[조영임칼럼] 게놈과 뉴런의 오케스트라로 연주되는 인간의 지능
[조영임칼럼] 게놈과 뉴런의 오케스트라로 연주되는 인간의 지능
  • 온라인팀
  • 승인 2016.05.11 10:32
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▲ 조영임 가천대학교 컴퓨터공학과 교수

 

‘인공지능’이란 무엇인가? 

인간의 지능적인 작용들을 이해해보려는 학문분야이며, 인간의 지능을 기계가 갖출 수 있도록 하려는 데 목표가 있는 분야이다. 그렇다면 여기서 ‘지능’은 무엇인가? 학문적 관점에서 지능은 ‘문제해결 능력’이라고 정의할 수 있다.  

어떻게 인간은 문제를 해결하는가? 인간의 사고작용과 행동측면, 이론적이냐 합리적이냐 관점에 따라 네 가지로 나눌 수 있다.

즉, 인간의 사고작용과 이론적 측면을 강조한 ‘인간과 같은 사고시스템’, 인간의 사고작용과 인간의 행동측면을 강조한 ‘인간과 같은 행동시스템’, 인간의 사고작용과 인간의 합리적 측면을 강조한 ‘합리적 사고시스템’, 인간의 행동측면과 합리적 측면을 강조한 ‘합리적 행동시스템’으로 나눌 수가 있다.

인간의 문제해결 능력은 위와 같이 네 가지 측면의 상호조화에 의해 동작되는데, 인지과학적 접근방법에서는 주로 인간과 같은 사고나 행동시스템을 강조하며, 일반적인 공학적 관점에서는 주로 인간의 합리적 측면을 더 강조하고 있다.

따라서 공학적 관점에서 지능이란 ‘인간의 합리적 사고와 행동에 바탕을 둔 문제해결 능력’이라고 정의할 수 있다.

지능이 어떻게 동작하는지 근본원리를 살펴보자. 지능은 본래 DNA의 유전적 요소가 강하게 작용하는 것이므로, 지능을 소프트웨어적인 요소와 하드웨어적인 요소로 구분할 수 있다.

먼저 소프트웨어적 요소로 보면, 인간은 본래 DNA로 구성되어 있고 이런 DNA들이 모여서 염색체를 구성하고 있다. 염색체들이 모여서 유전자(gene)가 되는 것이고, 이런 유전자들의 모임이 게놈(genome)이 되어 인간을 구성한다. 

따라서 인간은 유전자들의 집합체가 되므로 여기서 인간유전체 연구인 게놈프로젝트가 탄생한 것이다. 인간은 수많은 유전자가 마치 프로그램처럼 구성되어 있어서 소프트웨어적 지능이라고 보는 것이다. 

▲ 인간의 지능 메카니즘 동작원리

 


지능을 하드웨어적인 요소로 보면, 유전자는 단백질 합성을 통해 신경세포(nervous cell, neuron) 즉, 뉴런이 형성되어 우리의 뇌를 구성한다. 우리의 뇌라는 하드웨어는 뇌 안에 존재하는 게놈이라는 소프트웨어가 마치 하나의 오케스트라처럼 상호작용을 통해 여러 상황에 대응하고 있다.

그래서 새로운 상황이 발생하면, 뉴런 하드웨어는 게놈 소프트웨어를 끊임없이 변화시키면서 상황에 적응하고 학습하고 반응하는 것이다.

이러한 지능의 동작 과정에서 수억만개의 데이터가 발생하는데 이것이 인간이 발생시키는 ‘빅데이터’이다. 인간의 뇌는 본래 사람이 발생시키는 빅데이터를 처리할 수 있는 슈퍼컴이 내재되어 있고 유전자를 프로그래밍할 수 있는 알고리즘도 다 갖고 ‘지능’을 실현하는 데 문제없이 동작하고 있는 것이다.

그러나 컴퓨터는 기계이므로 지능이 있을 리가 없다. 컴퓨터가 인간처럼 문제해결 할 수 있는 지능을 갖추게 하려면 인간의 본래 지능 메카니즘을 이해해야 한다.

최근 인공지능 알고리즘이 오픈소스로 다양하게 구현되어 있고, 네트워크나 슈퍼컴 등 하드웨어가 발달하고 있으며, 빅데이터에 대한 연구나 시스템이 활성화되어 연구 중이다. 따라서 인간의 지능을 컴퓨터에 구현하려는 ‘인공지능’을 실현할 수 있는 기반이 갖추어진 셈이다.

그러나 이것은 어디까지나 인간의 합리적 사고나 행동 측면을 강조한 인공지능일 뿐이다. 인간의 지능 메카니즘은 앞에서 네 가지 관점에서 보았듯이 인간이 가지는 사고작용이 중요하며 이들의 하모니가 결국 인간의 ‘지능’을 완성하고 있는 것이다.

인간의 지능을 실현해낸다는 것은 결코 만만한 일은 아니며, 특히 공학적 관점에서 인간은 너무나도 복잡하고 미묘해서 소위 ‘넘사벽’이기까지 하다. 하나님이 우리에게 주신 인간의 지능은 그래서 더욱 고귀한 것은 아닐까 생각해본다.

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