[시론] AI가 4차 산업혁명의 핵심기술

산업혁명은 산업 분야에서 생산력의 획기적 증대를 이룬 것을 말하며 이때 사용된 핵심기술이 산업혁명기술이라 할 수 있다. 일반적으로 1차 산업혁명의 동인이 증기기관이고, 2차 산업혁명은 전기, 3차 산업혁명은 컴퓨터가 그 핵심기술이라고 한다. 조금 더 쉽게 말하면 일반인이 무슨 업무에 종사하든지 필요한 기술이라고 생각하면 된다.

예를 들면 전기 및 컴퓨터는 현대에서 무슨 일을 하든지 사용되고 있는 기술이다. 4차 산업혁명의 핵심기술은 무엇일까. 즉, 20~30년 후에 일반인 대부분이 사용할 기술은 무엇일까. 개인적 의견으로는 인공지능(AI) 기술이라고 생각한다.

1940년대에 컴퓨터가 발명됐고 1980년대에 개인용 컴퓨터가 개발되면서 본격적 컴퓨터 시대가 시작됐다. 특히 1991년에 팀 베르너 리가 월드와이드웹(WWW)을 공개하면서 인터넷망이 활성화되고 본격적 정보화 시대가 도래했다. 정보화 시대의 핵심은 정보이고 이러한 정보가 중앙집중이 아니라 개인의 PC 등에도 저장될 수 있는 개념이 WWW의 기본 아이디어였다. 2007년도에 애플이 손 안의 작은 컴퓨터인 아이폰이 성공하면서 정보화 시대의 정점을 이끌게 됐다.

AI 기술은 기존의 정보화 기술과 어떤 차이가 있을까. 그리고 그 기술이 제4차 산업혁명의 핵심기술이 될 수 있을까. 많은 사람이 AI도 제3차 산업혁명 기술의 연장이라고 생각하는 경향이 있다. 사실 AI 기술도 컴퓨터가 생기면서 나타난 개념이다. 1950년에 튜링이 컴퓨터가 어떻게 인간과 유사할 것인지에 대한 실험을 하는 방법(튜링테스트)을 제안했고 1956 다보스 회의에서 AI라는 이름이 등장했다. 그 이후에 컴퓨터에 지능을 부여하는 다양한 방법이 개발됐다.

먼저 인간이 그동안 쌓아 올린 지식을 컴퓨터에 이식하기 위해 인간이 만든 규칙을 컴퓨터에 그대로 적용하는 방식이 주로 사용됐다. 그러나 인간의 지능을 컴퓨터가 제대로 실현하기에는 역부족이었다. 이후에는 인간의 뇌를 컴퓨터로 그대로 재현해 지능을 부여하고자 하는 시도가 이어졌다. 1980년대 이러한 방식의 신경망 알고리즘의 연구가 활성화됐다. 기존 방식과 비교해 우수한 결과를 얻기도 했다. 하지만 우수한 결과를 안정적으로 얻을 수 있는 신경망 기술이 부족했다.

그러던 중 2012년 캐나다 토론토대학의 힌튼 교수에 의해 인간의 뇌를 닮은 심층신경망을 안정적으로 훈련하는 방식이 성공했다. 이 방식이 다양한 분야에 적용되면서 AI가 산업혁명기술로 될 가능성이 시작됐다.

산업적인 면을 고려하면 독일에서 시작한 '인더스트리 4.0'이라는 개념이 있다. 사이버 세상(인터넷망)과 공장의 설비를 사이버피지컬시스템(CPS)으로 연결해 제품 생산의 수요와 공급을 자동으로 결정하고 공장 내의 기계의 결함, 수명도 예측해 부품의 구매 및 재고를 효과적으로 관리하는 내용이다. 여기에서도 심층신경망 기반 AI를 활용하면 섬세한 예측이 가능해서 효율성이 증대될 수 있다.

스마트폰 분야에서는 애플이 2017년에 심층신경망으로 학습이 된 데이터를 아이폰을 통해서 추론할 수 있는 기능(CoreML)을 제공하기 시작했다. 구글도 이러한 기능(MLKit)을 2018년 구글 I/O에서 발표했다.

이처럼 다양한 분야에서 심층신경망에 기반을 둔 AI를 연구하고 있으며 이미 많은 사람이 소유하고 있는 스마트폰에서도 이러한 기술이 적용되고 있다면 제4차 산업혁명에서 AI의 역할은 필수 불가피한 핵심기술이 될 것이다.

구명완 서강대 컴퓨터공학과 교수

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