퍼셉트론(Perceptron)이라는 뇌신경을 모사한 인공신경 뉴런을 만들었고, 1958년 뉴욕타임즈에 '우리가 개발한 인공지능은 스스로 학습하여 걷고 말하며, 보고, 쓸 수 있게 될 것이다. 그리고 종국에는 자신의 존재를 인지할 것으로 기대된다'라고 발표합니다.

 

 그러나 1969년 마빈 민스키(Marvin Minsky)가 퍼셉트론은 AND, OR 문제는 해결할 수 있지만, XOR 문제는 해결할 수 없고, 이를 위해서는 MLP(다중 퍼셉트론)이 필요한데, 지구상에서 이 MLP를 학습할 방법을 아는 사람이 없다고 발표하게 됩니다. 이에 따라 인공지능에 대한 열기가 급속도로 식게 되었습니다.

 

 이렇게 머신러닝에 대한 초기의 연구 단계에서는 기계가 X1 과 X2의 값을 입력받아 Y 값으로 출력하는 AND,OR,XOR 등의 이런 Logic gate (논리게이트)를 만들어서 여러 개를 연결하면 기계도 사람처럼 무엇인가 할 수 있다고 생각했고 지금도 많은 부분에 사용되고 있습니다. 그래서 Logic gate (논리게이트)는 인공지능 및 머신러닝을 알기 위해서는 이해하고 넘어가야 하는 부분이라고 할 수 있습니다.

 

 그렇다면 먼저 이 Logic gate (논리게이트)란 무엇일까요? 여기에 대해서 간단하게 알아보겠습니다.

 

 

 

Logic gate (논리게이트)란?

 

국방과학기술용어사전에 따르면 Logic gate(논리게이트)란,

하나의 출력로의 값이 몇 개의 입력로의 논리값으로 결정되는 논리 회로. AND 게이트, NAND 게이트, OR 게이트 등이 있으며 다른 게이트들은 AND 게이트, OR 게이트 및 인버터의 조합으로 실현할 수 있다.

 

 Logic gate(논리게이트)는 쉽게 말해서 A와 B라는 입력값을 받아서 어떤 결과 값 Y를 도출하게 해주는 장치입니다.
전자공학에서는 이러한 Logic gate(논리게이트)를 하드웨어를 통하여 구현하고 있으나, 머신러닝에서는 이러한 Logic gate(논리게이트)를 인공신경망을 통해 구현하게 됩니다. 아래는 위키백과에서 정의하고 있는 Logic gate(논리게이트)이니 참고하시기 바랍니다.

전자공학에서 논리 회로(영어: logic gate)는 불 대수를 물리적 장치에 구현한 것으로, 하나 이상의 논리적 입력값에 대해 논리 연산을 수행하여 하나의 논리적 출력값을 얻는 전자회로를 말한다. AND, OR, NOT의 기본 불 대수를 수행하며, 이 기본 불 대수들의 결합으로 복합적인 논리 기능을 수행한다.

문맥에 따라서 이상적인 논리 회로라는 말을, 인스턴스에 대해서 상승 시간이 없고 무제한의 팬아웃이라고 해석하거나 비이상적 물리장치라고 해석하기도 한다.

 이제 Logic gate(논리게이트)가 대략 이해가 되시나요? 이러한 Logic gate(논리게이트)에는 논리곱(AND), 논리합(OR), 배타적 논리합(XOR), NOT, 부정 논리곱(NAND), 부정 논리합(NOR), XNOR 등 여러 가지 종류가 있는데, 각각이 어떠한 작동을 하는지 알아보겠습니다.

 

Logic gate (논리게이트)종류

 

 그럼 이러한 Logic gate (논리게이트)에는 어떤 종류가 있는지 알아보겠습니다.  Logic gate (논리게이트)에는 종류가 많아서 처음에는 많이 혼돈될 수 있습니다. 아래는 종류별로 전자공학에서의 기호와 진리표를 보여줍니다.

 

 NOT은 입력값과 반대의 결과를 도출합니다. 그리고 AND는 두 개의 입력값이 모두 '1'이어야 결과를 '1'로 도출합니다. 그리고 NAND는 NOT AND로, AND의 반대라고 생각하면 됩니다. 그리고 OR은 입력값 두개 중에 한 개라도 '1'이 있으면 결과를 '1'로 출력하며, NOR은 OR과 반대의 결과를 출력합니다.

 

 EXCLUSIVE OR은 XOR로, EXCLUSIVE NOR은 XNOR 로 불리기도 합니다. EXCLUSIVE OR은 입력값 중 하나만 '1'이어야 결과를 '1'로 도출하고, EXCLUSIVE NOR은 이와 반대의 결과값을 도출합니다.

 

Logic gate (논리게이트)AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR and XNOR 1

이미지 출처 : http://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Electronics/Logic%20gates/text/Logic_gates/index.html

 

 이것으로 간략하게 Logic gate(논리게이트)가 무엇인지, 그리고 논리곱(AND), 논리합(OR), 배타적 논리합(XOR), NOT, 부정 논리곱(NAND), 부정 논리합(NOR), XNOR이 무엇인지 알아봤습니다. 공부에 도움이 되었길 바라며, 오늘의 Logic gate (논리게이트)AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR and XNOR - 머신러닝.03 포스팅을 마칩니다.

 

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