[인공지능과 딥러닝⑧-4] 왓슨·시냅스 칩으로 ‘인공두뇌’ 완성

BM의 슈퍼컴퓨터 왓슨

IBM은 인공지능 연구에 있어 가장 오래 되고 적극적인 기업이다. 1997년 ‘딥블루’를 만들어 세계 체스계의 최강자를 꺾은데 이어 2011년에는 ‘왓슨’이라는 이름의 인공지능 컴퓨터를 ‘제퍼디’라는 유명 TV 퀴즈쇼에 출연시켰다. 당시 왓슨은 인터넷에 연결돼 있지 않은 상태에서 사람의 말귀를 알아듣고 사람처럼 말하며 문제를 맞혀 사람들을 놀라게 했다. 제퍼디 쇼를 통해 왓슨은 인간의 복잡 미묘한 언어를 이해하고, 스스로 학습하고 생각하며 문제의 답을 찾아내는 ‘인공지능 컴퓨터’의 대명사가 됐다.


왓슨에는 자연어 처리, 가설 생성과 검증, 기계학습 등의 기술이 녹아 있다. IBM은 왓슨에 대해 “언어의 뉘앙스를 이해하고 질문을 처리하는 방식에 있어 사람이 사고하는 구조와 똑같다”고 말한다. IBM은 이 같은 왓슨의 성과를 상용화하기 위해 총력을 기울였다. 많은 양의 데이터를 관리하고 분석해야 하는 금융과 의료 분야에서 활약이 시작됐다.

2012년 씨티은행은 왓슨을 통해 고객 거래내역과 블로그, 소셜 네트워크 서비스(SNS) 이용 데이터를 취합해 고객 파일을 만들었다. 이를 기반으로 개인 대출 등을 결정할 수 있도록 상담을 하고 있다. 싱가포르 DBS은행, 오스트레일리아뉴질랜드은행, 캐나다 로열은행 등에서도 왓슨이 쓰이고 있다. 은행이 보유한 상품목록과 고객정보를 빅데이터로 연결해 투자자에게 적합한 종목을 제안해 주는 식이다. 미국의 여러 암센터 역시 왓슨을 활용하고 있다. 왓슨은 2000만 장 분량의 암 정보와 임상결과 등 최신 논문을 기반으로 진료기록을 분석해 최적의 치료법을 의사들에게 제안하고 있다.

왓슨의 최종 목표는 ‘생각하는 컴퓨터’다. 현재 1초에 80조 번에 이르는 연산능력을 갖췄고 1초에 책 100만 권 분량의 빅데이터를 이해하고 분석할 수 있다고 알려졌다. 지난해 IBM은 왓슨을 주력으로 삼아 새로운 서비스와 솔루션을 만들기 위해 1조 원을 투자한다고 발표했다.

파트너, 스타트업 등과의 협업을 통해 인지 컴퓨팅 앱을 개발하는데도 1000억 원의 투자 계획을 밝혔다. IBM은 이를 전담할 왓슨그룹도 출범시켰다. IBM은 2013년 왓슨의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 외부 개발자에게 개방해 왓슨을 이용한 서비스를 개발할 수 있도록 하고 있다. 왓슨의 인지 컴퓨팅 기술을 클라우드와 모바일, 새로운 앱 등 상용화할 수 있는 분야로 확산하려면 외부의 참여가 반드시 필요하다는 판단에 따른 것이다.


현재 왓슨은 IBM의 가장 중요한 신성장동력으로 발전을 거듭하며 일선 산업 현장과 생활 속까지 투입되고 있다. 태국 붐룬그라드 국제병원은 방콕과 네 개 대륙 열여섯 개 병원을 왓슨으로 연결해 광범위한 임상정보를 기반으로 최적의 치료계획을 세우도록 하고 있다. 호주뉴질랜드은행은 기존에 몇 주 정도 소요되던 자산관리 분석을 왓슨을 통해 단번에 수행할 수 있게 됐다.

또 남아프리카 메트로폴리탄 헬스는 300만 명에 달하는 고객의 건강 상담 서비스를 혁신하기 위해 왓슨을 활용하고 있다. 일본 미즈호파이낸셜그룹과 미쓰이스미토모파이낸셜그룹은 4월부터 왓슨을 활용한 콜센터 업무를 시작한다. 왓슨은 음성 대화를 분석, 다양한 금융 상품과 서비스 중 고객에게 최적의 상품을 신속하게 선택할 수 있도록 도울 계획이다.

이외에도 2000개 이상의 기관, 개별 사업자들이 왓슨 그룹과 관계를 맺고 있으며, 왓슨 인지 컴퓨팅 기반으로 사업과 고객 서비스 혁신을 위한 아이디어를 공유하고 있다.

두뇌 닮은 ‘시냅스 칩’ 개발
왓슨 기술의 세계 확산 전략과 더불어 눈에 띄는 IBM의 또 하나의 행보는 ‘시냅스(SyNAPSE)’ 칩 개발이다. 지난해 8월 IBM은 인간의 뇌 구조를 닮은 시냅스 칩을 발표하며 인공지능과 뉴로 네트워크의 통합을 시도하고 있다고 밝혔다. 인텔과 퀄컴도 비슷한 연구를 하고 있지만 공장 생산이 가능한 형태로 칩을 만든 건 IBM이 처음이다.

IBM의 인공두뇌 개념(위)과 시냅스 칩의 발전

인간의 뇌는 약 1000억 개의 신경세포(뉴런)로 돼 있다. 각각의 뉴런은 약 100조 개의 시냅스(신경세포 연결 부위)를 통해 복잡하게 연결돼 있다. 뉴런은 시냅스를 통해 화학적 신호를 주고받으며 정보를 처리하고 저장한다. 시냅스 칩은 인간의 두뇌처럼 프로그래밍이 가능한 100만 개의 뉴런과 2억 5600만 개의 시냅스로 초당 460억 번의 시냅틱(각 시냅스 사이에서 데이터를 주고받는 활동)이 가능하다.

우표 크기에 불과한 이 칩은 보청기 배터리 수준의 전력으로 작동한다. 이 칩들을 타일 구조로 배치할 경우 칩들이 서로 연결돼 인간 두뇌의 대뇌피질처럼 서로 소통하며 확장 가능한 뉴로모픽 시스템을 가능하게 한다. IBM은 시냅스 칩을 계속 연결해 인간의 뇌 성능에 도전한다는 야심찬 계획을 갖고 있다.

IBM은 왓슨이 인간의 좌뇌(수리, 연산 등)에 해당하는 인지 컴퓨팅이라면, 시냅스 칩은 인간의 우뇌(감각, 인지 등)형 능력에 해당된다고 밝히고 있다. 딥러닝으로 점화된 인공지능 격전지에서 인간의 좌뇌와 우뇌를 닮은 프로세서 개발능력을 가진 IBM의 영향력에 관심이 모아지고 있다.
최현숙 기자


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