윌리엄 우즈

윌리엄 아런 우즈(William Aaron Woods)는 미국의 자연어 처리와 지식 표현 분야에서 초기 형식 문법, 의미망, 지식 기반 검색 기술을 개척한 컴퓨터 과학자이다. 증강 전이망 문법(ATN), 월석 데이터에 대한 자연어 질문응답 시스템(LUNAR), 개념 분류 기반 표현체계(KL-ONE) 관련 연구로 알려져 있다.

 생애와 배경 
우즈는 하버드에서 응용수학 박사 학위를 받은 뒤 조교수로 출발하였고, 이후 케임브리지의 BBN에서 초기 자연어 처리와 연속 음성 이해 연구를 주도하였다. 1990년대에는 선 마이크로시스템즈 연구소에서 수석과학자·특급기술자로 활동하며 정보 검색을 위한 '개념 색인(Conceptual Indexing)' 연구를 진행하였다. 2000년대 후반에는 항공 운임 검색 소프트웨어로 알려진 ITA 소프트웨어에 합류하였고, 2011년 미국 법무부의 조건부 승인 아래 ITA가 구글에 인수되면서 해당 기술군은 상용 항공 검색 생태계로 편입되었다.

 연구 기조와 문제의식 
우즈는 언어 처리에서 지식의 조직·활용 능력이 핵심이라는 관점을 반복적으로 제시하였다. 그는 문장 해석과 추론을 연결하는 의미 표현 체계, 분류·상속 구조를 갖는 개념 택소노미의 공리적 성질, 질의 응답을 위한 형식적 의미론과 실행 절차의 접합부에 집중하였다. 이러한 문제의식은 자연어 처리 초기의 규칙 기반 방법론과 이후의 지식 표현·추론 연구를 가로질러 유지되었다.

 ATN과 구문 해석 
1970년 우즈는 '증강 전이망(ATN)'을 제안하여 유한상태 전이망에 절차적 시험과 스택 메커니즘을 결합함으로써 자연언어 구문 분석의 표현력과 계산 절차를 체계화하였다. ATN은 문법 규칙을 실행 가능한 절차로 다루는 특성 덕분에 당시의 대화형 질의 응답 실험에 적합한 파서 아키텍처로 사용되었다.

 질문응답 시스템 LUNAR 
우즈는 BBN에서 월석 화학 분석 데이터와 문헌 색인을 대상으로 하는 LUNAR 시스템을 구축하였다. 시스템은 약 3,500개 단어 사전을 사용해 '월석의 평균 티타늄 농도'와 같은 질의에 대해 통계 계산·비교·목록 생성 등을 수행하였고, 1971년 공개 시연에서 높은 정답률을 보였다. LUNAR는 아폴로 11호 샘플 데이터에 대한 과학 질의 응답을 목표로 설계되었으며, ATN 구문 분석과 규칙 기반 의미 해석, 데이터 질의 실행기로 구성되었다.

 지식 표현과 KL-ONE 
우즈와 동료들은 분류·상속 중심의 개념 구조를 통해 용어 수준(terminological)과 명제 수준(assertional)의 분리를 강조하는 KL-ONE 계열을 정리하였다. 이 체계는 개념·역할·제한의 조합으로 정의된 택소노미를 바탕으로 질의·추론의 정확성을 높이고, 응용 지식베이스의 확장성을 추구하였다.

 개념 색인과 검색 기술 
선 마이크로시스템즈 연구소에서 우즈는 문서의 개념적 내용을 표상하는 지식 기반 색인 기법을 제안하였다(SMLI TR‑97‑61). 해당 접근은 질의와 문서 간 의미적 정합성을 높이는 것을 목표로 하였으며, 웹 이전·이행기의 검색 품질 향상 문제를 실험적으로 다루었다.

 조직·산업 기여 
우즈는 1974년 컴퓨테이셔널 언어학 협회(ACL) 회장을 역임하였다. 이후 선 마이크로시스템즈·ITA 소프트웨어 등 산업 연구조직에서 연구개발을 이끌며, 항공 검색 소프트웨어 영역의 기술 이전에도 관여하였다.

 경력 
 1960년대 후반: 하버드 대학교 조교수(컴퓨터 과학·응용수학).
 1970년대–1980년대 초: BBN 인공지능 부서 수석과학자·부서장(자연어 처리·연속 음성 이해 프로젝트 책임).
 1983–1988년경: Applied Expert Systems, Inc. 수석과학자.
 1988년경: ON Technology 수석기술자(Principal Technologist).
 1990년대: 선 마이크로시스템즈 연구소 수석과학자·특급기술자(Conceptual Indexing 등).
 2007년경–2011년: ITA 소프트웨어(항공 검색 소프트웨어 R&D).

 저서 
 《Speech-Understanding Systems: Final Report of a Study Group》 (North-Holland/American Elsevier, 1973)
 음성 이해의 당시 수준과 연구 과제를 정리한 보고서로 여러 연구자의 분과 보고를 묶었다. 실험 환경과 자료 기준을 명시해 비교 가능성을 높였다. 기계 인식과 언어 지식을 연결하는 설계 원칙을 제안하였다. 대규모 프로젝트 기획의 기준선 역할을 하였다. 이후 음성 인식 벤치마크의 출발점 가운데 하나로 쓰였다.
 《Computer Speech Processing》 (Prentice‑Hall International, 1985)
 음성의 물리적 성질에서 분석·합성까지 폭넓은 개론을 제공한다. 연구자와 산업 실무자가 공유할 수 있는 공통 용어와 문제 틀을 정리하였다. 이후 음성처리 교재와 논문에서 널리 인용되었다.

 논문 
 윌리엄 아런 우즈. 1970. "전이망 문법에 의한 자연언어 분석(Transition network grammars for natural language analysis)". Communications of the ACM 13(10): 591–606. doi:10.1145/355598.362773.
 이 논문은 전이망에 절차적 검사를 결합한 ATN을 제시하고 실제 파서 구현을 통해 작동 방식을 보였다. 문법을 실행 가능한 절차로 다룬 점이 특징이다. 당시 컴퓨팅 자원에서 효율과 표현력을 절충하는 방법을 구체화하였다. 이후 대화형 질의 응답과 음성 이해 연구에 파서로 채택되었다. 규칙 기반 방법론의 성취와 한계를 함께 드러냈다.
 윌리엄 아런 우즈. 1982. "음성 이해 제어를 위한 최적 탐색 전략(Optimal search strategies for speech understanding control)". Artificial Intelligence 18(3): 295–326. doi:10.1016/0004-3702(82)90025-X.
 이 논문은 음성 이해 시스템의 제어를 탐색 문제로 모델링하였다. 부분 관찰과 불확실성을 고려한 전략을 비교한다. 연산량을 줄이면서도 해석 정확도를 유지하는 절차를 제시한다. 실제 시스템 구성 요소와 연계된 가정으로 적용 가능성을 보였다. 이후 대화형 시스템 설계 논의에 참고 틀을 제공하였다.
 윌리엄 아런 우즈. 1986. "지식 표현의 핵심 쟁점(Important issues in knowledge representation)". Proceedings of the IEEE 74(10): 1322–1334. doi:10.1109/PROC.1986.13634.
 지식 표현의 표현력, 추론 가능성, 계산 복잡도를 종합적으로 논한다. 용어 수준과 명제 수준의 분리를 통해 체계적 설계를 제시한다. 추론의 정확성과 확장성 간 균형 문제를 정식화하였다. 다양한 표현체계의 비교 기준을 명확히 한다. 이후 지식 기반 시스템 설계 지침에 큰 영향을 주었다.
 윌리엄 아런 우즈; J. G. 슈몰체. 1992. "KL‑ONE 계열(The KL‑ONE family)". Computers & Mathematics with Applications 23(2–5): 133–177. doi:10.1016/0898-1221(92)90139-9.
 KL‑ONE의 기본 개념과 변형들을 체계적으로 정리한다. 분류·상속을 통한 개념 정의와 제약 기술 방식을 설명한다. 용어 계층과 사실 진술의 분리를 통해 추론을 안정화한다. 실제 응용에서의 모델링 이득과 한계를 균형 있게 제시한다. 이후 온톨로지 공학과 지식 그래프 기법에 영향을 주었다.
 윌리엄 아런 우즈. 2010. "올바른 도구들: 계산과 언어에 대한 성찰(The Right Tools: Reflections on Computation and Language)". Computational Linguistics 36(4): 601–630. doi:10.1162/coli_a_00018.
 다양한 응용 사례에서 얻은 통찰로 언어 처리의 병목이 지식의 조작에 있음을 주장한다. 의미 표현 언어, 연관 기억, 효율적 접근의 필요를 논한다. 데이터 주도와 지식 주도의 접점을 모색하는 원칙을 제시한다. 과거 시스템의 성공·실패 원인을 비교한다. 후속 연구 과제를 제안한다.

 영향과 후학 
우즈는 하버드에서 스승 구노 스스무(須磨 進, Susumu Kuno) 아래에서 박사 학위를 받았고, 이후 스티븐 잘즈버그와 보니 웹버 등 후학을 길렀다. 학회 차원에서는 ACL 회장을 맡아 조직 운영과 연구 의제 설정에 관여하였다.

 수상 
우즈는 AAAI 석학회원으로 선출되었고, 2010년 ACL 평생공로상을 받았다.

 외부 링크 
 공식 홈페이지

 연표 

 연도  사건  출처 1970  CACM에 ATN 논문 게재   1972  LUNAR 최종 보고서 발간 (BBN Report 2378)   1973  AFIPS '73에서 자연어 이해 성과 발표   1974  ACL 회장 역임   1982  Artificial Intelligence에 음성 이해 탐색 전략 논문 발표   1985  공저서 Computer Speech Processing 출간   1986  Proceedings of the IEEE에 지식 표현 쟁점 논문 발표   1996  선 마이크로시스템즈 연구소 수석과학자·특급기술자 소개 수록   1997  SMLI TR‑97‑61 Conceptual Indexing 보고   2007  AI Magazine에 Meaning and Links 발표   2010  Computational Linguistics에 도구·지식에 관한 성찰 논문 게재   2011  ITA 소프트웨어의 구글 인수에 정부 조건 부여  

 각주 

분류:1942년 출생
분류:살아있는 사람
분류:미국의 컴퓨터 과학자
분류:하버드 대학교 동문
분류:하버드 대학교 교수