AI의 머릿속 들여다 보기

유명 AI 인사들

이번 글에서는 AI의 민낯을 알아본다.

글을 쓰고 보니 내용이 길고 딱딱하다.

호흡 조절을 위해 몇 번에 걸쳐 올린다..

현재 세계적으로 명성을 날리는 AI가 몇 있다.

구글의 AI 화가 딥드림(Deep Dream)

오픈에이아이의 AI 작가 챗GPT

같은 회사의 AI 화가 달리-2(DALL-E 2)

그 외에도 많은 AI 전문가가 현장에서 맹활약 중이다.

세계 최고이자, 최강의 AI 바둑 기사

인간이 넘는 못하는 넘사벽

일반인이 가장 많이 아는 AI 알파고(AlphaGo)

사실 알파고는 형제가 많다.

알파고 판, 알파고 리, 알파고 마스터, 알파고 제로

태어난 순서대로 이름을 붙였다.

2017년 10월 막내가 알파고 제로가 공개됐다.

알파고 제로는 알파고 리를 100:0으로 완파했다.

이세돌 구단을 4:1로 이긴 알파고 리를 말이다.

알파고 형제들도 민낯이 다르다.

조금씩 다른 두뇌 구조로 되어 있다.

또 사용하는 학습 방법도 발전했다.

이 때문에 알파고 형제의 바둑 실력에 차이가 있다.

사람도 뇌 신경망의 밀집도가 다르다.

시냅스의 수에도 차이가 난다.

뇌 신경망에 기록된 경험과 지식의 양도 다르다.

이 때문에 저마다 다른 재능과 특기를 보인다.

자, 그럼 많은 AI의 두뇌가 어떻게 생겼는지 보자.

하나를 알면 열을 안다는 말이 있다.

알파고의 머릿속을 들여다보면 조금 감이 잡힌다.

AI의 민낯과 CUP, GPU, TPU

알파고 두뇌의 핵심 장치는 CPU, GPU, TPU다.

이것은 모든 AI의 두뇌이기도 하다.

사람으로 말하면 뉴런이고 시냅스다.

뉴런과 시냅스 없는 사람이 없고,

CPU, GPU, TPU가 없는 AI도 없다.

다만 얼마나 많이 사용하는 가의 차이만 있다.

인간의 뉴런은 외부 정보를

전기 신호로 변환해 다음 뉴런으로 전달한다.

시냅스는 끊어진 뉴런 말단에서

신경전달물질로 정보를 전달하는 임무를 띤다.

뉴런과 시냅스 연결망의 밀집도가 두뇌의 성능을 좌우한다.

AI에서는 이 기능을 CPU, GPU, TPU가 담당한다.

맏형 '알파고 판'의 두뇌는 1,202개의 CPU와 176개의 GPU로 이뤄졌다.

이세돌 구단과 대결한 '알파고 리'는 48개의 TPU를 사용했다.

셋째 '알파고 마스터'와 막내 '알파고 제로'는 4개의 TPU를 사용했다.

기술이 발달하면서 알파고 형제의 얼굴도 바뀌었다.

CPU

CPU는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)다.

컴퓨터의 가장 핵심적인 부품이요 두뇌다.

산술, 논리 연산, 소프트웨어 실행, 입력과 출력 작업

등 많은 정보를 처리하고 복잡한 작업을 수행한다.

CPU는 순차적으로 실행하는 일을 아주 잘한다.

GPU

GPU는 그래픽 프로세싱 유닛(Graphics Processing Unit)이다.

컴퓨터 그래픽 처리를 담당하는 하드웨어로 우수한 성능을 자랑한다.

GPU는 한꺼번에 많은 작업을 수행하는 병렬처리 작업에 특화됐다.

GPU는 게임, 영화, 3D 애니메이션 같이 동시에 많은 그래픽 작업을 처리한다.

왜 처음부터 GPU를 사용하지 CPU를 사용할까?

처리 방식이 다른 일이 섞여 있기 때문이다.

매우 복잡한 수학 계산을 할 때는 순차적으로 작업해야 한다.

이때는 CPU가 제대로 된 능력을 보인다.

그렇지만 게임이나 영화처럼 한 화면에 동시에

많은 그래픽 작업을 할 때는 GPU를 사용하는 것이 낫다.

순차적으로 한 대씩 주차? 동시에 여러 대 주차?

주차타워에 차를 동시에 여러 대 입고할 수 없다.

한 대씩 순차적으로 차를 입고하지 않으면 안 된다.

빨리 주차하겠다고 차를 들이밀면 입구가 막힌다.

한 대씩 차례로 주차하는 방식이 CUP의 일 처리 방식이다.

반면에 넓은 공터에 주차장이 있다.

마침 차량이 진입하는 입구도 여러 곳이다.

이때는 여러 대의 차량이 동시에 진입하는 것이 효율적이다.

이것은 GPU의 병렬처리 작업 방식이라고 보면 된다.

인간이 하는 일도 순차적인 것과 동시적인 것이 있다.

하나씩 순서대로 할 일도 있고 동시에 해도 되는 일이 있다.

인간의 두뇌는 이것을 구분해 효율적으로 잘 수행한다.

AI는 인간을 닮은 기계다.

당연히 AI가 하는 일에도 순차적인 것과 병렬적인 것이 있다.

이 때문에 AI는 CPU와 GPU를 함께 활용한다.

순차적 처리와 병렬적 처리라니?

여기까지 읽어도 숨이 차다.

전공자야 상식 수준의 내용이라 너무 싱겁지만,

나 같은 비전공자들은 무척 딱딱한 내용이다.

여기서 TPU까지 나가면 너무 재미없을 것 같다.

이번 글은 AI의 머릿속에 있는 핵심 기관 두 가지만 소개한다.

다음 글에서 TPU가 무엇에 쓰는 물건이지 알아본다.

그 후 알파고의 머리가 어떻게 생겼는지, 그의 민낯을 살펴보자.