귀납적 학습(Inductive Learning)은 구체적인 데이터 값들을 기반으로 특정 규칙이나 지식을 학습하는 것을 말합니다.

간단한 예제를 살펴보도록 하겠습니다. 다음과 같은 데이터가 있다고 가정합시다.

A부터 J까지의 값의 패턴에 따라 Value 값이 결정이 된다고 할 때, 과거 기록들을 학습하면 향후 A부터 J까지의 값이 주어지면 Value 값을 추측할 수 있습니다.

다음 코드는 Value 값을 예측할 수 있는 A부터 J까지의 값들의 패턴을 추출하는 예제입니다.

C++ 예제 코드

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

static const int DATA_COUNT = 30;
static const int COMPANY_COUNT = 10;

// File에서 데이터를 읽어들임
void loadData(int data[DATA_COUNT][COMPANY_COUNT], int value[DATA_COUNT]) {
  freopen("data.txt", "r", stdin);
  setbuf(stdout, NULL);

  for (int i = 0; i < DATA_COUNT; i++) {
    for (int j = 0; j < COMPANY_COUNT; j++) {
      scanf("%d", &data[i][j]);
    }
    scanf("%d", &value[i]);
  }
}

// 초기 AnswerSheet는 랜덤값으로 설정
void createRandomAnswerSheet(int answer[COMPANY_COUNT]) {
  for (int i = 0; i < COMPANY_COUNT; i++) {
    answer[i] = (rand() % 3);
  }
}

// 점수 계산
int getScore(int data[DATA_COUNT][COMPANY_COUNT], int value[DATA_COUNT], int answer[COMPANY_COUNT]) {
  int score = 0;

  for (int i = 0; i < DATA_COUNT; i++) {
    int point = 0;

    for (int j = 0; j < COMPANY_COUNT; j++) {
      if (answer[j] == 2) {
        point++;
      } else if (answer[j] == data[i][j]) {
        point++;
      }

      if ((point == COMPANY_COUNT) && (value[i] == 1)) {
        score++;
      } else if ((point != COMPANY_COUNT) && (value[i] == 0)) {
        score++;
      }
    }
  }

  return score;
}

int main() {
  srand(time(NULL));

  int score;
  int data[DATA_COUNT][COMPANY_COUNT];
  int value[DATA_COUNT];
  int answer[COMPANY_COUNT];

  int bestScore = 0;
  int bestAnswer[COMPANY_COUNT];

  loadData(data, value);

  for (int i = 0; i < 100000; i++) {

    createRandomAnswerSheet(answer);

    score = getScore(data, value, answer);

    if (score > bestScore) {
      for (int j = 0; j < COMPANY_COUNT; j++) {
        bestAnswer[j] = answer[j];
      }
      bestScore = score;

      for (int j = 0; j < COMPANY_COUNT; j++) {
        printf("%1d ", bestAnswer[j]);
      }
      printf(" --> score: %d\n", bestScore);
    }
  }

  printf("\n\n");
  for (int j = 0; j < COMPANY_COUNT; j++) {
    printf("%1d ", bestAnswer[j]);
  }
  printf(" --> score: %d\n", bestScore);

  return 0;
}
</pre>

코드를 간략하게 설명하면, 

1. 무작위로 랜덤 패턴을 생성(createRandomAnswerSheet)  
이 때 패턴은 숫자 0, 1, 2를 사용(2는 와일드 카드)
2. 생성된 랜덤 패턴과 과거 데이터 기록과 유사성 비교  
유사성이 있으면 score + 1  
3. 가장 높은 score를 획득한 AnswerSheet 추출

과 같습니다.

과거 데이터 기록의 패턴은 0 또는 1의 값을 가지지만 항상 일정한 규칙을 갖고 있는 것은 아니기 때문에 와일드카드(Wildcard)인 2라는 값을 사용합니다.

랜덤 패턴과 과거 데이터 기록 유사성은 A부터 J까지 각 값들을 비교해서 유사성이 있으면 `point` 변수를 1 씩 증가시킵니다.

그리고 해당 패턴과 일치하면서 `Value` 값이 `1`이 되거나, 해당 패턴과 일치하지 않으면서 `Value` 값이 `0`이 되는 경우에 `score` 값을 1 증가시켜줍니다.