좌뇌와 우뇌, 어떻게 다른가?

인공지능이 먼저 인간의 뇌를 대체하고, 더 나아가 인간의 뇌보다 빠르고 정확하게 판단하려 한다. 그리고 미래를 예측까지 하게 된다. 그러니 인간의 뇌를 다시 되돌아 보는 필요가 생긴다.

김정호 카이스트 교수

먼저 인간의 뇌를 좌뇌 우뇌로 나누어 설명하려는 시도가 있다. 이 설명에 따르면 사람들에게 오른손잡이와 왼손잡이가 있는 것처럼 두뇌에도 ‘좌뇌잡이’가 있고, ‘우뇌잡이’가 있다는 가설이다. 어떤 사람은 좌뇌가 발달하고 어떤 사람은 우뇌가 발달했다는 설명이다.

좌뇌의 특징은 말을 하거나 계산을 하는 식의 논리적 기능을 관장하고, 언어적 기능이 발달해 기억을 잘하고, 언어적 정보학습에 익숙하다. 분석적이고, 논리적이며, 체계적인 방법으로 문제를 해결하는 능력이 있고, 논리적인 생각과 사고에 강하다. 그래서 좌뇌는 논리적 추리를 통한 학습, 수학학습에 익숙하다. 좌뇌는 학교 과목으로 보면 국어, 수학, 영어를 잘 학생이다.

반면에 우뇌가 발달한 사람은 음악을 듣거나 그림을 보거나 이미지를 떠올리는 기능이 강하다. 우뇌가 주로 그런 기능을 한다. 비언어적 기능이 강하고, 직관적이고 지각적 판단에 의한 문제해결 능력을 갖고, 유머러스한 생각과 행동을 한다. 공부에서는 공간적 기하학적, 시간적 과정을 통한 학습에 익숙하다. 그래서 예술적 능력과 창조적 발견을 선호한다. 한마디로 직관적이고, 공간적이면서 예술적이고, 그 결과로 창조적일 가능성이 높다. 그래서 우뇌는 학교 과목으로 보면 음악, 미술 과목들을 잘 학생이다.

좌뇌 우뇌의 기능을 나누어 설명하는 가설. [출처=네이버 블로그]

좌뇌 우뇌 이론은1970년대 로저 W 스페리(Roger W. Sperry) 박사가 시작했다. 칼텍에서 교수를 지냈고 1981년 노벨상을 탄 인지과학의 아버지다. 그는 연구를 통해 좌뇌와 우뇌를 연결하는 뇌량을 발견했다. 또 좌뇌와 우뇌의 연결이 끊긴 환자가 특정 기능을 잘 사용하지 못한다는 것을 발견했다. 하지만 이렇게 ‘좌뇌, 우뇌 구분’ 가설이 시작했다. 최근에는 이러한 좌뇌 우뇌에 대한 가설에 대해서 반론도 있다. 가설은 가설로 끝날 가능성이 있다. 의학이 발달하면서, 좌뇌형, 우뇌형 가설을 부정하는 연구결과도 나왔다.

좌뇌 우뇌 관점에서 인공지능을 분리해 보면, 그동안 컴퓨터는 전통적으로 우뇌의 역할을 잘 해오고 있다. 계산과 언어 이해, 분석을 잘하고 있다. 최근 여기에 더해서 인공지능이 최근에는 창조력, 직관력까지 쌓고 있다. 그렇게 보면 인공지능은 좌뇌 우뇌의 장점을 모두 동시에 갖고 있다. 인공지능에는 좌뇌와 우뇌의 구분이 없다.

인공지능도 좌파 우파가 생길 수 있다

반면 정치적 영역에서는 개인의 성향에 따라 정치적 성향을 좌파 우파라고 구분하기도 한다. 뇌뿐만 아니라 정치도 좌우로 구분하려 한다.
좌파 우파라는 단어는 프랑스 혁명 때 처음 등장한 정치용어 이다, 프랑스 국민공회의 의장석을 기준으로 왼쪽에 자코뱅파가 앉았는데, 그들은 서민편에서 급진적인 변화를 주장하는 이들이었다. 이들을 좌파라고 불렀다. 이때 온건파인 지롱드파는 프랑스 국민공회의 의장석을 기준으로 오른편에 앉아 있었는데, 그래서 우파라고 불렀다. 이렇게 정치적으로 좌우파로 나누어 불리는 전통이 생겨난 것이다. 그러나 현대의 개인 하나 하나를 보거나 정당을 보더라도 좌파적인 성향과 우파적인 성향이 대부분 혼재되는 양상을 보인다. 그래서 중도라는 표현도 등장한다. 사회 경제적, 정치적 논란에서 서민의 입장을 지지하는 특징을 보이기도 하지만 개인의 경제생활은 극도로 경제적 자유주의적이기도 하다. 때라서 때때로 양면성을 다 보이는 회색지대 사람들이 증가한다.
인공지능이 아직 프랑스 혁명에 대해서 얼마나 공부했는지 분명하지 않다. 서민의 어려움과 대립하는 경쟁체제 속에서 발전하는 경제적 자유주의를 충분히 이해하고 있다는 사실이 아직 없다. 따라서 아직까지는 인공지능은 정치적인 좌파 우파가 없다. 그러나 가까운 미래에 어떤 ‘빅데이터’로 인공지능이 학습하느냐에 따라 인공지능이 이념과 종교를 가질 수 있다. 그러면 이념과 종교에 따른 전세계의 갈등 문제가 그대로 인공지능에서 발생하는 무서운 미래가 예측된다. 인공지능으로부터 ‘이념’을 분리하려는 논의가 필요하다. 인공지능에 ‘혁명’과 ‘전쟁’이 일어나면 심각하다. 그건 인간의 영역으로 남겨 두어야 한다.

1789년 7월 14일 바스티유 감옥 습격으로 시작된 프랑스 혁명을 묘사한 그림. [출처=허핑턴포스트]

컴퓨터에도 남북이 있다

그런데 재미있는 것은 컴퓨터에는 좌우가 없고 대신에 남북으로 나뉘어 있다. 초창기 개인용 컴퓨터 PC 의 반도체가 프로세서(CPU)와 디램(DRAM) 메모리와 별도로 추가로 컴퓨터 기판의 북쪽에는 ’노스브리지(Northbridge)’ 칩이 설치되고 남쪽에는 ‘사우스브리지(Southbridge’ 칩이 설치되었다. 그리고 전기배선들이 인쇄회로 기판 위에서 이들 반도체들을 연결하는 역할을 했다.

노스브리지(Northbridge) 칩은 일반적으로 CPU, 디램, 그래픽 카드, 그리고 사우스브리지 칩 사이의 통신을 관장한다. 다르게 설명하면 컴퓨터에 부착된 CPU, 디램, 그래픽 카드와 같은 고속의 장치를 제어하는 집적회로를 의미한다. 사우스브리지(Southbridge) 칩은 컴퓨터에 부착된 각각의 장치와의 입출력을 담당한다. 예를 들어, 마우스를 움직이면 사우스브리지 칩에 그 정보가 전달되며 사우스브리지 칩에서는 그 정보를 노스브리지로 보내고 다시 노스브리지는 메모리로 보낸다.

한마디로 요약한다면 노스브리지(Northbridge) 칩과 사우스브리지(Southbridge) 칩은 컴퓨터와 그 외부 주변기기와의 통신을 돕는 반도체들이다. 외부 기기에는 마우스, 키보드, 외장 하드, USB, 인터넷 등이다. 두 칩이 없이는 컴퓨터가 동작하지 못한다. 고립된 섬이 된다. 인공지능에서도 학습과 판단에 필요한 데이터를 외부로부터 공급받기 위해서는 이러한 반도체가 필요하다. 다만 이름이 바뀌었거나 이제는 CPU나 GPU 안으로 들어갔을 뿐이다.

초기 개인용 PC 의 컴퓨터 구조에 포함된 노스브리지(Northbridge) 칩과 사우스브리지(Southbridge) 칩의 연결도. [출처=Shuttle.eu]

인공지능은 좌뇌 우뇌가 없다

인공지능에는 왼손잡이도 없고 오른손잡이도 없다. 마찬가지로 좌뇌 우뇌도 없다. 하지만 정치적으로 이념화되어 좌파 인공지능과 우파 인공지능이 탄생할 수 있다. 단순히 학습 데이터의 종류의 선택이 이념을 정한다. 결국 인간이 제공해 주는 데이터가 이념을 정할 것이다.

최근 사회적으로 우수한 인재는 좌뇌형 인간과 우뇌형 인간이 결합된 모습이다. 매우 논리적이지만 직관이 필요하고 감성적이며 열정이 있어야 한다. 여기에 도덕과 윤리가 결합되면 우리 국가, 기업, 사회 또는 단체를 이끌 수 있다. 그러니 인공지능도 좌뇌의 기능과 우뇌의 기능을 동시에 같이 갖고 있어야 한다. 미래 인공지능의 발전 방향이다.

좌우의 구분이 되지 않는 인공지능 심층강화학습(DNN)의 연결도. [출처=Research Gate]

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]