궁금한 인간,
너는 무슨 생각으로 사니? [2]
인간의 뇌, 마음 그리고 인공지능 [2]
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행복이란 내 하루의 삶 속에서 기분 좋은 시간이 길면 길수록 행복한 사람이다.
-다니엘 카네만(노벨 경제학자)-
인간의 뇌에 대한 이해 그리고 인공지능 (2)
어떤 사람은 오래 생각하여 문제를 잘 푸는가 하면 어떤 사람은 아주 빠른 시간에 문제를 푸는 능력이 뛰어나다. 이상적인 인공지능 시스템은 여러 상황에 맞게 최적으로 조절할 수 있어야 한다. 따라서 인공지능 연구는 이러한 인지시스템의 구조를 설계하고 구현할 수 있는(학습 또는 프로그래밍할 수 있는) 방법을 제공해야 한다. 즉 어떻게 뇌인지 구조를 발견/설계하고 어떻게 이 구조를 학습하는 알고리즘을 개발하거나 프로그래밍하는 방법을 제공할 것인가를 연구해야 한다. 그러한 시스템의 이상적인 모델은 인간의 뇌인지 시스템으로 볼 수 있으며 발달과 학습 과정을 거치면서 끊임없이 재구성되는 구조이다. 이 “인지주의” 인공지능 (Cognitive AI) 패러다임은 환경에 처해서 끊임없이 지식을 구성적으로 학습함으로써 처한 상황에서 빠르고 유연하고 안정적으로 행동하는데 적합하다. 인지주의 인공지능은 초기의 간단한 구조와 기본 지식에서 출발하여 환경과의 상호작용 경험을 통해서 데이터를 관측하여 발달 학습함으로써 순차적으로 모델 구성요소들을 만들고 이를 재조립하면서 보다 고차의 복잡한 구조를 만들어 나간다. 발달 적응 과정에서는 새로운 모듈이 만들어질 뿐만 아니라 기 존재하는 모듈이 삭제되기도 한다. 이는 진화의 원리가 뇌인지 시스템의 발달 과정에서도 적용되는 것과 같다.
환경과의 상호작용과 개체의 번영에 도움이 되는 인지구조는 더욱 번성하고 그렇지 못한 인지 구조는 퇴화하는 것이다.
지금까지 수십만 년 자연 경쟁에서 살아남은 여러분은 이미 자신도 모르는 내재적인(타고난) 생존 경쟁력을 본능적으로 지니고 태어났다.
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인지주의 인공지능 시스템은 뇌인지구조의 발달과 학습을 통하여 듀얼 시스템 인지 구조를 하나의 통합된 시스템으로 구현할 수 있다. 노벨 경제학상을 수상한 인지심리학자 카네먼의 이론에 따르면 인간의 마음은 시스템 1과 시스템 2로 구성되어 있다 (Kahneman, 2011). 시스템 1은 빠르고, 직관적이고, 감성적인 의사 결정을 수행하는 반면에 시스템 2는 느리고, 분석적이고, 이성적인 의사 결정을 수행한다. 심리학과 경제학의 많은 연구 결과가 시스템 2의 중요성을 강조하지만 실제로 많은 사람들이 시스템 1에 의해 의사결정을 하며 이 또한 시스템 2보다 더욱 좋을 의사결정에 도달하는 경우도 많다는 것이다. 인공지능 관점에서 보면 시스템 2는 합리론적 기호 주의 인공지능 패러다임과 유사하고, 시스템 1은 경험론적 연결주의 인공지능 패러다임과 맥을 같이 한다. 시스템 2는 합리주의적 인공지능 시스템처럼 의식적이고, 논리적이며, 많은 노력과 통제가 관련되고, 의도적인 사고 과정에 관여한다. 시스템 1은 무의식적이고, 가설적이며, 노력 없이 자동적으로 일어나고, 무 의도적인 사고 과정을 지배한다. 시스템 1은 사람과 동물에 공히 나타나지만 시스템 2는 주로 사람들이 보유한 인지 능력이다. 인지주의 인공지능 패러다임은 시스템 1과 시스템 2가 통합된 뇌인지구조 기반의 인공지능 시스템을 추구한다. 인지주의 AI는 추론과 학습이 순환적으로 연결되어 반복되는 실시간 온라인 상황을 다룰 수 있는 인공지능 패러다임이다.
인간은 게으르고 합리적인 시스템 2보다 직관적인 시스템 1로 본능적으로 해결하는
경우가 많다.
때로는 이 시스템 1이 비합리적일 경우도 있지만 내재적 동물적 구조이기에 더욱 뛰어나게 작용할 경우도 많다는 점을 기억하자.
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뇌는 현재의 디지털 컴퓨터와는 상당히 다르다. 먼저 i) 뇌는 프로그래밍 방식에 의해서 만들어지기보다는 조직화됨으로써 구조화된다. 컴퓨터처럼 명령에 의하기보다는 ii) 뇌는 환경에서 가르쳐진다. 컴퓨터가 계산에 의해서 물체를 잘 인식하고 분석한다면 iii) 뇌는 생성하고 합성하는 일을 잘한다. 또한 컴퓨터는 계산을 잘 수행하지만 iv) 뇌는 구성하는 일을 잘한다. 전체적으로 보자면 뇌라는 컴퓨터는 평생 학습하는 시스템이고, 성장하는 기계이며, 미래를 예측하는 시스템이고, 상상력을 발휘하는 기계이며, 의도를 가진 시스템이다. 이러한 특성은 현재의 디지털 컴퓨터가 가지지 못한 특성이며, 구성주의에 기반한 인지주의 인공지능이 모사해야 할 이상적인 지능시스템의 모델이라고 할 수 있다.
인공지능은 인식과 그에 따른 분석이 강하다면 인간의 뇌는 구성하는 능력이 뛰어나다.
(계속)
1. 장병탁 (2018). 인간지능과 기계 지능 - 인지주의 인공지능. 정보과 학회지, 36(1), 17-26
2. 다니엘 카네먼은 의도적 주의집중을 시스템 2, 자연발생적 주의를 시스템 1이라고 그의 저서
<Thinking; Fast and Slow)에서 기술한다.
불확실성 속, 즉 미래의 결과가 불확실할 때 인간은 이익 기대에 따른 합리적 판단보다 어떤 행동계획에
비중을 두는 비이성적인 의사결정에 에 더 의존한다.
즉 '인간은 보는 대로 믿는 것이 아니라 믿는 대로 본다'.
