0. 목차
- '기술적 특이점'이란?
- 컴퓨터는 이미 인간을 넘어서고 있다.
- 튜링 테스트(Turing Test)
- AI의 발전
- 인간 지능의 확장
- 사이보그화
1. '기술적 특이점'이란?
미국의 미래학자 '레이 커즈와일(Raymond Kurzweil, 1948~)'은 2005년에 미래 예측에 관한 전설적인 책 '특이점이 온다(The Singularity Is Near)'를 출판했다. 이 책에는 '2045년에 인공지능이 인간의 지성을 앞질러 기술적 특이점에 도달한다.'라는 놀라운 예언이 적혀 있다. '기술적 특이점(Technological Singularity)'이란 인공지능의 발전이 가속화되어 모든 인류의 지성을 합친 것보다 더 뒤어난 초인공지능이 출현하는 시점을 말한다. 그리고 '레이 커즈와일(Raymond Kurzweil)' 박사는 '기술적 특이점'에 대해 '생물로서 우리의 사고와 존재가 스스로 만들어 낸 기술과 융합하는 임계점'이라고 설명한다. 그리고 그것에 의해 인간의 생활은 이전으로 되돌릴 수 없을 정도로 변모한 미래가 찾아온다고 하였다.
그러면 '기술적 특이점(Technological Singularity)'은 정말로 올까? '기술적 특이점'이 도래할 것이라는 '레이 커즈와일'의 박사의 예상의 근거가 되는 것은 기술의 변화 속도가 가속하고 있으며, '지수 함수(Exponential Function)'적으로 진화한다는 견해이다. 직선적 진화는 현재의 기술이 연장되는 것이므로, 직관적으로 미래를 예측하기 쉽다. 예컨대 과거 10년 동안 일어난 것과 같은 진화가 앞으로 10년 동안에도 일어날 것이라고 예측할 수 있기 때문이다. 한편, 지수 함수적 진화의 경우, 처음에 진화가 정체한 것처럼 느껴지기 때문에 진화하고 있는지를 체감하기 어렵다. 하지만 어느 시기부터 폭발적으로 진화 속도가 빨라져, 직선적으로 진화한 경우를 상회했다고 생각하자마자 순식간에 앞서 나간다. 예컨대 바둑의 AI는 2000년대 정도까지만 해도 '인간보다 바둑 AI가 강해지려면 아직 시간이 한참 걸릴 것'이라고 생각하는 사람이 많았다. 하지만 급격하게 기술이 진화한 결과, 현재는 인간 프로기사를 AI가 압도하게 되었다. '레이 커즈와일'은 그런 지수 함수적 기술의 진화가 AI를 비롯한 여러 분야에서 일어날 것이라고 생각한다. 그리고 그 귀착점이 '기술적 특이점(Technological Singularity)'이라는 것이다.
사실 '특이점이 온다(The Singularity Is Near)' 책이 발간될 당시에는 '레이 커즈와일'의 예측이 너무 낙관적이라고 비난하는 사람도 많았다. 하지만 2010년대에 들어와 '딥러닝(Deep Learning)'에 의한 AI 기술이 급속히 발전하면서, '기술적 특이점(Technological Singularity)' 시대는 현실로 다가오고 있다.
2. 컴퓨터는 이미 인간을 넘어서고 있다.
'레이 커즈와일(Raymond Kurzweil)'은 몇 가지 단계를 거쳐 '기술적 특이점'에 도달할 것이라고 예측하였다. '레이 커즈와일'의 예측을 하나씩 검증해 보자. 먼저 '기술적 특이점'에 도달하기 위한 중요한 열쇠를 쥔 컴퓨터의 진화이다. '레이 커즈와일'은 2005년부터 20년 이내에 인간의 지능을 모방할 수 있는 능력을 가진 컴퓨터가 PC 정도의 크기로 실현된다'고 예측했다. 인간 지능을 모방하기 위해 어느 정도의 능력이 필요할까가 문제가 되지만, '레이 커즈와일'은 '처리 속도'와 '기억 용량'의 측면에서 평가하고 있다.
'레이 커즈와일'은 시각이나 청각의 정보 처리 속도를 참고 하여, 인간 뇌 전체의 정보 처리 능력은 1초당 '1016(1경)'회의 계산을 할 수 있는 속도라고 평가했다. 즉 1초 동안 1016회의 계산을 할 수 있는 능력을 가진 컴퓨터가 2025년까지 등장하면 처리 속도의 향상은 예상대로 진행되는 셈이다. 2012년에 완성된 일본의 슈퍼컴퓨터 '게이(K, 일본어: 京)'는 그 이름대로 1초 동안 1경 회의 계산을 할 수 있는 능력을 가진다. 뒤에서 이야기하는 슈퍼컴퓨터 '후가쿠(Fugaku)'는 1초 동안 약 44경 회의 계산을 할 수 있다. 이것은 2021년 현재 세계 최고급 계산 속도이다. 즉, 슈퍼컴퓨터라면, 이미 '레이 커즈와일'이 예언한 컴퓨터에 능력에 이른 것이다.
기억 용량에 관해 말하면 '레이 커즈와일'은 인간의 뇌에 기억되는 정보량을 전체적으로 '1018(100경)' 비트 정도라고 평가했다. 비트는 정보의 단위이며, 8비트는 1바이트이다. 100경 비트의 단위를 바꾸면 대략 113엑사바이트 정도 된다. '엑사바이트(EB)'는 '킬로바이트(KB)', '메가바이트(MB)', '테라바이트(TB)', '페타바이트(PB)' 다음의 단위이다. 2023년 기준, 이 정도의 대용량 기억 장치는 저렴하게 구입하기는 어렵지만, 필요한 자금이 있다면 충분히 뇌 전체의 정보를 기억할 수 있을 정도로 대용량 기억장치를 구입할 수 있다. 다만 개인용 PC가 이 정도의 기억 용량을 갖추려면 시간이 더 걸릴 것 같다.
2-1. 컴퓨터에 뇌를 모방할 수 있을까?
인간의 뇌보다 계산 능력이 높은 컴퓨터가 가능하다고 하더라도, 컴퓨터상에서 인간의 뇌를 모방할 수 있을까? 이 점에 관해 '레이 커즈와일(Raymond Kurzweil)'은 2020년대 중반까지 인간 지능을 모델로 한 유효한 소프트웨어가 개발될 것으로 예상하였다. 인간의 뇌를 모방하는 충분한 능력을 가진 하드웨어가 갖추어지는 것과 같은 시기에, 인간 뇌의 메커니즘을 재현할 수 있는 소프트웨어도 완성될 것이라는 예상이다. 인간의 뇌와 현재의 컴퓨터는 정보 처리 방식 등에서 공통된 점도 있지만, 근본적으로 서로 다른 점이 있다. 그것은 인간의 뇌는 하드웨어와 소프트웨어가 일체되어 내부에서 만들어진다는 점이다. 뇌의 여러 가지 기능은 살아 있는 세포로 만들어진 뇌가 있어 비로소 발휘된다는 것이다.
3. 튜링 테스트(Turing Test)
'레이 커즈와일'은 인간의 뇌를 모방하기 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어가 갖추어짐으로써, 컴퓨터가 '튜링 테스트(Turing Test)'를 합격할 수 있게 되어 AI와 인간을 구별하지 못하게 될 것이라고 예상하였다. '튜링 테스트'란 영국의 수학자이자 컴퓨터 과학자인 '앨런 튜링(Alan Turing, 1912~1954)'이 고안한 것으로, 대화 상대가 인간인지 아닌지를 판정하기 위한 테스트이다. 인간 판정자가 컴퓨터인지 인간인지 알지 못하는 상대와 문자로 대화를 한다. 그 결과 대화 상대가 컴퓨터임을 알아차리지 못하면, 그 컴퓨터는 사람과 동등한 지능을 가지고 있다고 간주하는 테스트이다. 상대가 컴퓨터임을 판정자의 30% 이상이 알아차리지 못하면 합격이다.
사실 2014년에 튜링 테스트에 사상 최초로 '합격자'가 나왔다고 발표되어 화제가 된 적이 있다. '우크라이나에 거주하는 13세 소년'이라는 설정의 '챗봇(Chat Bot)'이 튜링 테스트를 받았는데, 판정자의 30% 이상이 인간이라고 판정했다고 한다. 단, 영어가 모국어가 아니고 소년이므로 지식도 모자란다는 설정이었으며, 판정 시간도 몇 분이라는 특수한 조건 아래에서의 '합격'이었기 때문에, 정말로 합격이라고 해도 좋을지 의문시하는 의견도 있다. '튜링 테스트(Turing Test)'에 대해서는, 원래 판정자의 질에 의존하는 데다 아주 짧은 시간의 Chat으로도 테스트에 합격했다는 것으로는 인간처럼 행동했다고 단언하지 못할 것이라고 지적하는 전문가들도 있다.
4. AI의 발전
4-1. 통계적으로 학습하는 AI
챗봇 AI는 인간의 대화 데이터를 많이 학습함으로써, 앞으로도 계속 성능이 개선될 것이 분명하다. 또 AI를 탑재한 로봇을 인간 사회에서 생활시킴으로써, 사람이 살아가면서 익힌 것을 AI도 통계적으로 처리할 수 있게 되면, 자연스러운 대화가 가능해질 것이라고 보는 견해도 있다. 현재 주류인 AI는 '빅 데이터(Big Data)'라는 대량의 데이터를 사용해 '뉴럴 네트워크(Neural Network)'라는 수법으로 학습한다. '뉴럴 네트워크(Neural Network)'란 인간 뇌의 '신경 세포(Neuron)'를 모방한 인공 신경 세포를 사용해 뇌의 정보 처리 방식을 모방한 학습 수법이다. 챗봇 AI의 경우, 대량의 데이터를 학습함으로써 단어의 의미 등을 통계적으로 관련시킨다. 그 결과, 인간과 대화를 하게 된 AI는 응답으로 가장 확실한 단어의 조합을 골라 대답한다.
예컨대 사람이 '오늘 너무 덥네'라는 말을 했는데, AI가 '물이 마시고 싶네'라고 말했다고 하자. 그런데 AI가 목마름을 느껴 진심으로 그렇게 대답했을 리는 없다. 어디까지나 인간의 대화 데이터를 학습한 결과, 통계적으로 있을 만한 단어를 나열해 대답한 것뿐이다. '배가 고팠다', '잠이 온다', '어떤 사람이 좋다' 등의 말이나 감각은 우리가 살아 있는 것과 밀접하게 관련이 있다. 인간이 하는 말이나 의미에는 생물이 아니라면 이해할 수 없는 부분이 있다. 따라서 통계적으로 학습하는 메커니즘으로는 AI 발전에 한계가 있다.
4-2. 자기 스스로 개량하는 AI
지수 함수적으로 기술이 진화한다는 아이디어에서 중요한 열쇠를 쥐고 있는 것은 '자기 스스로 개량하는 AI'이다. 영국의 AI 기업 '딥마인드(DeepMind)'가 개발한 바둑 AI '알파고(AlphaGo)'는 2016년 당시 이세돌 9단에게 승리해 전 세계에 충격을 주었다. '알파고'는 과거의 프로기사들 대국 데이터를 대량으로 학습함으로써, 바둑 두는 방법을 스스로 습득했다. 바둑의 전술을 인간이 하나하나 가르친 것은 아니다. 그리고 알파고는 알파고끼리 대국을 거듭함으로써 강해졌다. 이어 개발된 '알파고 제로(AlphaGo Zero)'는 더욱 놀라운 결과를 과시했다. '알파고 제로'는 맨 처음 바둑의 기본적인 규칙을 받은 뒤, 프로기사의 대국 데이터를 학습하지 않고 자기 자신과의 대국만 되풀이했다. 당연히 처음에는 좋은 수를 둘 수 없었지만, 무럭무럭 실력을 쌓아 단 3일 만에 '알파고'보다 강해졌다. '알파고'와 '알파고 제로' 둘 다 처음에 '바둑을 둔다'는 프로그램의 틀을 설정할 때 인간이 개입한 것을 제외하면 이후에는 인간의 손을 떠나 AI가 자기 자신을 진화시켰다.
바둑 AI가 더 강력해지더라도 우리 생활에는 그다지 큰 영향은 없을지도 모른다. 그러나 여러 가지 일을 할 수 있은 '인공 일반 지능(AGI: Artificial General Intelligence)' 또는 '범용 AI'가 등장하고 그 AI가 자신을 차츰 개량한다면, 온갖 분야에서 인간이 AI에 전혀 맞설 수 없는 상황이 생기지는 않을까? '레이 커즈와일(Raymond Kurzweil)' 박사는 AI 등의 '비생물적 지능'이 '인간의 지능'보다 훨씬 유능해질 것이라고 주장하였다.
'바둑', '화상 인식', '음성 인식', '번역', '그림', '성우' 등 각 분야에서 전문적인 AI가 다수 등장하고, 각각 성능이 계속 향상되고 있다. 하지만 2023년 기준, 인간처럼 여러 가지 일을 할 수 있는 '인공 일반 지능(AGI)'은 아직 실현되지 않았다. 현재의 AI는 인간이 부여한 과제의 범위 안에 머물러 있으며, 틀 자체를 외부의 자극 없이 자기 자신이 스스로 자연스럽게 만들고 개발자가 설정한 과제 범위를 뛰어넘어 진화할 수 있는 AI는 아직 실현되지 않았다. '자기 스스로 개량하는 AI'가 등장하려면, 무엇이 필요할까? 궁극적으로는 역시 생명과 마찬가지로 하드웨어를 포함해 자기 자신을 내부에서 만들어 내는 '자기 산출'의 메커니즘이 필요할 것이다. 이른바 '인공 생명'을 만드는 노력과 가깝다고 할 수 있다. 그렇게 자기 산출을 하는 AI에 대한 연구도 진행되고 있다.
5. 인간 지능의 확장
5-1. 나노봇을 뇌에 들여 보낸다.
'레이 커즈와일(Ray Kurzweil)'은 초소형 로봇인 '나노봇(Nanobot)'이 등장하여, 나노봇이 뇌의 정보를 상세히 스캔할 수 있게 된다고 예언하였다. 그렇게 함으로써 인간 뇌의 정보 처리 과정 전체가 밝혀질 것이라고 예언하였다. 덧붙여 2020년대에는 뇌 속으로 들어간 나노봇이 외부에서 청각이나 시각 정보를 뇌의 '신경 세포(Neuron)'에 직접 전달함에 따라, 실제로 보고 듣지 않은 여러 가지 소리나 영상을 체험할 수 있게 될 것이라고 예상하였다. '고글(Goggles)' 등의 장치를 부착하지 않더라도, 뇌에 직접 작용해 '가상현실(VR)'을 체험할 수 있다는 것이다. 그리고 2030년대에는 가상현실의 품질이 높아져 현실과 가상을 구별할 수 없게 될 것이라고 예상하였다.
이런 예상의 기초에 있는 것은 '나노봇(Nanobot)'의 실현성이다. '레이 커즈와일'은 나노봇에 의한 뇌 스캔을 실현할 방법으로, 혈관을 통해 뇌에 침입하는 방법과 목적이 되는 뇌의 부위에 직접 주입하는 방법을 들고 있다. 혈관 안을 이동하려며 나노봇은 적혈구 정도의 크기여야 한다. 적혈구의 지름은 약 '8μm(0.008mm)'이다. 이동하기 위한 장치나 스캔이나 외부와의 통신 장치 등을 집어넣은 극소 로봇을 만들어 들여보내는 것은 현재의 기술로는 어려울 것이다. 뇌에 들어갈 나노봇의 안정성도 고려해야 한다. 현재의 '분자 로봇'이나 '나노 머신(Nano Machine)' 분야의 연구 개발은 이른바 전자기기가 아니라 고분자를 이용한 것이 주류이다. 예컨대 고분자 캡슐 안에 항암제를 넣어 표적이 되는 암세포에 이르게 한다는 것이다. 전자 기기의 소형화에 대해서는 기존 패러다임을 파괴할 기술 혁신이 필요할 것으로 보인다.
5-2. 뇌의 모든 정보를 컴퓨터에 업로드
'레이 커즈와일(Ray Kurzweil)' 박사는 뇌를 완전히 모방하는 컴퓨터가 탄생할 뿐만 아니라, 인간 뇌 전체의 정보를 컴퓨터에 전송하는 일도 가능해질 것이라고 예상했다. 이것을 '마인드 업로드(Mind Upload)'라고 한다. 이 경우, 사람의 지능, 성격, 기억까지 모조리 그대로 컴퓨터로 옮겨진다. 정말로 뇌를 모델로 해서 뇌속의 데이터를 컴퓨터에 옮길 수 있을까?
뇌에서는 여러 '신경 세포(Neuron)'가 서로로 접속해 전기 신호를 주고받음으로써 감각이나 기억의 정보를 처리할 수 있다. 이들을 컴퓨터로 처리할 수 있는 형식의 데이터로 모델화해서 변환하고 보존하는 일도 가능해질 것으로 예측된다. 단, 업로드된 데이터를 사용해 컴퓨터상에서 인간처럼 기억이나 인격을 재현할 수 있는가는 또 다른 문제이다. 인간의 뇌는 하드웨어와 소프트웨어가 일체인 시스템이다. 따라서 뇌의 소프트웨어만 떼어 내어 컴퓨터에 이식하더라도 원래와 같이 동작하지 않을 수도 있다. 원래와 같이 동작하려면, 살아 있는 신체의 상태까지 표현할 수 있는 '컴퓨터'와 '새로운 시스템'이 등장해야만 한다.
5-3. 뇌-기계 인터페이스(BMI)
뇌와 외부 기계를 연결하는 기술을 '뇌-기계 인터페이스(BMI:Brain Machine Interface)'라고 하며, 이미 실용화된 것들도 있다. 예컨대 청각 장애가 있는 사람의 '내이(Inner Ear)'에 전극을 매립하고 청각 기관을 거치지 않은 채 마이크로 커진 소리의 정보를 청신경에 직접 전기 신호로 전하는 기술을 이용한 '인공 내이(Artificial Inner Ear)'가 이미 등장했다. '뇌-기계 인터페이스(BMI)'에는 인체에 뭔가의 장치를 매립하는 '침습형'과, 머리 부분에 장착하여 몸 밖에서 뇌의 정보를 읽거나 뇌에 신호를 보내는 '비침습형'이 있다.
'뇌-기계 인터페이스(BMI)' 기술은 앞으로도 발전할 것으로 예상된다. 앞으로 우리의 뇌는 외부 네트워크와 직접 연결될 가능성이 높다. 예를 들어 초소형 스마트폰을 뇌 속에 붇고, 손에 쥐지 않고 뇌로 직접 조작하는 그런 미래는 현재로서도 충분히 상상할 수 있다. 만약 뇌가 외부 네트워크와 연결되면, 개인의 의사 결정이 외부의 영향을 크게 받을 것으로 예상된다. 이미 현대인들은 스마트폰 등을 통해 외부 정보를 받아들이면서 크게 영향을 받고 있다. 어떤 형태가 될지는 불분명하지만, 그런 정보가 뇌 속으로 직접 들어오면, 영향이 더욱 커질 것은 분명하다. 자신의 뇌 속에서 생각하는 정보가 외부로 새어나가는 '프라이버시(Privacy)'와 관련된 문제도 있다.
6. 사이보그화
뇌가 컴퓨터와 연결될 뿐만 아니라, 인체의 여러 장기도 기계로 치환될 것으로 예상된다. 일부가 기계로 치환된 인간인 '사이보그(Cyborg)'가 현실화된다는 것이다. '인공 심장', '인공 내이', '인공 망막', '인공 고관절' 등 몇몇 매립형 인공 장기는 이미 실용화되어 있다. 앞으로는 '폐', '간', '신장', '위', '소장', '대장' 등 다수의 장기가 내구성과 신뢰성이 높은 인공 장기로 치환될 것으로 예상된다. 뇌는 아직 남아 있지만, 뇌 속의 혈관에 들어 있는 무수한 나노봇에 의해, 외부 네트워크와 연결된다. 인체의 많은 부분을 튼튼한 인공 장기로 치환함으로써, 수명은 점점 길어질 것으로 예상된다. 노화와 질병의 원인 90%를 예방할 수 있게 되면, 수백 년~수천 년 이상 사는 삶은 일상화될 것이다.
과학 기술을 사용해 인간의 생물학적 한계를 넘어서려는 생각을 '트랜스 휴머니즘(Transhumanism)'이라고 하는데, 한글로는 '초인간주의'라고 번역하기도 한다. '레이 커즈와일(Ray Kurzweil)'의 사이보그화에 관한 이러한 예상은 이미 소개한 나노봇의 진화를 전제로 하는 부분이 많다. 나노봇의 실현이 가까워져야 '트랜스 휴머니즘(Transhumanism)'에 다가갈 수 있다고 생각된다.