IBM, 두뇌와 같은 컴퓨터 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-11-26

IBM은 미국 정부와의 공동 연구에 따라 정부의 지원 자금으로 두뇌를 모방한 전자회로를 개발할 것이라고 발표했다. 연구진은 신경계 생물학자, 컴퓨터와 재료분야 과학자, 심리학자가 함께 “인지컴퓨팅”이라 불리는 분야 중 하나를 개발할 것이다. 이 프로젝트의 첫 번째 단계로서 연구진은 美 국방성으로부터 490억 달러(327억 파운드)의 자금을 지원 받았다. 결과물로 나올 기술은 대규모 데이터 분석, 의사결정 혹은 심지어 이미지 인식 같은 곳에 사용될 수 있다. “인간의 마음은 감정으로부터 나오는 애매한 정보를 통합하는 놀라운 능력을 가지고 있으며, 마음은 감각 데이터로부터 시간, 공간, 물체, 관계의 카테고리를 손쉽게 만들 수 있다”고 공동연구를 책임지고 있는 IBM社 과학자인 Dharmendra Modha는 말했다. “마음이 만들어내는 놀랄만한 재주에 근접하는 컴퓨터는 없다”고 그는 말했다. “인지컴퓨팅의 주요한 아이디어는 두뇌의 구조, 역학, 기능 그리고 행동을 리버스 엔지니어링함으로써 인간의 마음과 같은 지능적인 기계를 처리하는 것”이라고 그는 설명했다. * 이상적인 폭풍(`Perfect storm`) IBM은 미국의 5개 대학과 함께 연합할 것이다. 이들은 슈퍼컴퓨터의 신경단위 시뮬레이션 결과를 가지고 실제 생물학적 시스템으로부터 알려진 것을 통합하려는 야심 찬 노력을 진행하려고 한다. 이 팀은 시뮬레이션에서 했던 것과 같은 첫 번째 전자시스템을 개발하려는 목표를 세우고 있다. 장기적인 목표는 고양이 뇌 정도의 복잡한 수준의 시스템을 개발하는 것이다. Modha 교수는 지금 이 시기가 여러 학문을 포함하는 프로젝트(cross-disciplinary project)를 실행하기 적당하다고 말하면서 그 이유는 3가지의 본질적인 목표가 “이상적인 폭풍”이라고 불리는 것과 잘 조화되기 때문이라고 했다. 간단한 동물을 가지고 연구하는 신경학자들은 뉴런의 내부동작과 그들을 연결하는 시냅시스들에 관하여 배워왔으며 그 결과로 두뇌에 대한 간단한 배선도를 만들게 되었다. 이번에는 생물학적 연구의 지식을 사용하여 슈퍼컴퓨터에서 뇌를 작은 포유류의 복잡도와 비교하여 시뮬레이션하였다. Modha는 작년에 쥐의 뇌를 시뮬레이션할 수 있는 BlueGene 슈퍼컴퓨터를 사용했던 팀을 이끌었으며 그 팀은 55m 뉴런과 약 50조 개의 시냅시스를 만들어냈다. "그러나 실질적인 도전은 실제 전자기기들-나노기술-에 대한 미래의 시뮬레이션이 어떻게 될지 알게 되는 것을 명확하게 하는 것"이라고 Modha가 말했다. 기술은 최근에 와서 실제의 두뇌에서 뉴런과 시냅시스의 밀도를 부합하도록 하는 구조를 만들어내는 단계에까지 이르고 있다. * 네트워킹(Networking) 연구자들은 뉴런 네트워크라고 불리는 작은 컴퓨터 코드를 사용하여 뉴런의 연결도를 찾아내었다. 그들은 특별한 문제를 찾기 위하여 프로그램될 수 있다.-학습과 같이 보이는 행동들. 그러나 이러한 접근 방식은 근본적으로 다르다. "뉴런 네트워크와 인공지능이 가진 문제는 그들이 한 번에 제한적 인지 기능을 처리한다는 것이다. 그들은 목표를 가지고 시작했고 그것을 이루기 위한 알고리즘을 발명해냈다"고 Modha박사가 말했다. "우리는 전체적으로 180도 전환을 시도해오고 있다.: 첫째로 알고리즘을 찾고 두 번째로 문제를 찾았다. 우리는 다양한 기능에 사용될 수 있는 마이크로 그리고 매크로의 두뇌 회로를 조사하였다"고 그는 말했다. 문제는 기존의 뉴런과 같은 회로 구조의 문제가 아니라 두뇌의 적응성이 시냅시스를 조정하는 능력에 있고 뉴런 간의 연결에 있다는 것이다. 시냅시스의 연결은 그것들을 통과하는 신호에 의해 만들어지고, 끊기고 그리고 강화되거나 약화된다. 나노 스케일의 소재를 만드는 것이 프로젝트의 중요한 목표 중 하나이다. "두뇌는 시냅시스 네트워크보다 뉴런 네트워크가 많지 않다"고 Modha가 말했다. * 첫 번째 생각(First thought) 문제가 발생하기 전에 문제를 해결하는 방향으로의 근본적인 변화는 실질적으로 이러한 기기들에게 무제한의 잠재적인 애플리케이션을 만들어준다. 확실한 프로그램 기능의 제약으로부터 벗어나 컴퓨터는 서로 다른 정보를 수집할 수 있고, 경험에 기초하여 검토할 수 있고, 독립적으로 메모리를 만들 수 있고 그리고 우리가 지금까지 "생각"이라고 간직해왔던 방법으로 틀림없이 문제를 풀기 시작한다. "이것은 인간의 두뇌가 가능성이 있는 이후로 흥미로운 노력이고 컴퓨터 모델링"이라고 Groningen대학 메디컬센터의 뉴로이미징센터 소장인 Christian Keysers가 말한다. 다양한 학문 분야의 전문지식이 요구되는 이러한 노력들은 프로젝트가 규모 면에서 전례가 없다는 것을 의미하는 것이며 그리고 Modha박사는 더욱더 큰 야심 찬 목표가 있다고 말했다. "우리는 하나의 홈런이 아니라 만루 홈런을 향해 가고 있다"고 그가 말한다. http://news.bbc.co.uk/