인공지능과 4차 산업 혁명 (2)

  

지난 호에서는 인공지능 시대가 우리 앞에 다가왔다는 사실을 살펴보았다. 이번 호에서는 인공지능과 4차산업 혁명을 좀더 자세히 다루도록 하겠다.

 

1. 인공지능이란 무엇인가?

 

인공지능이란 쉽게 말해서 컴퓨터를 통해 만든 인공적인 지능이다. 인공지능은 인간의 지능을 모델로 해서 만들어진다. 인간이 지능을 가지고 하는 모든 활동을 구현하는 기술이 인공지능 기술이다. 인공지능이 발달하면 컴퓨터가 인간처럼 대화하고, 생각하고, 느끼고, 판단하고, 결정할 수 있게 될 것이다.

 

그렇다면, 인공지능은 어떻게 만들어지는 것일까? 인공지능을 이해하기 위해서는 먼저 하나님께서 인간에게 주신 놀라운 뇌로 인간이 소유하게 된 지능을 이해할 필요가 있다.
 
짧은 지면을 통해 뇌과학에 관련된 복잡한 내용들을 다 설명할 수는 없지만, 간단한 예를 통해 인간지능과 인공지능을 설명해 보겠다.
 
2~3세의 어린 아이들에게 강아지와 고양이 그림 수십 장을 보여주고 이것은 강아지고 이것은 고양이라고 말해 주면 아이들은 몇 번의 시행 착오를 거쳐서 강아지와 고양이를 구분해 내기 시작한다.
 
이러한 지적 능력은 인간의 뇌가 얼마나 탁월한 것인가를 잘 보여 준다. 왜냐하면 컴퓨터에게 그림 수십 장을 보여주고 강아지와 고양이를 구분하라고 하면 못하기 때문이다.
 
그럼, 어떻게 해야 컴퓨터가 강아지와 고양이를 구분해낼 수 있을까? 먼저 강아지에 대한 사진을 수십만 장, 아니 수백만 장을 입력해 준다. 그러면 컴퓨터는 강아지 사진을 데이터화 해서 알고리듬(쉽게 말해서 수학공식)을 만들어 낸다.
 
컴퓨터는 수백만 장의 강아지 사진을 수학 공식으로 변경해 계산하고 가장 적합한 수학 공식을 기억 장치에 입력해 놓는다. 그리고 새로운 사진이 입력되면 이 사진을 수학 공식으로 변경시켜 기존에 가지고 있던 강아지에 관련된 수학 공식과 비교해서 사진에 나온 동물이 강아지인지 아닌지를 구분한다.
 
정확한 판단을 하기 위해서는 엄청나게 많은 강아지 사진들이 필요하다. 왜냐하면, 수백만 장의 사진을 가지고 수학 공식을 만들어야 오류가 줄어들기 때문이다. 인터넷이 발달되기 이전에는 강아지 사진 수백만 장을 소유하는 것 자체가 어려운 일이었다. 하지만, 지금은 인터넷에서 누구나 손쉽게 수많은 강아지 사진들을 찾아서 사용할 수 있기 때문에 어렵지 않게 인공지능을 훈련시킬 수 있다.
 
인공지능을 이해하는데 있어서 강아지 구별법은 간단한 예에 불과하다. 좀더 복잡한 주식에 관련된 예를 설명해 보겠다. 인공지능을 소유한 컴퓨터가 지난 수십 년 동안 나온 온갖 뉴스 기사들을 읽고 그 기사와 연관되어 주식 시장이 어떻게 변화했는지를 살핀다.
 
그리고 어떤 뉴스 기사가 나오니 어떤 주식 가격이 오르거나 내렸다는 사실을 찾아내 수학 공식으로 만들어 낸다. 수백만 건이 넘는 뉴스 기사를 읽고 수백만 개가 넘는 주식 정보를 비교 분석해 알고리듬(수학공식)을 만들어 낸다.

 

또한, 새로운 뉴스가 나오면 입력해 놓은 수학공식에 대입해서 앞으로 어떤 주식의 가격이 올라 갈 것인지 아니면 내려갈 것인지를 예측한다. 많은 정보를 입력한 인공지능일수록 예측 정확도가 높아진다. 이러한 이유 때문에 최근에 빅데이터(엄청나게 많은 양의 데이터)에 대한 관심이 높아졌고, 많은 연구가 진행 중에 있다.

 

인류가 수천 년 동안 축척해 놓은 모든 정보의 98퍼센트가 현재 디지털로 데이터화되었다. 인공지능은 인류가 쌓아 놓은 이 엄청난 양의 정보를 짧은 시간 안에 자신의 것으로 만들면서 자신의 지능을 폭발적으로 성장 시키고 있다.

 

어떤 학자들은 인공지능의 발전 속도가 가속화되어 모든 인류의 지성을 합친 것보다 훨씬 더 뛰어난 초인공지능이 출연할 수도 있다고 예견한다. 그들은 초인공지능이 인간의 모든 질병을 치료할 수 있는 능력을 발휘할 가능성도 있고, 인류 전체를 통치하거나 통제할 능력을 발휘할 가능성도 있다고 본다.

 

정리하자면, 인공지능은 컴퓨터로 구현되는 인공적인 지능이다. 인터넷의 발달로 엄청난 양의 데이터가 공유되면서 인공지능도 빠르게 발전하고 있다. 인공지능과 빅데이터의 관련성 때문에 사람들은 흔히 ‘인공지능은 빅데이터를 먹고 자란다'고 말한다.

 

2. 인공지능과 4차 산업혁명

 

현재 인류가 경험하는 급진적인 산업의 변화를 제4차 산업혁명이라고 부른다. 이 용어는 세계 경제포럼의 설립자이며 회장인 클라우스 슈밥이 지난 2016년 1월 세계 다보스포럼에서 처음 공식적으로 사용했다.

 

4차 산업혁명을 주도하는 기술은 인공지능, 가상현실, 사물인터넷, 빅데이터, 5세대 이동통신 기술(5G) 등이다. 이러한 기술들이 서로 네트워크로 연결되어 산업 간의 융화가 이루어지면서 놀라운 혁신을 이루고 있고, 우리의 삶을 크게 바꾸어 놓고 있다.

 

호주 캔버라의 예를 살펴 보자. 캔버라에는 드론을 이용해 배달을 해주는 윙(Wing)이라는 회사가 있다. 이 회사는 음식, 커피, 아이스크림, 약품, 옷 등을 판매하는 가게들과 계약을 맺고 그들의 제품을 드론으로 신속히 소비자의 집에 배달해 준다. 배달 속도가 한국의 퀵서비스보다 빠르다고 한다.
 
이러한 드론 배달이 가능해진 것은 스마트폰이 대중화되었고, 5세대 이동통신기술(5G)과 인공지능 기술이 발전했기 때문이다. 스마트폰은 소비자와 생산자를 인터넷을 통해 연결해 주었고, 5세대 이동통신기술(5G)과 인공 지능으로 조정되는 드론은 새로운 배달문화를 만들어 냈다.

 

4차 산업혁명은 단순히 유통산업에만 영향을 미치는 것이 아니라 모든 산업에 영향을 미쳐 큰 변화를 가져 오고 있다. 농업의 예를 살펴 보자. 인공지능을 이용해 비닐하우스에서 채소를 재배하는 방법이 발전하고 있다. 비닐 하우스 내부에 여러 기계들을 설치하고 인터넷으로 연결시킨다.

인공지능은 비닐하우스 내부의 온도와 습도를 측정해서 창문을 열거나 닫고, 난방을 하거나 물을 준다. 추수 때에는 작은 로봇들이 돌아다니면서 채소들을 수확한다. 모든 작업이 자동으로 이루어지기 때문에 농부는 쉽게 채소를 재배할 수 있고, 노동 비용을 절약할 수 있다. 자동 재배가 가능해 진 것은 여러 기계들이 인터넷을 통해 연결되고, 인공지능이 이것들을 자동적으로 통제하기 때문이다.

 

이와 비슷한 개념으로 스마트 공장이 운영되고 있다. 원료들을 주문해서 물건을 생산하는 공장의 모든 공정들이 인공지능에 의해 모니터링되고 통제된다. 인공지능과 로봇을 설치하는 비용이 만만치 않지만, 인건비를 줄임으로써 설치비용 문제를 해결할 수도 있다.

 

또한 인공지능과 로봇은 아프거나 휴가를 요구하거나 파업을 하지 않는다. 24시간 공장을 돌려 물건을 생산해 낼 수가 있다. 노동자들이 일자리를 잃는 문제 외에는 다른 문제가 일어날 가능성이 매우 적은 것이 스마트 공장이다.

 

서비스업에서도 놀라운 변화가 일어나고 있다. 인공지능을 탑재한 로봇이 인간의 가사 도우미 역할을 하거나 인간을 상담해 주기도 한다. 인천공항에는 인공지능을 탑재한 안내 로봇이 돌아 다니면서 공항 이용객들을 도와주고 있다.

 

앞으로 기대가 되는 4차 산업혁명의 한 분야는 자율주행 자동차이다. 자동차와 5세대 이동통신 기술(5G), 네비게이션 기술, 그리고 자율주행을 가능하게 하는 인공지능 기술이 융합해 만들어 가는 자율주행 자동차는 앞으로 자동차 생산과 판매 및 구매와 소유 그리고 이용에 커다란 변화를 가져올 것이다.
 
자율주행 자동차가 보급되기 시작하면, 자동차를 구입할 필요가 없어 질 수도 있다. 언제든지 내가 부르면 자동차가 우리 집 앞에 올 것이고 나는 일정 금액을 지불하고 그 차를 타고 주차 걱정 없이 편안하게 내가 가고 싶은 곳에 갈 수가 있을 것이다.

 

자동차는 나를 내려주고 다른 사람을 태우러 가거나 조용한 골목길을 찾아 주차하고 다음 승객을 기다릴 것이다. 나는 자동차를 타고 가면서 잠을 자거나 책을 읽어나 노트북 컴퓨터를 가지고 일을 할 수도 있다. 이동에 놀라운 혁신이 일어날 것이다.

 

앞에서 살펴본 것처럼, 4차 산업혁명 시대에는 5G 이동통신 기술의 발달로 모든 사물들(자동차, 가전제품 등을 포함한 모든 기계들)과 인공지능이 엄청나게 빠른 속도로 연결되어, 산업 간에 놀라운 융합이 이루어지고 있다. 이러한 변화는 앞으로 모든 것들을 연결시켜 스스로 진화하는 거대한 네트워크를 형성해 나갈 것이다.

 

또한, 4차 산업혁명 시대에는 네트워크에 연결된 모든 사물들과 컴퓨터들이 만들어 내는 수많은 데이터들이 인공지능을 더욱 발전 시킬 것이다.〠 <계속>

정지수|크리스찬리뷰 영문편집위원