사례기반추론(CBR)이란? ① 개념 및 특징

안녕하세요 에듀몬입니다. 우리는 어떠한 문제를 해결할 때 본인의 경험에 근거하여 문제를 해결하는 경우가 있습니다. 가령 어떠한 장소에 갈 때 과거 가본 경험이 있는 경우 그 경험에 근거하여 쉽게 경로를 찾아가는 경우가 해당됩니다. 이번 시간에는 사례기반추론(CBR)의 개념과 특징에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1. 사례기반추론(CBR)의 개념

 

  사례기반추론(Case-Based Reasoning, CBR)은 인지과학, 컴퓨터 과학 분야에서 인공지능 기법의 하나로 연구되었습니다. 인지과학에서는 인간의 모든 추론은 과거의 경험이나 연습으로 생성된 사례에 기초하여 이루어진다고 보며 이러한 사고 과정을 컴퓨터 과학에서 구현하고자 하였습니다.

  사례기반추론은 사람은 자신에게 주어진 문제를 해결하려는 방안으로 과거에 문제를 해결했던 경험을 되살려 유사한 사례를 추출하여 주어진 문제를 풀고자 하는 원리로써, 과거에 비슷한 상황에서 취했던 성공 사례를 기초로 더욱 개선된 방안을 마련하기 위해서 이용되는 기법입니다.

  추론의 방법에는 크게 연역법, 귀납법이 있으며, 문제해결에서는 유추에 의한 추론이 효과적으로 사용되고 있습니다. 유추란 비슷한 점을 기초로 여러 개의 특수한 사물이나 상황에서 다수의 본질이 일치하는 데서, 다른 속성도 유사할 것으로 여기는 추론의 방법입니다.

  과거의 사례나 경험을 통하여 현재에 직면한 문제를 해결하려는 것은 유추에 의한 추론의 과정입니다. 즉, 문제해결 상황에서 유추는 새로운 문제해결을 위해서 부분적으로 연결하거나 보충한 해결 방법을 적용해 보는 것입니다.

 

 

 

 

2. 사례기반추론(CBR)의 특징

 

  사례기반추론은 문제 영역에 대한 일반적인 지식에 의존하는 전통적 기억 구조론이 아닌 역동적 기억이론을 기반으로 한 인간의 인지모형과 학습이론을 설명합니다. 역동적 기억이론의 연구자 Roger Schank는 문제 해결 및 학습에서 이전 의 상황(사례)과 상황 패턴(스크립트, MOP)을 상기시키는 중심에서 사례기반추론을 발견하였습니다(Agnar Aamodt 외, 1994). 역동적 기억이론에 따르면, 기억과 학습에서의 저장은 외부로부터 강압적인 주입이 아니라 매일 하는 경험이 기억 속으로 들어오는 것을 말합니다. 이는 기억이 단순히 저장된 기억이 아니라 새로운 경험을 하였을 때 이 현상과 유사한 과거 기억을 떠올리고 문제해결에 적용하는 것을 의미합니다.

  예를 들어, 우리가 집에서 어떠한 목적지를 찾아갈 때 이전의 방법들을 통하여 제일 빠르게 목적지에 도달하는 방법을 생각하는 것 또한 사례기반추론이 될 수 있습니다. 사례기반추론은 문제 해결에 있어서 의도적인 ‘학습’이 아닌, 과거에 경험한 것이거나 연습해서 받아들여진 과거의 사례에 기초하여 해결하는 것입니다. 이것은 인간의 행동에서 자연스러운 추론이 이루어지는 현상입니다.

  사례를 기반으로 추론할 때는 반드시 자신의 경험 사례만을 가지고 추론하는 것은 아니며 다른 사람의 사례를 가지고도 새로운 문제 상황에 적용하여 문제를 해결할 수도 있습니다. 예를 들어, 법관은 재판에서 이전의 비슷한 소송 사건을 판결한 전례를 사용하여 당면한 사건에 관하여 판단을 결정합니다. 비슷한 사건이 지속해서 소송이 제기되어 재판하게 될 때 전례가 중요한 참고사항이 되기 때문입니다. 또한 경험이 부족한 초보자의 경우에는 경험자의 경험을 들은 후 자신의 상황에 미리 적용하기도 합니다. 이렇듯 과거의 문제해결 경험이 토대가 되어 유사한 문제를 해결할 때 효과적으로 사용되는 것이 유추에 의한 추론입니다.

  역동적 기억이론에 기초한 인지모형 차원에서 사례기반추론의 개념을 정리하면, “인간은 자신의 목표를 달성하기 위해서 경험을 이용하는데, 인간의 경험은 매우 다양합니다. 다양한 경험은 목표를 보다 효과적으로 달성하는 데 필요한 개념 과 기술을 습득할 수 있도록 도와줍니다. 인간은 체험한 경험을 기억하고, 미래에 유용하게 사용하기 위해서 경험을 해석하고, 이 과정을 통해 유용하게 사용할 수 있도록 교훈을 예상하며, 그것들을 자신의 인지구조 안에 색인화하여 저장합니다. 그리고 유사한 상황과 경험 사이에서의 유사점과 차이점을 인식하고, 결론을 도출함으로써 경험을 통해 획득한 교훈을 사용하려고 노력합니다. 이것이 바로 인지 모형으로써 사례기반추론이 구체화하는 과정입니다. 결국 사례기반추론은 이전의 사례들을 현재의 문제 상황에 적용, 수정, 분석하는 상호작용을 통하여 새로운 해결책을 만들어내고 사례들을 쌓아가는 것을 말합니다.

 

 

※ 참고문헌: 사례기반추론(CBR)을 활용한 초등 환경사 교육프로그램 방안(김진아, 2021)