[2021 JDC AI 대학생 아카데미] 이주완 삼성전자 AI연구원, “AI, 중요한 건 세상에 대한 이해”

인간을 닮아가는 기계와 그런 기계와 함께 살아가는 시대, 뇌의 신경망을 본떠 만든 인공신경망의 원리를 이해하고 인공지능과 더욱 가까워지는 강연이 열렸다.

제주국제자유도시개발센터(JDC)가 주최하고, [제주의소리]와 제주대학교가 공동주관하는 2021 JDC AI 대학생아카데미가 9일 비대면 온라인 영상으로 2021년도 2학기 여덟 번째 강의를 공개했다.

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2021 JDC AI 대학생아카데미 2학기 여덟 번째 강의를 진행중인 이주완 삼성전자 AI연구원. ⓒ제주의소리

이주완 삼성전자 인공지능 연구원이 ‘브레인 이미테이션(Brain Imitation) - 인간을 모방한 인공지능, 두뇌를 모방한 뉴럴 네트워크’를 주제로 강연을 펼쳤다.

이 연구원은 “높이뛰기 종목에서 처음 배면뛰기를 도입해 세계 신기록을 수립했던 선수 포스버리 플롭처럼, AI에서는 뉴럴 네트워크(신경망)가 나타나고 모든 판이 바뀌게 됐다”고 운을 뗐다.

딥러닝, 뉴럴넷, 머신러닝, 인공지능 용어 정리. 자료=이주완 삼성전자 AI연구원

그는 “뉴럴넷을 이해하기 위해서는 감싸고 있는 머신러닝을 이해해야 한다. 머신러닝은 기본적으로 사람이 기계에 넣은 데이터를 기계가 학습하고 새 데이터를 처리해주는 것”이라고 설명했다.

그러면서 “머신러닝은 수학식이고, 그보다 더 복잡한 인간의 뇌처럼 성능을 향상시킨 게 뉴럴 네트워크다. 인공 네트워크의 특징은 인풋과 아웃풋이 무제한이라 연결할 수 있는 경우가 무제한이다. 뉴럴넷의 기본 연결 구성은 뇌를 본따 층구조다. 딥러닝은 연산량이 많은 뉴럴 네트워크라고 생각하면 된다”고 머신러닝, 뉴럴네트워크, 딥러닝의 의미를 설명했다.

뉴런 간의 연결은 가지돌기 가시, 시냅스, 미엘린과 같은 세 가지 요소로 이루어지는데 뉴럴넷에서는 이를 가중치로 표현한다. 뉴런과 같이 뉴럴넷에서는 모든 연결에서부터 지능이 발생하고, 그 연결에서 재가중으로 새로운 것을 학습한다.

이 연구원은 “사람이 무엇을 떠올릴 때는 특정 뉴런이 활성화되는 걸로 확인됐다. 인간의 뇌는 사물만이 아니라, 좀 더 의미 있는 것들도 함께 떠올린다. 고양이를 예로 들면 촉각은 물론, 키웠던 사람은 냄새도 떠올리며 종합적 이해를 한다. 하지만 기계는 숫자만 이해할 수 있어 데이터에 정보를 나타낼 때 의미를 담는 게 좋다”고 말했다.

비슷한 의미에 있는 건 같은 카테고리의 숫자로 먼저 묶어 좌표평면 위치가 비슷하도록 숫자를 붙이는 셈이다. 그는 “AI에게 가장 중요한 점은 세상에 대한 이해”라고 강조했다.

인공 뉴런 간의 연결 도식화. 모든 뉴런에 w로 가중치를 둔다. 자료=이주완 삼성전자 AI연구원

이 연구원은 ‘사람은 뇌의 10%만을 사용한다’, ‘뇌세포가 많으면 똑똑하다’ 등 뇌에 관한 편견을 반박하며, 뉴런이 효율적으로 작동하는 방식을 설명했다.

그는 “우리는 사용하지 않는 뇌는 없애서 최대한 100%의 효율을 이끌어내려고 한다. 기계 또한 필요하지 않은 뉴런을 쳐내는 뉴럴 네트워크 연구가 활발히 일어나고 있다. 기존 뉴럴 네트워크가 100% 활용도를 내진 않지만 사람과 같이 닮아가려고 노력하고 있다”고 말했다.

그러면서 “사람이 복잡한 일에 많은 뉴런을 쓰는 것과 단순한 일에 적은 뉴런을 쓰는 건 스마트하고 효율적인 일이다. 기계도 마찬가지로, 어려운 문제는 복잡한 뉴런으로, 쉬운 애는 단순한 뉴런으로 풀어야 한다. 그러므로 기본적으로 업무의 복잡도에 맞는 뉴런 설계가 매우 중요하다”고 덧붙였다.

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