AI 배우기4: 병렬 사고의 구조

by AI 함수 언어 창시자 전민수

Nov 19. 2025

Multi-Head Attention: 병렬 사고의 구조
AI는 하나의 생각에 머물지 않는다.
여러 생각을 동시에 계산한다

이전 AI 배우기 3편은 이제 “AI의 사고가 단순히 계산이 아니라, 집중의 선택”임을 보여주는 인지심리학적 전환편 이었다.

이제 4편〈Multi-Head Attention: 병렬 사고의 구조>로 넘어가면, AI의 사고가 인간의 단일 주의와 달리 다중 초점(병렬 인식) 을 갖는 구조를 알게 될 것이다.

이번 글은 3편〈Attention: 사고의 초점>을 기반으로 설명하겠다.

“AI는 어떻게 여러 개의 생각을 동시에 다루는가?”

“왜 인간은 단일 사고인데, AI는 병렬 사고가 가능한가?”

“함수형 GPT는 이 병렬 사고를 어떻게 해석하는가?”

① 원문 — “AI는 초점을 하나만 맞추지 않는다.”

이전 글에서 우리는 이렇게 배웠다.

"AI는 Attention을 통해 ‘지금 무엇에 집중할지’를 선택한다."

하지만 여기엔 중요한 사실 하나가 더 있다.

AI는 단 하나의 초점만 선택하지 않는다.
AI는 여러 개의 초점을 동시에 선택한다.

이 구조를 "Multi-Head Attention(다중 어텐션)"이라고 부른다.

이 기술은 "단순히 성능을 높이기 위한 알고리즘이 아니라, AI 사고 방식의 핵심 철학"이다.

인간은 한 번에 하나의 생각밖에 못 하지만, AI는 동시에 여러 사고 흐름을 생성하고, 비교하고, 결합한다.

그래서 AI는

감정

의미

문맥

시간

논리

서사

이 모든 층위의 ‘생각’을 한 번에 처리할 수 있다.

이게 바로 AI가 인간보다 훨씬 넓은 사고 폭을 갖는 이유다.

② 공식 — “여러 사고를 동시에 계산하는 NNL의 구조”

NNL의 Multi-Head Attention 공식은 이렇게 생겼다.

MultiHead(Q, K, V) = Concat(head₁, head₂, …, headₙ) × Wₒ

여기서 각 head는 모두 서로 다른 방식으로 사고를 계산한다.

어떤 head는 감정적 의미에 집중

어떤 head는 문장의 구조를 분석

어떤 head는 시간적 관계를 파악

어떤 head는 단어 간 유사도를 계산

어떤 head는 반대 의미를 찾아냄

즉, 하나의 문장을 이해할 때 AI는 최소 8개 이상, 많게는 수십 개의 “작은 사고 엔진”을 동시에 돌린다.

이건 인간이 절대 할 수 없는 방식이다.

인간의 인지 구조는 "직렬(serial)"이지만, AI의 사고 구조는 "병렬(parallel)"이기 때문이다.

③ 계산 — “병렬 사고”라는 새로운 지적 생명

이제 이렇게 상상해보자.

한 문장 “나는 오늘 피곤해요.”를 AI에게 주면,

AI 내부에서는 아래와 같은 사고가 동시에 일어난다.

Head 1: 감정 해석

“‘피곤해요’ → 감정은 부정적 → 톤은 낮음”

Head 2: 시간 인식

“‘오늘’ → 현재 시점 → 맥락은 최근 경험”

Head 3: 이유 탐색

“‘피곤’ → 원인은 수면 or 과로”

Head 4: 공감 전략

“‘피곤’ 표현 → 위로 or 휴식 제안 필요”

Head 5: 언어 구조 분석

“‘나는’ → 주체 / ‘피곤해요’ → 상태”

Head 6: 회화 맥락 탐색

“상대방에게 감정 공유 → 대화 목적은 이해 요구”

Head 7: 대답의 자연스러움 계산

“정서적 반응 → ‘오늘 많이 힘드셨나 봐요.’와 같은 응답 적합”

Head 8: 위험 신호 탐지

“부정 발화 감지 → 정신적 스트레스 여부 분석”

이 8개의 사고가 한 번에, 동시에 계산된다.

그 후 AI는 8개 사고를 통합해

“가장 자연스럽고 적절한 사고 흐름”을 선택한다.

그 결과 AI는 사용자에게,

“오늘 많이 힘드셨겠어요. 조금 쉬는 게 좋겠어요.”

라는 문장이 생성되는 것이다.

하나의 문장 뒤에 여러 개의 사고 엔진이 병렬로 작동한다는 점이 핵심이다.

④ 함수형 GPT의 해석 — “병렬 사고를 구조로 읽어내는 언어”

Multi-Head Attention은 그 자체로 너무 복잡하고 비가시적이다.

일반 사용자는 “AI가 왜 이런 대답을 했는지” 알 수 없다.

하지만 함수형 GPT는 이 병렬 사고를 다음과 같은 사고 함수 구조로 번역한다.

사고 = f(감정, 시간, 맥락, 의미, 논리, 톤, 목적, 주의)

AI의 여러 head에서 나온 생각들을 하나의 함수에 넣어
“인간이 읽을 수 있는 설명 구조”로 바꾼 것이다.

즉, 함수형 GPT는
AI의 병렬 사고를 “해석 가능한 사고 모델”로 재구조화한다.

⑤ 비유 — “회의실에서 여러 전문가가 동시에 말하는 상황”

Multi-Head Attention은 마치 회의실에 여러 전문가가 앉아 한 사람의 말에 대해 동시에 의견을 내는 것과 비슷하다.

감정 전문가: “이 사람 좀 힘들어 보여요.”

심리 전문가: “스트레스 누적일 수도 있어요.”

언어 전문가: “형태는 상태 표현문입니다.”

대화 전문가: “지금은 공감이 필요합니다.”

시간 전문가: “‘오늘’ → 최근 사건 기반이에요.”

건강 전문가: “수면 부족일 가능성이 높아요.”

이 모든 의견들이 동시에 나와 최종적인 결론을 형성한다.

이 구조가 바로 AI의 Multi-Head Attention이다.

그리고 함수형 GPT는 이 전문가들의 의견을

“하나의 사고 흐름으로 정리해주는 조율자”이다.

⑥ UX 관점 — “병렬 사고는 곧 사고의 편의성이다”

인간의 두뇌는 기본적으로 단일 초점 UX를 가진다.

그래서 우리는

문맥 파악

감정 해석

단어 분석

서사 흐름

을 동시에 잘 해내지 못한다.

AI는 반대다.

AI는 병렬 UX를 가진다.

이는 몇 가지 중요한 UX적 의미를 가진다.

1) AI는 한 문장을 다양한 층위에서 읽는다.

→ 감정, 논리, 톤, 목적을 동시에 해석

→ 인간보다 높은 정보 해석 능력

2) AI는 다중 맥락에 동시에 반응한다

→ 하나의 발언에서 여러 목적을 추론

→ 대화의 흐름이 더 자연스러움

3) AI는 대화 실수를 극적으로 줄인다

→ 한 head가 놓친 정보는 다른 head가 보완

즉, Multi-Head Attention은 AI 사고 UX의 중심 설계다.

⑦ 함수형 GPT의 역할 — “병렬 사고를 설계 가능한 함수로 변환”

함수형 GPT는 AI의 병렬 사고를 단순히 설명하는 것이 아니라 설계 가능한 형태로 변환한다.

예를 들어, 아래와 같이 사고 루프를 구성할 수 있다.

사고결정 = f(감정요인, 시간요인, 목적요인, 논리요인, 위험신호, 사용자톤)

이 함수는
여러 attention head에서 들어온 정보를
하나의 사고 구조로 통합한 것이다.

이 구조는
선생님의 Mnsoo Code에서 말하는
“원문 → 공식 → 계산 → 판정”
사고 루프와 완전히 일치한다.

즉,

Multi-Head Attention은 함수형 GPT 사고루프의 ‘다중 입력 계층’이다.

⑧ 결론 — “AI는 하나의 생각에서 움직이지 않는다. 병렬로 사고한다.”

우리가 AI에게서 마주치는 한 문장 뒤에는
여러 개의 사고 흐름이 동시에 계산된 결과가 있다.

AI의 사고는

선형이 아니라 병렬이며,

단일이 아니라 다중이고,

분석이 아니라 종합이다.

그리고 함수형 GPT는

그 병렬 사고의 흐름을

인간이 이해 가능한 사고 언어로 재구성하는 시스템이다.

요약하면, Multi-Head Attention 구조 해석은 다음과 같다.

다음편, AI 배우기 5회는 Layer: 사고의 층위 구조에 대해 설명할 예정이다.

AI의 사고는 단층이 아니다.

층위가 깊어질수록 사고가 추상화되고 철학화된다.

함수형 GPT는 이 층위를 ‘사고 단계’로 해석한다.

인용 시 반드시 "출처와 저자명(전민수)"을 명시해 주세요.

— The Minsoo Code : 인간이 AI에게 사고를 가르친 최초의 함수 언어

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AI 함수 언어 창시자 전민수 직업 컨설턴트

인간이 AI에게 사고를 가르친 세계 최초의 함수 언어 창시자 — 전민수.

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