초지능은 탄생할 수 있을까?

[만화로 푸는 과학 궁금증] 인공지능의 미래

공상과학 영화를 보면, 미래에 인간 지능을 훨씬 능가하는 인공지능이 자의식을 가지면서 인류를 파멸시킨다는 내용이 가끔 나온다. 그래서 사람들은 인공지능에 대해 막연한 공포심을 갖기도 한다. 정말로 미래에 인류를 파멸시킬 수 있는 인공지능의 탄생할 수 있을까?

인공지능망 시스템과 딥러닝

인공지능은 인간 지능이 할 수 있는 일을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 것이다. 처음 인공지능이 개발되었을 때는 인공지능이 컴퓨터에 지능과 관련된 규칙과 정보를 저장하고 컴퓨터가 외부에서 들어온 정보와 비교하여 스스로 의사 결정을 하는 프로그램이었다. 그래서 어느 특정 분야의 지식을 대량으로 집어넣고 컴퓨터가 전문가와 같은 판단이나 추리를 할 수 있게 한 만든 프로그램이 많았다.

하지만 이러한 인공지능은 인간이 아주 쉽게 할 수 있는 일을 못 했기 때문에 실제 인간의 지능과는 거리가 멀었다. 예를 들어 이 인공지능은 고양이에 대한 아무리 많은 정보를 가지고 있다고 하더라도 사진을 보고 고양이와 강아지를 구별하지 못했고, 색깔을 구별하는 등의 사소한 일도 못 했다.

하지만 1980년대 후반부터 과학자들은 인간 두뇌의 학습 과정을 모방한 인공신경망 모델로 인공지능 프로그램을 만들기 시작하면서 인공지능은 단순한 프로그램을 넘어 스스로 자신의 오류를 고치고 성능을 높일 수 있게 되었다. 요즘 가장 주목을 받는 인공신경망을 이용한 기계 학습법은 딥러닝이다. 일반적인 기계 학습은 컴퓨터가 미리 학습한 후에 이를 토대로 데이터를 분류하지만, 딥러닝은 미리 학습하지 않고 컴퓨터에 입력된 수많은 데이터 속에서 패턴을 발견하여 스스로 학습하며 인간이 사물을 구분하듯 데이터를 분류한다.

따라서 데이터의 양이 많으면 많을수록 효과적인 딥러닝이 가능하다. 예를 들어 기존의 기계 학습에서는 컴퓨터가 고양이를 구분하려면 많은 양의 고양이 사진을 입력해 고양이를 가르쳐 주는 지도 학습이 필요했다. 하지만 딥러닝에서는 이러한 지도 학습 과정 없이 수많은 고양이 사진을 분석해서 컴퓨터가 스스로 학습하여 고양이를 구분할 수 있다. 인공지능이 이러한 딥러닝이 가능한 이유는 그동안 PC와 인터넷, 모바일 기기가 생활필수품이 되면서 이것들을 통해 쏟아진 엄청난 양의 문자와 영상 데이터들을 컴퓨터가 이용할 수 있기 때문이다.

딥러닝 덕분에 현재 인공지능은 사진 속 인물의 얼굴 특징을 분석해서 다른 사진이나 동영상 속의 같은 인물을 찾아내는 수준으로 발전하였고, 수많은 사람의 대화를 학습하여 문법에서 벗어난 대화도 이해할 수 있게 되었다.

딥러닝 덕분에 현재 인공지능은 사진 속 인물의 얼굴 특징을 분석해서 다른 사진이나 동영상 속의 같은 인물을 찾아낼 수 있다. ⓒ윤상석

강한 인공지능과 초지능은 탄생할 수 있을까?

인공지능이 딥러닝을 통해 스스로 학습을 하면서 사람들은 인공지능이 어디까지 발전할지에 대해 관심이 높다. 사람들은 인공지능이 고도로 발전하면 인간의 지성과 이성뿐 아니라 감정과 스스로 자신이 인공지능임을 아는 자의식까지 갖는 수준으로 발전할 수 있다고 생각한다. 이러한 인공지능을 강한 인공지능이라고 하고, 더 나아가 인간 지능을 훨씬 능가하는 인공지능을 ‘초지능’이라고 부른다. 공상과학 영화에서 인류를 파멸시키는 인공지능이 바로 이런 강한 인공지능과 초지능이다. 정말 미래에는 이런 강한 인공지능이 탄생할 수 있을까?

미래의 인공지능은 스스로 자신이 인공지능임을 아는 자의식까지 갖는 수준으로 발전할 수 있다.  ⓒ윤상석

많은 전문가가 강한 인공지능의 탄생은 가까운 미래에 불가능하다고 주장한다. 강한 인공지능을 만들기 위해서는 인간 두뇌의 전체 기능을 알아야 하는데, 아직 그 연구는 걸음마 수준이다. 인간 뇌는 뉴런이라 불리는 뇌세포가 1,000억 개나 있고 그 뉴런들의 연결인 시냅스 연결이 약 100조 개나 있다.

시냅스 연결이 너무나 복잡하고 정보를 전달하는 과정도 전기 신호뿐 아니라 100여 종의 신경전달 물질이 관여하기 때문에 인간의 뇌 기능을 다 아는 데 얼마만큼의 시간이 걸릴지는 아무도 모른다고 한다. 구글의 인공지능이 고양이 얼굴을 구분하는데 중앙처리장치 16,000개가 연결된 슈퍼컴퓨터가 필요했는데, 인간의 지능을 그대로 모방하려면 아무리 많은 중앙처리장치를 연결해도 불가능할 수도 있다. 게다가 전문가들은 컴퓨터의 성능이 곧 한계에 도달하리라 예측하기도 한다.

하지만 강한 인공지능의 탄생이 전혀 불가능한 건 아니다. 과학자들은 0과 1 신호만 처리하는 기존의 디지털컴퓨터와 달리 0과 1이 동시에 존재하는 양자역학의 특성을 이용한 양자컴퓨터에 기대를 걸고 있다. 양자컴퓨터를 사용하면 기존의 슈퍼컴퓨터보다 수백만 배 빠른 계산이 가능하기 때문이다. 아직 완벽한 양자컴퓨터를 만들려면 넘어야 할 산이 많지만, 양자컴퓨터를 사용하면 강한 인공지능의 탄생이 가능할지도 모른다.

한편, 영화 터미네이터를 보면 복잡하게 연결된 인터넷 네트워크가 갑자기 자의식을 가지면서 강한 인공지능인 스카이네트가 탄생한다. 이렇게 인공지능이 스스로 지능이 갑자기 높아질 수 있을까? 수많은 컴퓨터를 서로 연결했을 때 새로운 정보를 넣어주지 않아도 컴퓨터의 지능이 갑자기 높아지는 현상을 ‘지능의 창발’이라고 한다. 실제로 컴퓨터 공학에서는 지능의 창발이 가능하다는 주장도 있다. 하지만 대부분 전문가가 이러한 주장은 많이 과장되었다고 한다. 마치 마차를 수리하다가 우연히 747 여객기를 만들 확률과 비슷하다고 말한다.

만약 강한 인공지능이 탄생한다면 공상과학 영화에서처럼 인공지능이 인간을 지배하는 세상이 될 수 있을까? 전문가들의 의견은 엇갈리고 있다. 강한 인공지능의 위험성을 경고하는 의견도 있지만, 인간이 충분히 강한 인공지능을 통제할 수 있다고 보는 의견도 있다. 또한, 인공지능이 아무리 자의식을 가졌다고 하더라도 인간을 공격할 이유가 없다는 의견도 있다. 인공지능은 끊임없이 결핍을 느끼는 신체가 없으므로 욕망이나 욕심이 생길 수 없다는 주장이다. 오히려 강력해진 인공지능의 능력을 나쁜 쪽으로 이용하려는 인간의 욕망이 더 큰 문제가 될 수 있다.

미래에는 강력해진 인공지능의 능력을 나쁜 쪽으로 이용하려는 인간의 욕망이 더 큰 문제가 될 수 있다. ⓒ윤상석

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