인공지능과 언어과학적 상상력 (언어 연구의 새로운 패러다임 | 양장본 Hardcover)

이한정

미국스탠퍼드대학교(StanfordUniversity)에서언어학박사학위를받았다.미국노스캐롤라이나대학교(UniversityofNorthCarolina-ChapelHill)심리학과박사후연구원과미네소타대학교(UniversityofMinnesota-TwinCities)언어학과조교수를거쳐성균관대학교영어영문학과교수로재직중이다.스탠퍼드언어정보연구센터자문위원과네덜란드과학재단해외전문위원등을역임하였으며,현재한국생성문법학회부회장과한국언어학회수석부회장을맡고있다.
풀브라이트연구장학프로그램의지원을받아스탠퍼드언어정보연구센터(CenterfortheStudyofLanguageandInformation)에서방문연구를수행했으며,주요연구분야는의미화용론,통사론,실험언어학및통계언어학이다.이분야에서다양한방법론을적용한연구성과를《NaturalLanguageandLinguisticTheory》(2003),《Cognition》(2007),《JournalofLinguistics》(2016,2022),《Language》(2024)등많은국제저명학술지에발표해왔다.

서문

{제1장}인공지능과인과적사건의구조적실현연구
1.영어의사역교체에관한선행연구
2.인공지능을활용한연구방법론의필요성및연구내용

{제2장}ChatGPT와Gemini를활용한코퍼스구축과데이터추출
1.코퍼스태깅과파싱
2.에이전트기반작업흐름을적용한코퍼스데이터추출
1)추출대상동사와구문유형
2)단계적프롬프팅과함수생성
3)다중에이전트협업을통한코드개선
3.탐색적데이터분석

{제3장}ChatGPT를활용한BNC데이터분석
1.동사의미의구성요소와의미부류의기원
2.사역교체동사의공연구조적분석
1)공연어휘소분석
2)변별적공연어휘소분석
3.벡터공간모델기반사역교체동사분석
1)분포의미론의발전
2)통계기반분포의미론분석
3)공연구조적분석을확장한분포의미론분석
4.Word2Vec활용신경망예측기반사역교체동사분석

{제4장}ChatGPT를활용한COCA데이터분석
1.대상논항특성의분포의미론분석
1)데이터준비
2)freeze의대상논항분석
3)break의대상논항분석
2.다의어freeze와break의의의사역교체구문분포분석
1)freeze의의범주의구문분포
2)break의의범주의구문분포
3.BERT를활용한freeze와break의다의성분석
1)분포의미론의신경-기호학적확장
2)BERT기반다의성분석파이프라인
3)BERT기반다의성분석결과와시사점
4.사동주유형의사역교체구문분포분석
1)break동사용례의웹검색과분석
2)자동과타동구문에서의사동주특성
3)사동주유형의구문분포데이터분석
5.사역교체의다중요인분석
1)변수의조작화와애노테이션자동화
2)나무구조회귀모형
3)혼합효과로지스틱회귀모형

{제5장}종합및결론

{부록1장}연구맞춤형GPT제작
{부록2장}T-SNE가적용된의미지도생성
{부록3장}COCA에서동사용례추출하기

참고문헌

인공지능챗봇의등장과발전 인간의언어를학습하여능숙하게구사하는인공지능챗봇의등장과발전으로언어생성의주체가인간에서인공지능으로확대되었다.인간이기계의언어를통하지않고인간의언어로인공지능과대화하는것이일상화되면서,인공지능은인간의언어사용과사고과정에깊이개입하며우리의일상생활은물론사회전반을급격하게변화시키고있다.

LLM기반인공지능 ChatGPT로대표되는생성형인공지능챗봇의기반이되는대형언어모델(largelanguagemodel:LLM)은방대한양의텍스트데이터학습을통해언어구조와패턴을내재화하여사용자와의대화에서자연스럽고일관된텍스트를생성한다.또한여러언어를이해하고번역하는능력을갖추고있으며,최근에는감성적인답변을생성하는능력과사용자맞춤형데이터분석능력도향상되어언어를포함한다양한영역에서실질적인문제해결에기여하고있다.이처럼인간과소통하며인간의언어사용과처리과정을모사(simulate)하고재현(replicate)하는LLM기반인공지능은언어연구에새로운가능성및방향과함께새로운도전과제를제시한다.

새로운언어연구방법론 기술의발전이제공하는인공지능의잠재력을언어연구에활용하기위해서언어연구를위한맞춤형인공지능활용법에대한필요성이제기된다.이책의목적은언어연구방법론의주류를이루고있는코퍼스언어학적접근과LLM기반인공지능을활용한접근을접목한새로운언어연구방법론을제시하는것이다.책의제목을“인공지능과언어과학적상상력:언어연구의새로운패러다임”으로설정한것은인공지능을단순히작업을자동화하는도구를넘어연구자의통찰과상상력을구현하고확장하는코파일럿(copilot)으로길들여서활용하는방안을제시하려는의도를담고있다.
인공지능을특정언어현상분석이나언어연구과정의일부분에적용한사례를다룬연구들은꾸준히발표되고있다.하지만연구에필요한데이터를코퍼스에서추출하여효과적으로시각화하고다양한질적·양적분석을수행하는전체연구과정에인공지능을어떻게기존의도구들과조화롭게사용할수있는지를안내하는시도는아직발견하기어렵다.이책은이런간극을메우기위한시도의일환으로,코퍼스언어학적연구의각단계에서인공지능과효과적으로소통하는프롬프팅기법과더불어인공지능및기존의도구들을사용하여연구데이터를처리하고분석하는방법을영어의대표적인논항교체(argumentalternation)데이터분석사례를중심으로세밀하게보여준다.

언어연구와인공지능의관계 이책의집필은인공지능이연구와교육현장에점차깊이침투하고있는상황에서언어연구가인공지능과어떤관계를맺어야하는지그리고어떤식으로상호보완적으로발전할수있는지를고민하는데에서시작되었다.이같은문제의식과고민은ChatGPT,Gemini와같은LLM기반생성형인공지능챗봇을활용하여복잡한코딩없이자동구문분석이된대용량코퍼스로부터논항교체데이터를추출하는방안에관한연구수행으로이어졌다.이연구를수행하면서인공지능을잘활용하면높은수준의프로그래밍언어지식과코딩능력을갖추지않고도언어연구자들이연구에필요한데이터를얻을수있음을확인할수있었다.
이책을집필한직접적인동기는코딩없이연구에필요한데이터를얻는것에서더나아가,ChatGPT의언어능력,분석능력과코딩능력을활용하면Word2Vec,BERT등과같은언어모델을적용한깊이있는데이터분석과통계분석을수월하게할수있다는사실과인공지능의한계와위험성을동시에발견하게된것이다.

인공지능과동행하는언어연구의가능성 이책은세계적으로언어연구에서가장널리쓰이는두균형코퍼스(balancedcorpora)인영국국가코퍼스(BritishNationalCorpus:BNC)와미국현대영어코퍼스(CorpusofContemporaryAmericanEnglish:COCA)에서추출한데이터를대상으로인공신경망언어모델기반의다양한분석을수행하여의미의구조적실현양상에관한새로운발견에이르는과정을상세히기술하고있다.이책에서다룬내용이언어연구자들에게언어의미의구조적실현에대한새로운통찰을제공하고,인공지능을활용하는언어연구방법론의유용한가능성과한계를가늠하는데에도움이되길바란다.그리하여18세기데카르트의상상력에서출발한좌표공간(coordinatespace)개념이벡터공간모델(vectorspacemodel)을거쳐현재우리가접하는인공신경망언어모델들로발전해온것처럼,인공지능과동행하는언어연구가새로운차원의탐구로이어지길기대한다.

이책의구성과내용 1장에서는본저술의사례연구대상인영어의사역교체(causativealter\-nation)에관한이론적·계량적접근을대표하는선행연구들을소개하고,인공지능을활용한연구의필요성,본저술의연구내용과학문적기여에대해논의한다.2장에서는ChatGPT와Gemini를활용하여자연어텍스트프롬프트만으로자동구문분석이된BNC로부터손쉽게연구에필요한데이터를추출하는방안을제안한다.
3장과4장에서는추출한데이터를대상으로LLM기반생성형AI와신경망기반언어모델을활용하여기존에시도되지않은다양한심층분석을수행한다.3장에서는ChatGPT를활용하여파이썬기반공연구조적분석(collo\-structuralanalysis)을수행하여사역교체강도가높은137개의상태변화동사를선별한후,이동사들에대한벡터공간모델및Word2Vec기반의미분석을수행한다.이를통해다양한의미부류의사역교체동사들의의미적복잡성과가장핵심적인의미차원을어떻게연속적인의미공간에서파악하고효과적으로표상할수있는지를검토하고,이같은분석의한계는무엇인지논의한다.4장에서는ChatGPT를활용한벡터공간모델기반분석을대상(theme)논항의특성분석으로확대한다.먼저대표적인다의어사역교체동사인break와freeze의대상논항의의미군집을특징짓는핵심적인의미차원을도출하고,이를토대로두동사의주요의미범주를설정한다.이어서ChatGPT를활용한BERT기반다의적의의(sense)분포분석을통해동사의다의성구조로부터동사가특정구문에서선호되는근본적인이유를밝혀낸다.마지막으로대상논항과사동주(causer)논항의의미적·문맥적특성이동사의구문실현을어떻게제약하는지를나무구조회귀모형과혼합효과로지스틱회귀모형을적용한다중요인분석을통해규명함으로써동사와논항이사역교체에대해가하는제약에관한전체적인그림을제시한다.
5장에서는이책의논의를종합하고,인공지능활용방법론의한계와잠재적위험성,윤리적인고려사항및인공지능을품은의미연구의전망에대해논의한다.

*〈성균인문학술총서〉는성균관대학교문과대학교수들이진행해온연구의결정체를세상에선보이기위해기획되었다.동시에급변하는세상에서터져나오는다양한삶의물음에대해성균관대학교문과대학교수들이자기삶과연구를통해얻은지혜를세상에제시하고자하는노력의일환이다.성균인문학술총서는계속발간될예정이다.

*표지그림설명:빠르게발전하는인공지능과동행하는미래는인류역사의새로운여정이될것이다.표지이미지는이를미국시인로버트프로스트(RobertFrost,1874~1963)의시〈가지않은길(TheRoadNotTaken)〉의내용을표현한이미지를배경으로하여시각적으로나타낸것이다.이이미지는2025년7월저자가ChatGPT를사용하여생성하였다.