전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 생활경제

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능과 손흥민의 기도

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[편집자] 4차 산업혁명은 모든 사물과 인간을 연결하여 빅데이터를 모으고, 이를 이용하여 인공지능으로 학습하여, 결국 인공지능이 인간을 대체하는 시대를 말한다. 이러한 4차 산업혁명의 물결이 산업뿐만 아니라 경제, 사회, 정치 등 전 분야에 걸쳐서 막대한 변화를 일으키고 있다.

글로벌뉴스통신사 뉴스핌은 '김정호의 4차혁명 오딧세이' 칼럼을 매주 연재하여 4차 산업혁명의 본질과 영향, 그리고 전망을 독자들에게 쉽게 소개하고자 한다. 4차 산업혁명의 핵심은 바로 인공지능, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅으로 표현할 수 있으며 그 핵심 부품이 반도체이다. 이들 핵심 기술의 개념과 원리, 응용을 설명하여 일반 독자들이 4차 산업혁명에 대해서 공감하고 이해하며 더 나아가 개인과 기업, 국가의 미래를 계획하는 것을 돕고자 한다.

김정호 카이스트(KAIST) 전기 및 전자공학과 교수는 서울대 전기공학과를 졸업하고 미국 미시건대에서 박사 학위를 받았다. AI대학원 겸임교수, IEEE펠로우, 카이스트 ICT석좌교수, 한화 국방 인공지능 융합연구 센터장, 삼성전자 산학협력 센터장 등을 겸하고 있다.

 

딥러닝에 반영된 인간의 가치

최근 연구가 활발하게 진행, 개발되는 인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 '기계학습(Machine Learning)'이라고 불리는 인공지능이고, 더 세부적으로 이야기하면 '딥러닝(Deep Learning)'이다.

김정호 교수

인공지능은 데이터로부터 학습하며, 특히 그 구조의 층(Layer)이 깊어 '심층기계학습'이라고 부르기도 한다. 여기서 인공지능이 똑똑해지는 이유는 바로 학습의 능력에 뿌리를 두기 때문이다. 데이터를 이용해 학습하는 것이 경쟁력의 원천이다.

이 학습 방법 중에 정답을 알려주면서 학습하는 방법을 '지도학습(Supervised Learning)'이라고 부른다. 예를 들어, 이미지를 인식하는 CNN(Convolution Neural Network)의 경우 수백만 장의 사진을 보여주면서 각각 사진에 설명을 붙여야 한다. 동물이라면 사자인지 호랑이인지 고양이인지 알려줘야 한다. 이 작업을 인식표(Label) 혹은 태그(Tag)라고 한다.

학습을 위해서는 수많은 사진도 모으고 태그도 붙여야 한다. 이 작업이 인공지능 학습에 들어가는 노고이고 비용이다.

그런데 데이터를 이용해 학습하는 과정에서 입력하면 결과(Classification)를 하게 되는데, 정답과의 차이를 비용함수(Cost Function)로 규정한다. 이렇게 학습 과정에서 이 비용함수를 최소화하기 위해 인공지능 신경망의 변수(Variables)들을 조정해간다. 이러한 변수 최적화 과정을 다른 말로 학습이라고 한다.

그런데 이 비용함수를 정하는 것이 중요하다. '정답률(Mean Square Error, MSE)'로 할 수 있고, '엔트로피'라 불리는 정보량을 기준으로 할 수도 있다. 다르게는 비용, 시간, 거리, 에너지, 수율 등 인공지능망 설계자가 의도한 방향으로 정할 수가 있다. 단지 그 수학적 표현이 미분 가능해야 한다. 공학에서는 비용함수가 정확성이나 효율을 강조한다.

반면, 여기에 더해서 주관적인 감정이나 변화, 차이, 차별, 신뢰, 도덕, 인성, 재현성, 생산성 측면뿐만 아니라 인간적, 도덕적, 추상적 가치를 비용함수에 넣을 수 있다.

이처럼 인간이 어떤 가치를 최고로 삼느냐에 따라 인공지능을 다르게 학습할 수 있다. 그래서 인간의 가치와 생각이 인공지능에 그대로 반영된다.

한편, 인공지능이 학습을 빠르게 수렴하도록 하기 위해 정답과 오답 사이에 확률 차이를 최대한으로 하는 경우도 있다. 양극화를 추구해서 정답과 오답을 갈라놓는다. 그래야 분명한 답을 얻기 때문이다.

이때 소프트맥스(Softmax) 함수가 마지막 인공지능 신경망의 출력 함수로 사용되기도 한다. 그래서 인간이 원하는 차별적인 요구가 인공지능 학습 과정에 반영되기도 한다. 단지 수학 수식을 통해서 전달할 뿐이다.

GAN 인공지능과 강화학습에 더해진 인간의 가치

인공지능으로 창작 작업을 할 수 있는 GAN(Generative Advisory Network)이 있다. 모방을 통해서 창작하는 인공지능 신경망이다. 인간의 규범으로는 도덕적 논란의 소지가 있다. 원본 이미지에 최대한 짝퉁 이미지를 만들어 둘 사이의 구별 확률이 50%가 될 때까지 창작 인공신경망(Generator)을 학습하기 때문이다. 그래서 구별기(Discriminator)를 속이려 한다.

이 과정에서 모방을 통한 창작의 힘을 기른다. 하지만 인간의 도덕 기준으로 보면, 모방을 계속해서 판별기를 속일 수 있을 때까지 모방을 계속한다. 짝퉁 작가인 셈이다. 그래도 창작 작업의 본질은 인간 세계에서도 모방으로 배운다는 점이다.

표절을 명확히 구분하기도 어렵다. 몇 소절, 몇 문장이 같다거나 비슷하다고 해서 표절로 단정하기 어렵다. 이처럼 GAN 인공지능에는 모방을 통한 창작의 발전이라는 인간의 가치가 담겨 있다.

데이터 없이 인공지능이 학습하는 방법으로는 강화학습(Reinforcement Learning)이 있다. 다양한 시도를 스스로 하고 반응을 보면서 최적의 정책(Policy)을 세우는 방법이다.

게임이나 주식 투자와 같이 환경에서 직접 행동과 반응을 보고, 최적의 전략을 정해가는 방법이다. 알파고 바둑 게임에서도 사용된 학습 방법이다. 역시 가장 큰 장점은 데이터 없이도 학습할 수 있다는 점이다.

그런데 이 학습과정에서 보상(Reward)을 정하고 이를 수학적으로 표현한 가치함수(Value Function)를 사용한다. 이 보상체계에 따라 인공지능 신경망을 최적화해 간다. 이를 강화학습이라고 부른다.

그러니 바로 보상을 정하는 것이 인공지능의 가치체계를 결정한다. 알파고에서는 승률이 되고 주식투자에서는 이익률이 될 수 있다.

여기에는 강화학습 설계자의 의도와 가치 체계에 맞게 얼마든지 정할 수 있다. 효율이 될 수도 있고, 협력, 신뢰와 같은 주관적인 가치 체계일수도 있다. 가치함수로 표현하기만 하면 된다. 종족 보존, 지속률 자유도도 보상이 될 수 있다.

어떤 경우는 돈, 명예, 권력보다 공생이나 상생이 보상으로 정해질 수 있다. 이렇게 강화학습은 인간이 정한 보상 체계를 따른다. 생각보다 인공지능이 상당히 가치 지향적으로 만들어질 수 있다.

인공지능도 인간의 가치 체계를 따른다

그래서 가치가 올바른 인공지능을 개발하기 위해서는 먼저 인간 자체의 가치관이 잘 확립되어야 한다. 그러려면 믿음, 신뢰, 사랑, 배려, 공정, 정의, 평등, 공존, 협력, 평화, 자유 등 기초 가치가 우리 사회에서 흔들리지 않았으면 한다. 그러면 인공지능도 이를 그대로 따라간다.

토트넘의 손흥민 선수는 지난 7일 열린 츠르베나 즈베즈다(세르비아)와의 2019~2020시즌 유럽축구연맹(UEFA) 챔피언스리그(UCL) 조별리그 B조 4차전 원정전에 선발 출전해 팀의 4대0 승리를 이끌었다. 그리고 두 골을 넣었다.

인상적이게도 손흥민 선수가 골을 넣은 후 고메스 선수의 쾌유를 비는 세리머니 모습을 보도 사진에서 보았다. 인공지능도 이런 '손흥민의 기도하는 마음'을 같이 학습하면 좋겠다.

고메스의 쾌유를 비는 손흥민의 기도 세리머니. [사진= 로이터 뉴스핌]

 

김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수 joungho@kaist.ac.kr 

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
발견 어려운 췌장암 AI로 조기 진단 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국 알리바바가 개발한 AI 솔루션이 췌장암 조기 진단을 해내는 것으로 나타났다. 췌장암은 발견하기가 극히 어려운 암으로, 보통 말기에 발견된다. 때문에 췌장암은 진단 후 5년 생존율이 10%에 불과하다. 중국의 AI 솔루션이 중국의 한 병원에서 시범 적용되고 있으며, 이를 통해 췌장암 조기 발견 사례가 늘고 있다고 뉴욕타임스 중문판이 6일 전했다. 알리바바가 개발한 이 솔루션의 명칭은 'PANDA(인공지능 췌장암 검사 시스템)'이다. 촬영된 CT 영상을 AI가 판독해 췌장암 확진을 결정하는 소프트웨어다. PANDA는 중국 내 여러 병원에서 임상을 진행 중이다. 이 중 한 곳은 닝보(寧波)대학 인민병원이다. 닝보대학 인민병원은 2024년 11월 PANDA를 도입해 임상시험을 시작했다. 현재까지 PANDA는 18만 건 이상의 복부 혹은 흉부 CT를 분석했고, 이를 통해 20건 이상의 췌장암을 발견했다. 이 중 14건은 조기 진단이었다. 췌장암은 조기 진단될 경우 수술을 통한 제거가 가능하다. 한 환자의 경우 복부 팽만감과 메스꺼움의 증상으로 병원을 찾아 CT를 촬영했으며, 췌장 전문 검사를 받지 않았지만, 췌장암 판정을 받았다. 현지 의사는 "PANDA의 식별이 없었으면 결코 췌장암 판정을 못 하는 상황이었으며, PANDA로 인해 환자의 췌장암이 조기에 발견됐고 수술을 통해 완치될 수 있었다"며 "AI가 환자의 생명을 구했다고 볼 수 있다"고 소개했다. 아직은 오차율이 비교적 높은 상태다. PANDA는 그동안 1400건의 스캔 영상에 대해 췌장암 가능 경고를 했다. 전문의들은 이 중 300개에 대해서만 정밀 진단이 필요하다고 판단했다. 이후 300명의 환자는 재검사를 받았다. 이 중 20여 건이 췌장암으로 판정받았다. PANDA를 개발한 곳은 알리바바 산하 다모(達摩)연구소다. 연구소의 베테랑 알고리즘 전문가는 2000명 이상의 췌장암 환자의 CT 영상을 취득해 방사선 전문의들에게 병변 위치를 수작업으로 표시하도록 요청했다. 그리고 결과물을 AI 학습으로 훈련시켰으며, 이를 통해 PANDA는 선명도가 낮은 CT 이미지에서도 췌장암을 식별할 수 있게 됐다. 알리바바의 PANDA는 지난해 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 의료 기기로 선정됐다. 해당 제도는 성능이 뛰어난 의료 기기의 경우 임상 시험 기간을 단축시켜준다. 캘리포니아 대학의 한 교수는 "임상 경험이 풍부한 전문가보다 PANDA가 의사들에게 더 가치가 있을 것"이라며 "PANDA와 같은 솔루션은 지방 병원이나 진료소의 유용한 보조수단이 될 것"이라고 평가했다. 중국 병원 자료사진. [신화사=뉴스핌 특약] ys1744@newspim.com 2026-01-06 11:36
사진
9월 북극항로 첫 시범운항 [부산=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 해양수산부가 올해 북극항로 개척에 본격 나선다. 오는 8월 말에서 9월 중 컨테이너선(3000TEU급)을 투입해 시범운항을 실시할 예정이다. 이를 위해 상반기 중 시범운항에 참여할 선사 및 화주를 모집해 선정할 방침이다. ◆ 북극항로 개척 원년…첫 시범운항 주목 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)은 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 이 같은 내용을 포함한 새해 정책방향을 제시했다. 그는 "오는 9월 전후에 시범운항을 할 수 있도록 준비하고 있다"면서 "3000TEU급 컨테이너선을 투입할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "3000TEU급 컨테이너선이 대형에 비하면 작다고 할 수 있지만, 크기는 중요하지 않다"면서 "중국이 지난해 운항한 선박도 4000TEU급 수준"이라고 설명했다. 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)이 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 새해 정책방향을 설명하고 있다. [사진=해양수산부] 2026.01.06 dream@newspim.com 김 대행은 "시범운항을 위해 올해 상반기 중에는 선사와 화주를 선정할 예정"이라면서 "시범운항이라는 면에서 여러 가지 인센티브를 제공할 방침"이라고 밝혔다. 다만 "선사가 선정되면 선사가 희망하는 게 있기 때문에 이를 반영해서 잘 결정하겠다"고 덧붙였다. 부산신청사 건립과 관련해서는 "내년 예산에 (신청사)설계비를 반영할 예정"이라면서 "내년부터 구체적인 (청사 건립)절차를 시작할 계획"이라고 밝혔다. UN해양총회 개최지와 관련해서는 "개최도시 선정은 UN과도 협의해야 할 사항"이라면서 "(유치에)관심 있는 도시들과 협의해서 결정하겠다"고 설명했다. ◆ 부산해양수도 조성 첫발…유관기관 모으기 가속 김 대행은 지난 5일 부산청사에서 열린 해수부 시무식에서 신년사를 통해 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"고 제시했다. 이를 위해 해양수산분야 유관기관을 부산으로 모으는 작업이 본격화될 전망이다. 해수부 산하기관들도 올해 부산 이전이 본격화될 것으로 보인다.  김 대행은 "기업, 공공기관, 해사법원, 동남권투자공사 등이 집적화된 해양클러스터 조성을 추진해 나가겠다"면서 "부산항을 세계 최대 규모의 항만으로 개발하고, 터미널 운영 효율화와 종합 항만서비스 제공을 통해 글로벌 물류 요충지로 성장시키겠다"고 다짐했다. 이어 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"면서 "부산에서 로테르담까지 북극항로 시범운항을 추진하고 해양수도권 육성전략을 조속히 수립하겠다"고 강조했다. 2026년 해양수산부 업무계획 [자료=해양수산부] 2025.12.23 dream@newspim.com dream@newspim.com 2026-01-06 11:00
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동