지능이란 무엇인가?
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지능이란 무엇인가?
인공지능은 인간의 지능을 모방한 것이다. 기계에게 지능을 부여하여 스스로 학습할 수 있는 능력을 갖게 하는 것이다. 인공지능을 제대로 이해하기 위해서는 우선 지능이 무엇인지 알아야 한다. 인간은 감정을 가진 동물이므로 어떠한 지식을 받아들일 때 감정을 동반한다. 이를 무의식이라 한다. 무의식은 의식을 형성하는데 중대한 역할을 하고 이는 지능으로 연결된다. 범용성을 가진 인간은 책을 보면서 음악을 감상할 수 있고, 자전거를 타면서 대화도 할 수 있다. 타인의 마음을 읽고 공감할 수 있는 초인적인 능력도 있다. 인간의 뇌에서 신경세포 하나를 모델링하면 단층 신경망, 여러 층을 모델링하면 심층신경망 즉, 딥러닝이다. 인간의 뇌가 인공지능과 구별되는 능력은 창의력이다. 이 지능을 기계가 갖게 되는 인공지능 세상이 오고 있다.
#지능의 본질은 무엇인가?
지능의 본질은 언어학, 심리학, 철학, 교육학 등에서 주로 다뤄온 문제이다. 지능이 어떻게 작동하는지 그 과정에 대해서는 뇌과학과 뇌신경학에서 활발히 연구되고 있다. 어느 학문도 지능을 완벽하게 설명하지는 못한다. 지능Intelligence은 인간의 지적 능력을 말한다. 지능은 “심리학적으로 새로운 대상이나 상황에 부딪혀 그 의미를 이해하고 합리적인 적응 방법을 알아내는 지적 활동 능력”으로 정의할 수 있다. 근본적으로 IQIntelligence Quotient보다는 더 포괄적인 개념이다. 지능을 가진 인간 중에 완벽한 인간은 없다. 인간은 늘 실수를 하고 그 실수를 통해 배우고 발전한다. 실수하지 않기 위해 끊임없이 연습하고 노력한다.
정신분석학자 지그문트 프로이트는 “인간의 의식과 성격 구조는 서로 역동적으로 상호 작용하며 행동을 결정한다”고 했다. 의식에 해당하는 개인의 기억이나 경험은 인간 정신의 심층에 해당하는 무의식의 영향을 받는다. 성격은 자아ego, 초자아superego, 원초아identity로 나뉘어진다. 자아ego는 도덕적·사회적 규범의 영향을 받는 초자아superego와 유전적이고 본능의 지배를 받는 원초아identity 사이에서 균형을 유지한다. 인간의 의식과 성격 구조 사이의 충돌은 다양한 방어 기제를 형성한다. 예를 들어 억압, 억제, 동일시, 전이, 공감, 합리화, 보상, 유머, 공상, 이타주의, 승화, 꿈과 같은 다양한 형태로 표출된다. 인간의 지능은 이렇듯 감정이나 무의식의 영향을 받는다. 이 모든 것이 지능의 영역이라면 인공지능은 과연 이를 구현할 수 있는 것인가?
프로이드 정신분석 이론#하워드 가드너의 다중지능 이론
인간의 지능은 IQ 한 가지가 아니다. 하워드 가드너Howard Gardner는 인간에게 분명히 구분되는 8가지 능력인 다중 지능Multiple Intelligence이 있다고 했다. 음악 지능, 신체·운동지능, 논리·수학지능, 언어 지능, 공간 지능, 대인관계 지능, 자기이해 지능으로 구별된다. 이는 각각 독립적이다. 인공지능의 비교 대상은 이 중에서 논리·수학지능, 언어 지능, 공간 지능 정도이다.
2006년 하워드 가드너는 25년간의 연구결과를 토대로 9번째 지능을 발표했다. 이는 실존 지능이며 철학적이고 종교적인 사고를 할 수 있는 중요한 지능이다. 실존 지능은 인간의 존재론적 의미, 삶과 죽음, 축복과 비극 등과 같은 우주적이고 실존적인 사안에 대해 생각할 수 있는 능력이다. 이 지능은 자신의 삶의 가치를 넘어 공동체를 위한 더 큰 가치를 실현하는 공감 능력을 갖게 한다. 실존 지능이 필요한 이유는 ‘우리는 왜 이 세상에 태어났는가?’, ‘인생의 목적은 무엇인가?’, ‘나는 무엇을 해야 하는가?, 와 같은 질문의 답을 찾는다. 나머지 8가지 다중지능을 완성시킨다. 가치와 존재에 대한 인생의 질문을 통해 시대와 역사의 사명감을 갖고 리더십을 발휘한다. 대표적인 인물로는 간디, 마더 테레사 수녀, 마틴 루터 킹 목사가 있다.
다중지능#인공지능 시대에 필요한 지능은 창의성이다.
인공지능 시대에 필요한 지능으로는 단연 창의성을 꼽는다. 창의성creativity이란 새로운 생각이나 개념을 찾아내거나 기존에 있던 생각이나 개념들을 새롭게 조합해 내는 것이다. 인간의 지능 영역 중에서 논리·수학 지능이 가장 강한 것이 인공 지능이다. 논리·수학 지능은 이미 인공 지능이 인간을 넘어섰다. 복잡한 수학 계산과 논리 연산은 인공 지능에게 맡기고 인간은 좀 더 가치있는 일을 해야 한다. 가치있는 일을 하기 위해서 필요한 게 바로 창의성이다.
창의성은 하루 아침에 생성되지 않는다. 이는 ‘관찰’을 통해서 길러지며 ‘기록’을 통해 완성된다. 관찰은 “단순히 대상을 보는 것seeing이 아니라 자신의 모든 감각을 붙잡아 바라보며watching ‘무엇’과 ‘왜’에 관해 생각하는 것”이다. 이러한 관찰의 과정에서 새로운 것을 발견한다. 사과가 떨어지는 것을 관찰한 뉴턴은 만유인력의 법칙을 발견했다. 또, 욕조에 물이 넘치는 것을 관찰한 아르키메데스는 부력의 법칙을 발견했다. 힘있는 관찰은 남들이 보지 못하는 것을 발견한다. 이것이 창의성이다.
관찰을 통해 발견한 것을 마음과 머리로 잘 기억하기 위해서는 ‘기록’하는 것이 중요하다. 느낀 것을 저장하여 적시에 활용하는 것이 창의력인데 이를 위해서는 ‘기록’이 필수이다. 꾸준한 관찰과 기록을 통한 반복 훈련이 창의성을 높여준다. 기록을 생활화하고 습관화하기 위해서는 늘 노트와 펜을 들고 다니는 습관을 갖는 것이 좋다. 요즈음엔 핸드폰을 이용해서 기록하는 사람들도 많이 있지만, 필자는 아날로그 방식을 추천한다. 펜이 종이 위에서 움직이는 느낌과 소리를 통해 아이디어가 떠오른 경험이 많기 때문이다.
#인간의 뇌의 구조와 인공지능의 관계
인간의 뇌를 모방한 것이 인공지능이다. 인간의 뇌는 대뇌, 간뇌, 연수, 중뇌, 소뇌로 이루어져 있다. 대뇌는 생각하고 말하고 듣고 판단하는 역할과 상상·기억·추리·감정 등 정신 활동을 담당한다. 간뇌와 연수는 기본적인 생명 유지 활동에 필요한 내장과 혈관 및 호흡, 심장 박동, 소화, 기침, 재채기 등 생명 유지에 필요한 활동을 조절한다. 중뇌는 몸의 자율적인 활동을 조정하고 화학적 균형을 유지하는 역할을 한다. 동공의 수축과 확장, 눈의 초점을 맞추는 활동이다. 소뇌는 근육 조절, 신체의 움직임과 균형, 동작의 계획과 실행에 관여한다. 자전거 타기, 수영, 스키 등 신체적 행동을 기억한다.
뇌의 구조와 기능변연계는 대뇌 피질 아래 전두엽 안쪽에 위치한다. 기쁨, 슬픔, 두려움, 초조, 불안과 같은 감정과 느낌을 조절한다. 변연계의 활동이 지나치게 강하면 충동적이 된다. 청소년기에는 사고력을 담당하는 전두엽보다 변연계가 먼저 발달하한다. 사춘기를 겪는 이유가 바로 이 때문이다. 전두엽은 가장 늦게 발달하고 가장 먼저 노화되는 뇌이다. 전두엽은 청소년기 마지막에 크게 발달하는데 이 시기에 청소년의 뇌는 가지치기를 한다. 가지치기란 사용하는 뇌는 더욱 강하고 튼튼하게 하고 사용하지 않는 뇌는 잘라버리는 것을 말한다. 청소년 시기에 사고력에 해당하는 언어지능과 논리수학 지능만을 사용한다면 음악지능, 신체 운동지능은 가지치기 된다. 청소년 시기에 다양한 지능을 사용하고 활용하는 것이 창의성을 향상시킨다.
뇌에는 신경세포라고 하는 뉴런Neuron이 있다. 신경세포는 신호를 종합하는 신경 세포체와 다른 신경세포로부터 신호를 받아들이는 수만 개의 수상돌기, 신호를 전달하는 축삭돌기로 이루어져 있다. 시냅스는 축삭돌기가 다른 신경세포의 수상돌기와 만나면서 신경 전달물질이라는 화학물질을 주고받는 틈을 말한다. 신경세포의 구조와 동작을 컴퓨터로 모델링한 것이 인공지능이다. 인간의 뇌 주름을 다 펼치면 신문지 한 장 넓이(2,500cm2) 정도이며, 신경 세포는 1,000억개 이상, 시냅스는 1,000조개 이상 존재한다. 인공지능은 뇌의 신경세포 한 개를 모델링한 것으로 딥러닝으로 발전한다.
뉴런의 구조
2009년 세계적인 뇌과학자와 뇌공학자들은 '인간 커넥톰 프로젝트'를 통해 뇌의 연결성 지도를 만들려는 연구를 시작했다. 프로젝트의 목표는 뇌의 연결 네트워크를 해부학적으로 분석하고 작동 매커니즘을 보여주는 지도를 만드는 것이다. 모든 뇌 회로와 시냅스에 관한 자세한 정보를 제공하는 것이다. 인간 뇌에 대한 연구가 진행되고 뇌의 비밀이 풀리면 풀릴수록 인공지능에 대한 개발도 발전할 것이다. 영화 <아이언 맨>의 주인공이며 스페이스 X의 창업자인 일론 머스크는 뉴럴링크Neuralink를 만들어 두뇌 칩을 개발 중이다. 이 칩은 인간의 두뇌를 컴퓨터에 연결하는 기술이다. 이 기술이 성공한다면 영화에서 보았던 인간과 기계의 지식과 감정의 교류 및 상호작용이 가능하다.
인공지능은 “인간처럼 생각하는 기계”를 만들자는 인간의 창의력에서 시작되었다. 지능의 본질을 여러 학문에서 연구하였지만 어느 학문도 지능을 완벽하게 설명하지는 못했다. 다만, 인간 지능은 IQ 지수만이 아니며 다중 지능이라 불리는 복합 지능을 가지고 있다. 지능의 표출은 감정과 무의식의 영향을 지대하게 받고 다시 IQ 지수에 영향을 미친다. 더군다나 창의성 향상을 위해서는 다양한 뇌 기능을 골고루 사용해야 한다. 인공지능을 만들기 위해 뇌 과학과 컴퓨터 공학에서는 뇌 구조와 기능을 끊임없이 연구하였다. 신경세포 구조와 기능을 발견하고 스스로 학습하는 인공 지능을 개발하기에 이르렀다.
