AI 분야가 많은 발전을 이루어 온 것은 맞지만, 인간에 비해서는 아직 부족한 점이 많습니다. 만일 AI의 최종 목표를 인간의 뇌가 수행하는 모든 기능을 모사하는데 둔다면, 인간의 뇌가 수행할 수 있지만 현재의 AI가 하지 못하는 것들을 생각해 보는 일은 꼭 필요합니다. 관련하여, 인간의 뇌가 수행하는 핵심 기능 중 다섯 가지를 소개한 글을 공유합니다. AI 기반 암호화폐 관련 업체인 IntoTheBlock의 Jesus Rodriguez가 Medium에 쓴 글입니다.
Five Functions of the Brain That are Inspiring AI Research
Attention, memory, imagination, inference, continual learning are cognitive functions of the human brain that are at the forefront of AI…
이 글에서는 현재의 AI가 가지고 있지 못하지만 인간의 뇌는 잘 수행하고 있는 기능으로서 attention, episodic memory, imagination, inference, continual learning의 다섯 가지를 들고 있습니다.
- Attention은 관심있고 중요한 것에만 집중하되 다른 요소들은 배제할 수 있는 능력입니다. 이러한 능력을 통해 인간은 다수의 사람들이 동시에 대화를 하는 상황에서도 듣고 싶은 음성만 들을 수 있으며 수 많은 시각적 정보에서 중요하게 생각하는 부분만 추출할 수 있습니다.
- Episodic memory는 뇌 안에 있는 이벤트 저장소인데, 인간은 발생했던 일들을 차례로 기억할 뿐만 아니라 그 일들간의 관계를 유추하여 개념적으로 연결해 둘 수 있습니다. 이 것은 컴퓨터에 데이터를 저장하기만 하는 과정과는 다르며, 개념적으로 중복되는 기억들을 덮어쓰거나, 시간의 흐름에 따라 덜 중요한 기억들을 삭제하기도 합니다.
- Imagination은 미래를 예측하는 능력이라고 할 수 있는데, 과거의 데이터로부터 미래를 예측한다는 점에서 현재의 AI의 예측 모델과 유사한 점이 있지만 인간의 상상력이 동작하는 방식과는 상당한 차이가 있다고 볼 수 있습니다. 오히려 더 가까운 개념은 게임 이론에서 등장하는 트리 탐색이나 시뮬레이션, 강화 학습의 셀프 플레이가 아닐까 생각합니다.
- Inference는 이미 알고 있는 지식에 기반하여 유사한 상황을 해결할 수 있는 능력, 즉 일반화와 관련된 능력이라고 볼 수 있습니다. 대다수의 AI 기술들은 학습된 태스크에만 최적화되어 있으며 유사하지만 차이가 있는 태스크를 해결하지 못합니다. 최근 활발히 연구되고 있는 meta learning이나 few-shot learning이 이 주제와 관련되어 있다고 볼 수 있습니다.
- Continual learning은 이미 알고 있는 지식을 기억하는 동시에 새로운 지식을 지속적으로 습득할 수 있는 능력을 의미합니다. 이는 단순히 새로운 지식을 누적하여 습득하는 것을 넘어서서, 개념적으로 충돌하거나 유사한 관계를 도출하여 기존 지식에 유기적으로 연결하기까지 합니다. 많은 AI 기술들은 하나의 태스크로 학습이 진행된 후, 다른 태스크로 학습을 시도하면 기존 학습된 내용이 유지되는 것이 아니라 파괴되는 경우가 많습니다. 이를 극복하기 위한 기술을 딥마인드가 발표한 바 있지만, 아직 대부분의 AI 기술에는 이런 개념이 적용되고 있지 않습니다.
인간이 수행하는 기능은 너무나 다양하고 복잡하기 때문에, 지금까지의 AI 연구들은 인간의 기능들을 음성 인식, 음성 합성, 지식 답변 등 입출력이 명확한 단위 기능들로 분할한 후 각각의 문제를 해결하는데 집중해 왔습니다. 이러한 부분에서 일정 부분 성과를 거두고 있는 것은 사실이지만 이러한 종류의 단위 기술만으로는 인간을 모사할 수 없습니다. 앞으로는 위에서 제시한 다섯 가지 능력들은 물론 단위 기능들을 하나로 합쳤을 때의 종합적 운용법에 대한 연구 또한 이루어져야 할 것으로 생각됩니다.
