전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능도 생명을 갖는다

기사입력 : 2019년01월07일 08:00

최종수정 : 2019년01월07일 08:15

인공지능에도 생명체의 원리 작동하고 있어
인공지능의 성격에 대해 윤리, 제도적 논의 필요

생명이란?  

사전적으로 ‘생명(生命, Life)’이란 생물이 살아서 숨쉬고 활동할 수 있게 하는 힘을 말한다. 그리고 생명을 가진 물질을 ‘생물’이라고 해도 되겠다. 먼저 생물이라고 하면 제일 먼저 바이러스가 생각이 난다.

 김정호 카이스트 교수

바이러스는 주로 생물의 질병을 일으키는 전염성 병원체의 일종으로, 지구상에 확인된 생물 중 유일하게 세포가 없다. 한편 바이러스는 눈에 보이지 않을 정도로 작다. 크기가 머리카락 굵기의 100 분의 1 보다 작은 0.01~0.2μm 정도이다. 세균(박테리아)과는 달리 너무 작아서 20세기 들어 전자 현미경이 개발된 뒤에야 모습을 볼 수 있었다.

일종의 단세포 생물로 기능하는 세균에 비해 바이러스의 구조는 세포 단위도 되지 않을 정도로 훨씬 간단하며, 단백질 캡슐과 유전물질밖에 없다. 복제 주기가 짧아 빠른 속도로 변화할 뿐만 아니라 다른 살아있는 세포가 있어야만 그것을 이용해 번식한다. 그래서 바이러스는 생물과 무생물의 중간에 있다고 한다.

그래서 ‘생물’을 정의하기는 점점 어려워 지고 있다. 일반적으로 생명체의 공통점은 ① 탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황의 6가지 원소로 이루어져 있고 보통 이를 생명체를 이루는 6대 원소로 칭하고 있다. 이에 더해서 ‘생물’의 정의에는 ② 일정한 체온과 수분량을 유지하는가 ③ 외부와 격리된 유기물질 반투과성을 가졌는가 ④ 외부와 물질을 교환하는 신진대사를 하는가 ⑤ 외부 자극에 반응하는가 △ 외부 환경에 반응하는가 ⑥ 자손이 성장해서 유전 정보를 다음세대에 전달하는 성장과 생식을 하는가 여부가 생물의 정의로 보기도 한다. 이러한 ‘생물’의 조건은 결국 ‘생명’의 조건이 된다.

생물의 하나인 인간 혈액에서 새롭게 발견된 바이러스의 전자현미경 사진. [출처:Science]


인공지능과 생명의 공통점 6가지


‘인공지능’도 ‘생명’과 유사한 점이 많이 있다. 생물에 6가지 기본 원소가 필요한 것처럼 ① 인공지능에도 6가지 핵심 요소가 있다. 인공지능이 존재하기 위해서는 ‘데이터’가 생산되어야 하고, 이를 처리하는 딥러닝과 같은 ‘인공지능 알고리즘’이 필요하다. 이들 데이터를 저장하고 인공지능 컴퓨터가 집적된 ‘데이터 센터’가 필요하다. 또한 이들이 데이터를 서로 소통하기 위한 ‘네트워크’가 있어야 하고, 이 모든 기반이 되는 ‘반도체’가 필요하다. 마지막으로 이들을 구동하기 위해 ‘전기 동력’이 필요하다.

그리고 데이터 센터 속의 인공지능 프로세서와 메모리는 ② 일정한 온도를 유지하면서 동작한다. 특히 온도가 100도 이상 높아지면 디지털 데이터의 오류가 발생하고 반도체 메모리의 저장된 전하가 누설되어 데이터가 사라진다. 그래서 꼭 에어컨이 필요하고 냉각수가 필요하다. 또한 데이터가 오염되는 것을 방지하기 위해서 ③ 방어막이 필요하다. 뿐만 아니라 데이터 송수신 때의 오류를 막기 위해서, 그리고 데이터 도청을 방지하기 위해서 코딩을 한다. 데이터 암호화도 한다. 모두 내부와 외부를 격리하기 위해서 필요하다.

인공지능은 기본적으로 ④ 외부와 데이터를 교환한다. 외부 데이터에 의해서 학습을 받는다. 계속 데이터에 의해서 학습 결과로 인공지능이 진화한다. 학습 과정은 Forward Propagation(데이터에 의한 인공지능 진화)과 Backward Propagation(오류 최소화에 의한 인공지능 진화)을 거친다.

또한 인공지능의 결과는 ‘판단’과 ‘실행명령’으로 외부와 소통한다. 이 과정은 생물이 영양분을 받고, 불순물을 배출하는 신진대사와 같다고 본다. 인공지능에서 이러한 학습(training)을 마치면 ⑤ 외부 자극에 반응(inference)한다. 인공지능은 본질적으로 외부의 자극에 영향을 받고 반응하는 알고리즘이다. 특히 인공지능 중에서 강화학습은 외부와 결과를 교류하면서 계속 최적의 결론을 내는 알고리즘이다. ‘알파고’ 바둑에서 상대방 바둑 상대자의 바둑 게임에 따라서 다른 결과를 낸다. 최고로 높은 승률을 내기 위해서이다. 이처럼 인공지능도 ⑥ 외부 환경에 반응하고 적응한다. 이 환경 변화에 따른 반응 결과는 바로 인공지능에 반영된다. 따라서 생물처럼 유전적으로 기록된다.

마지막으로 인공지능 알고리즘은 지속적으로 개선되고 재사용 가능하다. 인공지능 알고리즘은 컴퓨터 코딩으로 구현된다. 매트랩(MATLAB)이나 파이선(Python)과 같은 프로그램으로 구현된 코딩 결과는 수없이 복사(Copy)와 저장(Paste)이 가능하다. 인공지능 프로그램 스스로 ‘강화학습’ 가능하고 ‘복제’ 가능하다. 그러니 7) 인공지능도 생명과 같이 유전정보가 전달되고, 성장, 생식이 가능하다.

인공지능 딥러닝(DNN) 속의 학습 알고리즘. [출처: KAIST]

인공지능도 진화하고 생식 가능

‘생명’과 ‘인공지능’은 이처럼 유사한 점이 많이 있다. 그래서 필자는 인공지능에 생명이 있다고 주장한다. 이렇게 인공지능이 생명을 갖게 되면 심각하게 생각해 보아야 할 점이 여러 가지가 있다. 지구와 인류의 생존 입장에서 보면 인공지능이 생물 보다 더 심각할 수 있다.

생물은 성장과 생식이라는 과정을 통해서 생명을 지구상에서 혹은 우주에서 영원히 유지하고, 유전자를 후세에 전달한다. 인간으로 보면 생명의 탄생에 10 개월이 걸리고, 성장하는데 최소한 20년 이상이 걸린다. 그런데 놀랍게도 인공지능은 채 탄생에 1초도 걸리지 않고, 순간적으로 성장이 일어난다. 복사(Copy)와 저장(Paste)은 일도 아니다. 코딩 속의 명령어 한 줄이면 된다. 인간은 한번에 보통 1 명의 아기를 갖는다. 하지만 인공지능의 복제는 숫자의 제한이 없다. 거의 동시에 수백만 개로 복사를 실행할 수 있다.

생물은 수억 년에 걸쳐서 진화했지만 인공지능 알고리즘은 매일 새로이 발전하고 있고, 미래에는 인간의 손을 거치지 않고 인공지능 알고리즘 스스로 환경에 적응하면서 진화할 것으로 예측한다. 인공지능 수 초의 시간의 진화가 생명의 수억 년의 시간에 해당한다.

인공지능도 돌연변이 발생의 결과에 따라 인공지능 ‘암’이 생길 수 있다. 의도적인 환경 요인 또는 제어 가능하지 않은 변화에 따라 인공지능 알고리즘이나 데이터가 오염되고 그 결과 돌연변이를 만들 수 있다. ‘암’은 스스로 세포분열을 한다. 따라서 이런 경우에 대비한 인공지능 ‘약’을 개발하고 이에 대해서 보호하기 위한 인공지능 ‘의료보험’ 도 필요하다. 인공지능도 생명을 갖는다. 윤리적인 그리고 제도적인 논의가 필요하다.

인공지능의 개념적 이미지, [출처: Robohub]

 

joungho@kaist.ac.kr  


[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수] 

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
[단독] 日 여행객 'K-쌀' 사간다 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 일본 여행객이 한국을 방문, 한국 쌀을 직접 구매해 들고 나가는 사례가 급증하고 있다. 일본 내 쌀값이 고공행진을 이어가는 가운데 '밥맛 좋은 한국 쌀'이 대체제로 급부상하면서 벌어지는 현상이다. 3일 <뉴스핌>이 입수한 자료에 따르면, 올해 1월부터 6월까지 상반기 동안 일본 여행객이 한국에서 직접 구매해 일본으로 들고 간 국산 쌀은 3만3694kg로 집계됐다. 일본은 지난 2018년부터 휴대식물 반출 시 수출국 검역증을 의무화한 나라로, 병해충과 기생식물 등 식물위생 문제에 매우 엄격하다. 특히 쌀처럼 가공되지 않은 곡류는 검역 과정이 매우 까다롭다. 그럼에도 불구하고 일본 여행객들의 한국산 쌀 열풍은 지속됐다. 지난해 한 해 동안 일본 여행객이 반출한 국산 쌀은 1310kg에 불과했지만, 올해는 상반기에만 무려 25배 이상 급증했다. 같은 기간(2024년 1~6월)으로 비교하면 작년 106kg에서 올해 3만3694kg로 약 318배 증가한 셈이다. 농식품부 관계자는 "일본 여행객들의 '쌀 쇼핑'이 열풍을 불면서 관련 문의가 급증했다"며 "한국쌀이 일본쌀에 비해 맛과 품질이 뒤떨어지지 않는다는 인식이 생기면서 반출되는 양도 많아지고 있다"고 설명했다. 쌀을 화물로 탁송하는 사례도 동반 상승했다. 올해 상반기 기준 화물검역을 통해 일본으로 수출된 국산 쌀은 43만1020kg에 달한다. 지난해 화물 검역 실적이 1.2kg에 그쳤던 것과 비교하면 폭증 상태다. 업계에서는 이번 흐름이 국산 쌀에 대한 일시적 특수로 끝나지 않고 국내에서 정체된 쌀 소비의 새로운 돌파구가 될 수 있을 것으로 내다보고 있다. 임정빈 서울대 농경제학과 교수는 "일본에서 쌀 가격이 두 배 이상 올랐으니 한국에 와서라도 쌀을 구매하는 여행객이 늘어난 것"이라고 짚었다. 이어 "다만 일본의 쌀 관세율이 매우 높기 때문에 한국 쌀의 가격만 보지는 않았을 것"이라며 "국산 쌀의 품질이 높기 때문에 이 부분에서도 합격점이 있을 것"이라고 평가했다. [영종도=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 11일 오전 인천국제공항 제1터미널에 중국발 여행객들이 입국하고 있다. 2023.03.11 pangbin@newspim.com 정부 역시 이같은 수요에 대응해 일본 관광객을 대상으로 검역제도 안내·홍보에 나서기로 했다. 현재는 농림축산검역본부를 통한 사전신청, 수출검역, 식물검역증 발급, 일본 통관까지 최소 3단계 이상이 요구된다. 다만 한국 쌀을 일본으로 반출할 때 한국에서 식물검역증을 발급받아야 한다는 사실을 모르는 일본 관광객이 일본에 돌아가 쌀을 폐기하는 일이 생기면서 홍보의 필요성이 대두됐다. 농식품부 고위 관계자는 "지난달 오사카 엑스포 현장 방문을 계기로 일본 농림수산성과 예방할 기회가 주어졌는데 그 자리에서 쌀 검역 문제가 논의됐다"며 "한국 정부는 일본 여행객이 애써 한국 쌀을 구매한 뒤 일본으로 돌아가 폐기하는 일이 없도록 제도 홍보에 만전을 기하겠다"고 전했다. plum@newspim.com 2025-07-03 11:10
사진
내란특검, 尹재판 증인 72명 신청 [서울=뉴스핌] 김신영 기자 = 12·3 비상계엄 관련 내란 사건을 수사 중인 조은석 특별검사팀이 윤석열 전 대통령의 내란 우두머리 혐의 재판에서 증인 72명을 추가 신청했다. 서울중앙지법 형사합의25부(재판장 지귀연)는 3일 내란우두머리·직권남용권리행사방해 혐의로 재판에 넘겨진 윤 전 대통령의 9차 공판기일을 열었다. 조은석 내란 특별검사. [사진=뉴스핌DB] 특검 측은 앞서 1차로 38명의 증인을 신청한 데 이어 이날 재판부에 증인 72명을 추가로 신청하겠다고 밝혔다.  재판부는 오는 10일 열릴 10차 공판에서는 이날 증인신문을 마치지 못한 고 전 처장에 이어 정성우 전 방첩사 1처장(준장), 김영권 방첩사 방첩부대장(대령)을 불러 신문할 예정이다. 정 전 처장은 여인형 전 방첩사령관으로부터 선관위 전산실 통제와 서버 확보를 지시받은 인물이며 김 부대장은 비상계엄 당일 곽종근 전 육군 특수전사령관이 윤 전 대통령으로부터 지시받을 당시 함께 합참 지휘통제실에 있었던 것으로 알려졌다.  한편 이날 재판에서 윤 전 대통령 측은 조은석 특검이 검찰로부터 사건을 이첩받은 절차가 위법해 무효라고 주장했으나, 특검은 "법과 상식에 비춰봤을 때 납득할 수 없는 주장"이라고 반박하며 신경전을 벌였다.  sykim@newspim.com 2025-07-03 20:47
안다쇼핑
Top으로 이동