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당신이 꼭 알아야 하는 AI의 모든 것을 짚어보다!

인공지능의 본질이 무엇이고, 그 기술의 능력과 한계는 어디까지일까. 미래에 나타날 인공지능 기술로 개발할 수 있는 것이 무엇인지 알아보는 것은 호기심의 대상이지만, 현재 기술로 무엇을 할 수 있는지를 아는 것은 경제적 이익을 제공한다. 그래서 현재 우리가 갖고 있는 AI 기술을 정확히 알아야 한다. 너무 과신하고 욕심을 내서는 안 된다.

기계 학습 & 딥러닝
수많은 작품을 학습함으로써 작품의 패턴을 배우고, 여기에 약간의 변화를 줘서 새로운 예술 작품을 만들어낸다. 고흐의 화풍을 배운 AI에 풍경 사진을 주면 고흐풍의 그림으로 순식간에 바꿔놓는다. 작곡, 연주, 시, 소설, 안무 등도 가능하다.

비전 시스템
무인점포가 개설되었다. 소비자는 상점에 들어가 원하는 물건을 갖고 그냥 나오면 된다. 계산은 사용자의 등록된 계정을 찾아 자동으로 이뤄진다. 물건을 고르다 마음이 변하여 다시 돌려놓는 것도 모두 파악한다.
생성적 적대 네트워크(GAN)
훈련 데이터와 유사한 새로운 데이터를 생성하는 데 사용된다. 예를 들어, 많은 고양이 사진을 학습한 후, 새로운 고양이 사진을 만들어낼 수 있다. 진짜처럼 보이는 현실적인 특성을 가진 새로운 사진을 생성한다. 이 기술을 이용해 사람의 현재 모습을 기반으로 10년 후, 20년 후의 모습을 예측해볼 수도 있다.

GPT-3
주제를 주면 그와 연관된 에세이를 직접 작성한다. 창의성을 넘어 모방하기도 가능하다. 셰익스피어의 시구절을 주면 이를 학습해서 그의 시풍으로 시를 짓기도 한다. 딥페이크 동영상의 출연자를 원하는 얼굴로 바꾼다. 이 기술로 오바마 미국 대통령이 엉뚱한 발언을 하고, 펠로시 미국 연방하원의장이 음주 후 횡설수설하는 가짜 동영상까지 만들어져 SNS에 떠돌았다.

병렬현실
여러 명이 동시에 같은 지점을 본다. 하지만 모두 똑같은 정보를 보는 것은 아니다. 고객 각자에게 서로 다른 원하는 정보만 보인다. 이런 맞춤형 게시판이 공항에 설치되고 있다.

챗봇
사용자가 질문을 하면 인터넷을 검색해 대답하는 것은 기본이고 심심풀이 말동무도 된다. 일정표와 연결해 계획된 업무를 원하는 시간에 수행시키고, 개인 비서처럼 사용자가 해야 할 일을 기억했다가 알려준다.

AI가 변화시키는 우리의 삶, 우리의 세상

인공지능은 각종 산업 영역에서 혁신을 촉진하고 생산성을 향상시키고 복잡한 문제를 해결하는 데 도움을 준다. 맥킨지는 인공지능이 세계 경제에 미치는 파급효과로 매년 1.2%씩 글로벌 GDP가 증가해 2030년쯤에는 글로벌 GDP에 연 13조 달러를 추가할 것으로 예상했다. 하지만 이런 거시적 이야기가 아닌 당장 우리가 맞게 될 변화는 무엇일까. 그리고 어떤 준비를 해야 할까. 일자리가 사라지고 또 생기고 그에 맞게 교육이 변화될 것이다. 더 나아가 우리의 삶도 긍정적으로 변화할 것이다. 법률이나 세무 조언 등을 더 쉽고 자세하게 받을 수 있다. 의학적 변화는 혁명에 가깝다. 두 발을 잃은 사람이 자유롭게 걸을 수 있게 되고, 자신의 병을 예측해서 선제적으로 예방을 할 수 있을 것이다. 책을 그러한 모든 것을 담아낸다. AI가 변화시킬 거시적 세계와 직접적인 우리 삶의 모습을 짚어보고 그 방향성을 제시한다.

“의료 영역에서도 인공지능의 활약이 대단하다. 20년 경력의 안과 의사가 두 시간 동안 검사해야 진단할 수 있었던 당뇨성 망막증을 자동 진단하는 기계가 미국 식약청 인증을 받아 현장에 배치되었다. 이 병은 실명까지 이르는 질병으로 전 세계 4억 명 이상이 위험군에 속하지만, 후진국에서는 훈련된 안과 의사가 부족하여 많은 사람들이 제때 치료를 받지 못한다. 진단 시스템은 환자 안구의 영상을 분석해 망막증 여부를 ‘즉시’ 판단한다. 상당한 전문 지식을 요하는 질병 진단이 체중계에 올라가는 것 정도의 노력으로 가능하게 되었다. 2020년 초에는 유방암을 발견하기 위해 방사선 영상을 분석하는 데 있어서 잘 훈련된 방사선 전문의보다 인공지능이 우수하다는 연구 결과가 보고되었다. 이렇게 의사들이 하던 일이 야금야금 인공지능으로 대체되고 있다. 인공지능 연구자들은 10년 안에 의사 업무의 80%는 자동화될 것이라고 예측한다.”

“농업 분야에서 인공지능의 활약을 보자. 넓은 농장에서 제초제와 비료를 살포하는 건 노동력이 많이 드는 고통스러운 작업이다. 그렇다고 잡초와 작물의 구분 없이 제초제와 비료를 마구 살포할 수는 없다. 잡초에는 제초제를, 작물에는 비료를 살포해야 한다. 인공지능이 이 작업을 자동화했다. 인공지능이 ‘보고’ 살포하는 것이다. 인공지능은 잡초와 작물 데이터베이스 학습을 통해 각각을 정확하게 인식했다. 이런 인공지능의 도입으로 환경에 유해한 제초제 사용을 90%나 절감했다고 한다.”

“예술 분야도 인공지능을 비켜갈 수 없다. 인공지능이 예술작품을 제작한다. 예술 작품은 독창성이 있어야 한다. 그러나 독창적이라 할지라도 너무 튀어서 거부감을 주는 건 좋은 예술 작품이라 할 수 없다. 인공지능도 이런 전략을 취한다. 수많은 작품을 학습함으로써 작품의 패턴을 배우고, 여기에 약간의 변화를 가하여 새로운 작품을 만들어낸다. 고흐의 화풍을 배운 인공지능에 풍경 사진을 주면서 고흐풍으로 바꿔보라고 하면 순식간에 제작한다. 이렇게 만든 작품 중 하나인 프랑스풍의 초상화는 뉴욕의 경매시장에서 5억 원에 낙찰되었다.”

“인공지능은 주제가 주어지면 그와 연관 있는 이야기도 만들어내는데, 그 내용이 그럴듯하다. 범용 인공지능을 연구하여 공개하겠다는 목적으로 독지가들의 투자로 설립한 회사인 오픈AI가 GPT-3라는 인공지능 프로그램을 제작했다. GPT-3는 주어진 문장 다음에 나올 그럴듯한 문장을 생성할 수 있다. 45테라바이트라는 방대한 문장으로부터 학습했다고 한다. 그 결과로 수려한 글을 작성하는 능력을 보여주어서 많은 사람을 놀라게 했다. 셰익스피어의 시구절을 던져주면 이를 받아서 그의 시풍으로 시를 짓는다.”

“딥페이크라는 공개된 기술로 동영상의 출연자를 원하는 얼굴로 바꿀 수 있다. 이 기술로 오바마 대통령이 엉뚱한 발언을 하는 동영상을 만들었다. 또 트럼프의 정적인 펠로시 하원의장이 음주 후 횡설수설하는 가짜 동영상이 만들어져 SNS에 돌아다니기도 했다. 한 국내 회사도 “인공지능이 중요하다”고 발언하는 문재인 대통령의 가짜 동영상을 만들었다.“

“실물 모양의 2차원 아바타가 자연스러운 몸동작을 하면서 대화를 이끌어간다. 이러한 아바타를 디지털 휴먼Digital Human이라고 칭하기도 한다. 아바타는 대화와 시각 기능을 이용해 고객과 개인화된 상호작용을 한다. 경험을 축적하고, 새로운 지식을 배우면서 개성 있는 아바타로 성장한다. 특정 지식을 갖춘 아바타를 기업에 임대하여 고객 서비스 등으로 활용하기도 한다. 현재 가장 성공적인 디지털 휴먼은 아멜리아가 아닐까 싶다. 글로벌 기업 여러 곳에서 채용한 아멜리아는 1,800달러에 불과한 월급을 받으며 먹지도 자지도 않고 365일 24시간 일한다. 콜센터 업무, 회계관리 등 열두 가지 업무를 처리하는데 영어, 프랑스어 등 20개 언어에 능통하다. 또 수백 페이지에 달하는 보고서를 단 몇 분 만에 암기하는 능력을 가지고 있어 그녀를 활용 중인 기업에서 만족도가 높다고 한다.”

“자율주행차가 딜레마적 응급상황에 닥쳤을 때의 윤리적 이슈는 간단하지 않다. MIT에서는 자율주행차의 윤리적 운행 연구를 위해 윤리적 기계Moral Machine 프로젝트를 수행하고 있다. 이 프로젝트에서는 응급 시에 자율주행차가 취해야 할 행동에 대한 일반 대중의 윤리의식을 조사하고 있다. 이 프로젝트에서 사용된 사례를 하나 살펴보자. 세 명의 승객을 태우고 주행하던 자율주행차가 피할 수 없는 장애물을 발견했다. 선택은 둘 중 하나뿐이다. 급히 핸들을 꺾어서 길을 건너던 무고한 세 명을 살상하고 탑승객을 지키거나, 그대로 장애물과 충돌하여 탑승객 세 명에게 상해를 입히는 경우다. 어느 경우가 더 윤리적인가? 대부분의 사람이 후자가 더 윤리적이라고 할 것이다. 탑승객은 빨리 이동하려는 목적으로 탑승했다가 사고를 당하는 것이지만, 길을 건너던 사람들은 무고한데 왜 살상을 당해야 하는가? 분명 후자가 더 윤리적이지만 이런 제품이 시장에서 선택될까? 소비자들은 이기적이기 때문에 이런 자동차의 구매를 피할 것이다. 길을 건너던 사람이 한 명이라면? 세 명을 구하기 위하여 한 명을 희생시키는 것은 공리주의적 관점에서 더 윤리적이지 않을까? 길을 건너던 세 명이 신호를 위반하고 있었다면? 탑승객은 소년들이고 길을 건너던 사람들은 노인들이었다면? 상황 변화는 무한대로 가능하다. 이런 모든 상황에서 자율주행차의 윤리적 행위를 미리 알고리즘화할 수 있을까 의문이 든다.”

“강력한 인공지능의 능력을 인간의 두뇌와 연결하면 인간은 전지전능하게 된다. 공상과학 영화 속 꿈같은 이야기이지만 이런 기술의 실현은 점차 가까워지고 있다. 미래학자 레이 커즈와일은 《특이점이 온다》에서 2030년 이후엔 인간과 인공지능이 결합한 ‘하이브리드 두뇌’가 실현될 것이라고 전망한다. 컴퓨터와 두뇌를 연결하고자 하는 기술을 BCI라고 한다. 인간의 뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 뇌신경신호를 실시간 해석·활용하거나, 외부 정보를 입력하고 변조해 인간 능력을 증진시키려는 노력이다. BCI 기술은 두뇌와 컴퓨터가 직접 소통할 수 있게 한다. 따라서 눈으로 읽고 손으로 쓰는 것보다 빠르게 많은 양의 정보를 처리할 수 있다. 또 두뇌가 하나의 컴퓨터와 연결만 되어도 전 세계에 있는 모든 정보와 지식을 사용할 수 있게 된다. 전 세계에 펼쳐진 인공지능의 도움으로 강력한 판단 능력도 갖게 될 것이다. 전지전능한 사람이 되는 것이다.”

Part 01 인공지능이 변화시키는 우리의 삶, 우리의 세상
강력한 파괴자, 인공지능 / 인공지능이란 무엇인가 / 인공지능은 감정과 의지를 가질 수 있을까 / 인공지능이 항상 윤리적일까 / 인간을 능가하는 인공지능이 가능할까 ? 68

Part 02 사람보다 똑똑한 인공지능을 위한 기술
사람처럼 vs 합리성 추구 / 인공지능 도전의 역사 / 목표를 달성하는 문제 해결 기법 / 사람의 지식을 이용하는 인공지능 / 스스로 배우는 기계 학습 / 인간 두뇌 작동 메커니즘, 인공 신경망 / 학습 잘하는 딥러닝의 등장 / 사람처럼 보고 이해하는 컴퓨터 비전 / 사람과 기계, 자연스럽게 대화하기 / 배운 것을 활용하는 전이 학습 / 딥러닝의 몇 가지 한계 / 최고의 인공지능은 아직 발명되지 않았다

Part 03 인공지능을 지배하는 자, 미래를 지배한다
글로벌 경제 성장의 원천 / 사라지고, 생기고 일자리 대변혁 / 인공지능 시대의 시민교육 / 인공지능 전문가를 양성하자 / 인공지능 기술의 민주화 / 정치 이념으로 이어진 인공지능 패권 경쟁 / 인공지능이 일으키는 부정적 효과 / 인간을 초월하는 트랜스 휴머니즘 / 널리 세상을 이롭게 하는 인공지능

부록 AI 기초 단어 설명