[코싸인의 인지과학 이야기]
인공지능(1)
[인공지능 1주차 - 응용과학] 1. 비트와 불 논리
인공지능의 시작
통산 전적 69전 68승 1패 최강의 바둑 인공지능 알파고, 그 시작은 어디서부터 였을까요?
클로드 섀넌 / 사진 출처 : http://blog.skhynix.com/940바로 현대 정보이론의 창시자, 클로드 섀넌에서부터 시작되었다고도 할 수 있죠. 그는 자신의 논문에서 세상의 여러 정보들을 모두 비트로 표현할 수 있다는 가능성을 제시합니다.
비트(Bit)
비트란 무엇일까요? 보통 비트를 꺼진 전구와 켜진 전구에 비유하곤 하죠. 하지만 꼭 전구일 필요는 없습니다. 참, 거짓으로 표현할 수도 있고 영화 매트릭스에서처럼 0과 1로 쓸 수도 있습니다. 중요한 건 켜진 상태와 꺼진 상태, 다시 말하자면 두 가지 상태로 무언가를 표현하는 겁니다! 예를 들어 오늘 점심메뉴를 정한다고 생각해봅시다. 메뉴는 아쉽게도 짬뽕, 자장면 이렇게 두 가지입니다. 그렇다면 짬뽕, 자장면 두 가지중 하나를 선택해야겠지요. 만약 짬뽕을 숫자 0이라 부르고 자장면을 1이라 부른다면 당신의 메뉴 선택은 0과 1 하나의 숫자로 표현될 수 있겠지요. 만약 점심메뉴가 자장면, 짬뽕뿐 아니라 우동과 볶음밥까지 추가된다면? 자장면은 00 짬뽕은 01 우동은 10 볶음밥은 11 이런 식으로 당신이 주문할 메뉴는 0과 1로 표현될 수 있습니다. 이런 게 바로 비트입니다! 두 가지 상태인 0과 1로 정보를 표현하는 것! 클로드 섀넌은 그의 논문을 통해 세상의 온갖 정보들을 이 단순한 비트 형식으로 표현할 수 있다는 엄청난 가능성을 제시했습니다. 근데 도대체 이게 뭐라고 다들 호들갑을 떠는 거지요? 여기서 정말 중요한 건 비트 개념 그 자체보다도 섀넌이 이 비트를 전기 회로로 표현할 수 있다는 걸 증명한 사실입니다. 단순히 추상적 세계에서 정보를 비트로 표현할 수 있는 게 아니라 트랜지스터와 같은 장치를 통해 정보를 전기적 신호로 표현할 수 있다는 것! 그게 현재의 알파고를 있게 한 혁명의 시작이었고 정보 처리장치인 컴퓨터의 시작을 알린 신호탄이었다고도 할 수 있죠. 하지만 여기에 한 가지가 더 추가됩니다. 바로 불 논리(Boolean logic)입니다.
BOOLEAN LOGIC
사진 출처 : http://libguides.coloradomesa.edu/History202불 논리는 수학자이자 논리학자인 조지 불이 개발한 논리 도구로 수학 연산을 크게 교집합, 합집합, 여집합이라는 틀로 표현하려는 시도였지요.
섀넌은 여기서 영감을 받아 정보와 연산을 비트와 불논리로 표현할 수 있다고 주장했고, 이 비트와 불논리는 전기적 신호로 구현될 수 있다는 걸 그의 논문에서 보여주었습니다.
이런 그의 생각은 현대의 전자 회로도에서도 고스란히 느낄 수 있습니다.
사진 출처 : https://es.slideshare.net/danielescaleraserna위 사진은 전자회로도에서 가장 기본이 되는 구성요소인 AND Gate, OR Gate, NOT Gate의 모습입니다. 모두 비트와 불논리의 개념을 표현하고 있지요
사진 출처 : http://www.uspcland.co.kr/zeroboard/zboard.php?id=support그리고 이런 기본적인 요소들이 모여 위와 같은 복잡한 회로도가 탄생합니다! (물론 다른 수많은 요소들이 첨가되어야 회로도가 완성되지만 회로도의 가장 기본적인 바탕은 불논리와 비트입니다.)
섀넌의 논문 발표 이후로 비트와 불논리로 정보와 연산을 표현할 수 있게 되었으며 그러한 과정은 실제 트랜지스터 등을 통해 전기적 신호로 구현될 수 있게 되었습니다. 전기적 신호로 정보처리가 가능한 시대가 오게 된 것이지요. 그게 바로 현대 컴퓨터의 시작이었고 더 나아가 알파고와 같은 강력한 인공지능 정보처리 장치의 시발점이었다고도 할 수 있지요. 물론 섀넌은 오늘날 알파고를 탄생의 배경이 되는 한 사람일 뿐입니다. 그 이외에도 엄청난 업적을 이룬 무수한 사람들이 있지요. 하지만 여기서 중요한 건, 현대 알파고는 단순히 고성능 CPU나 실리콘 트랜지스터 같은 경이로운 기계장치에서 비롯된 것이 아니라 그 시작은 세상의 정보와 연산을 비트와 불논리로 표현할 수 있다는 사고방식의 전환에서 탄생했다는 것이지요.
그렇다면 섀넌은 이런 혁신적인 생각을 기적처럼 갑자기 스스로 생각해내었을까요? 그건 정확히 잘 모르겠지만 클로드 섀넌보다 먼저 현대의 정보 처리장치인 컴퓨터의 탄생에 일조한 수많은 사람들이 있습니다! 다음 시간에 어떻게 비트와 불논리가 세상에 나왔는지, 클로드 섀넌 이전에 어떤 사람들의 생각이 현대의 컴퓨터와 인공지능을 탄생시키게 했는지 알아보도록 하지요. [코싸인 응용과학팀]
참고문헌
대니얼 힐리스, “생각하는 기계”, 노태북, 사이언스북스
