인공지능은 아직 인간의 사고 수준에 미치지 못한다는 평가가 일반적이던 때, 우리는 이런 선입견을 단숨에 깨는 충격적인 사건을 목격했다. 2016년 3월, 구글의 자회사인 딥마인(DeepMind)가 만든 인공지능 바둑 컴퓨터 ‘알파고(AlphaGo, 이하 ‘알파고’)’와 이세돌 9단의 대결이었다. 세기의 대국 이후 세간의 인식이 바뀌기 시작했고, ‘알파고’는 인공지능의 대명사처럼 불릴 만큼 화제가 됐다. 그리고 지난 5월 알파고는 ‘바둑의 미래 서밋(Future of Go Summit)’에서 세계랭킹 1위 커제 9단을 상대로 3:0의 압승을 거둔 뒤 홀연히 바둑계를 은퇴했다. 그러면서 알파고끼리 둔 바둑의 기보 50건이 공개 되었는데, 이를 접한 송태곤 9단은 “무협지에서 절세 은둔 고수의 비급을 얻긴 했는데 도와주는 이 없이 따라하다가 주화입마(走火入魔)[1]에 걸리는 느낌”이라며 큰 충격을 토로한 바 있다. 이처럼 세상과 바둑계에 큰 충격을 남기고 모습을 감추었던 알파고가, 더 강력해진 ‘알파고 제로’로 돌아왔다.

인간의 지식 없이 ‘제로’부터 시작하는 ‘알파고’의 진화

지난 10월 19일, 구글 딥마인드는 과학 전문 주간지 <네이처>에 게재한 논문 ‘인간 지식 없이 바둑을 마스터하기’를 통해 ‘알파고 제로’가 기존의 바둑 기보를 전혀 학습하지 않은 채 자체적인 강화 학습만으로 기존의 알파고를 뛰어넘었다고 발표했다. ‘제로’라는 이름은 인간의 기보 없이 ‘제로 베이스(Zero-base)에서 시작했다는 의미일 것이다. 딥마인드가 ‘빈 서판(tabula rasa)[2]’에 비유하기도 한 알파고 제로는 이전 버전과 세 가지 차이점이 있다.

첫째, 경우의 수를 줄여주는 ‘정책망’과 그 안에서 최적의 수를 찾아주는 ‘가치망’을 따로 활용했던 기존의 알파고와 달리, 알파고 제로는 이를 하나의 신경망으로 구현했다. 다음 수를 예측하는 정확도는 다소 낮아졌지만, 같은 시간 내 추론 능력이 두 배 이상 증가했다. 결과적으로 승리를 위한 최적의 수를 찾는 ‘트리 탐색(Tree search)’ 능력이 더욱 향상된 것이다. 또한 초창기 딥러닝 기술인 컨볼루션 신경망(Convolutional neural network)가 아니라 최근 마이크로소프트가 개발한 인식 학습 프로그램인 ‘레스넷(ResNet)’을 사용함으로써 성능을 더 끌어올렸다.

둘째, 신경망에 ‘사람이 정의하는 여러 특징(Handcrafted feature)’을 별도로 입력하지 않았다. 이는 기존의 인공지능을 제작할 때 주어지는 일종의 가이드라인을 정하지 않았다는 의미다. 기존의 알파고는 활로의 개수, 축과 축머리 인지 여부 등을 별도로 입력해두었지만, 알파고 제로는 단지 바둑의 기본 법칙만 사용했다. 그리고 대국의 마지막 순간까지 빠르게 시뮬레이션해보는 ‘롤아웃(Roll-out)’ 기능을 제거해 CPU 자원 사용율을 대폭 줄였다. 초기 버전인 ‘알파고 판(판 후위 2단과 대결했던 버전)은 1,202개의 CPU와 176개의 GPU를 사용했고, ‘알파고 리(이세돌 9단과 대결했던 버전)가 1,202개의 CPU와 48개의 TPU를 사용했던 것에 비해, 알파고 제로는 4개의 TPU를 가진 단일 컴퓨터를 이용한다.

마지막으로 알파고 제로의 가장 큰 특징은 인간의 기보를 전혀 참고하지 않았다는 점이다. 바둑 규칙만 습득한 후, 자체 대국을 통해 독학으로 바둑의 이치를 터득했다. 불과 36시간 만에 인간의 기보를 학습한 버전을 추월했고, 3일 만에 알파고 리의 수준[3]에 도달했다. 그리고 약 한 달 뒤. 기존의 인공지능 바둑왕인 ‘알파고 마스터(커제 9단과 대결했던 버전)’를 넘어, 5천 점이 넘는 엘로(Elo) 점수[4]를 획득했다. 무(無)에서 출발한 덕분에 인간의 선입견과 한계로부터 자유를 얻은 것일까? 강화 학습만으로 지도 학습의 성과를 능가할 가능성은 모두가 알고 있었지만, 그것을 실제로 성공시켰다는 점에서, 알파고 제로보다 딥마인드 팀의 기술력 자체가 더 대단하다고 할 수 있다.

스스로 학습하는 ‘알파고 제로’의 의미

‘알파고 제로’의 성장 과정은 마치 바둑 입문자가 9단의 전문가가 되어가는 과정을 압축해서 보는 것 같다. 바둑에 갓 입문한 초심자들의 바둑에서는 돌과 돌이 무작정 맞부딪힌다. 넓은 곳이 있음에도, 좁은 곳에서 상대의 돌 몇 개를 잡기 위해 진흙탕 싸움을 벌인다. 알파고 제로도 학습 초기 단계(3시간이 지난 시점)에서는 이런 식으로 바둑을 두었다. 이후 19시간이 지난 시점부터 사활, 집, 세력과 같은 의미를 깨우치기 시작했다. 그리고 70시간이 지났을 때는 동시다발적인 전투나 복잡한 패싸움을 거치고 나서도 여전히 균형 잡힌 형세를 유지할 수 있게 되었다. 그렇게 한 달 만에 알파고 제로는 세계 최고의 바둑 기사가 되었다.

알파고 제로는 때때로 사람처럼 자신만의 독특한 수법을 개발하는 한편, 사람이라면 바둑에 입문하자마자 배우는 축 개념을 학습이 꽤 진행된 다음에 발견하기도 했다. 그래서 사람들은 강화 학습만으로 개발된 인공지능이 인간과 전혀 다른 바둑을 둘지도 모른다고 생각했지만, 알파고 제로는 인간이 지난 2,500년간 찾아낸 바둑의 수법들이 아주 허황된 것이 아니었음을 보여주었다.

누군가는 그저 바둑 몇 판을 이기는 것이 뭐 그리 대단한 일이냐고 말할 수도 있다. 하지만 딥 마인드가 알파고를 만드는 목적은 그저 바둑을 잘 두는 인공지능을 만드는 것에 있지 않다. 사실 딥마인드가 결국은 인간의 기보를 참고하지 않는 알파고를 개발하리라는 것은 어느 정도 예상된 일이었다. 결국 그들은 IT 환경에서 범용적으로 적용되는 인공지능을 만드는 것이 목적이니까. 그리고 인간의 도움 없이 스스로 학습하는 법을 배운 ‘알파고 제로’는 결국 인공지능의 다음 세대를 향한 첫걸음이 될 것이다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.

[1]주로 무협 소설에서 사용되는 용어로, 기의 운용을 잘못하여 몸에 문제가 생긴다는 뜻이다. ‘무리한 상태를 지속하여 큰 충격을 받은 상태’ 또는 ‘일정한 수준을 넘어 도가 지나친 상태’를 나타낼 때 사용된다.
[2] 타불라 라사(Tabula rasa). 라틴어로 ‘깨끗한 서판’이라는 의미. 인식론에서는 사람이 태어날 때는 정신적으로 ‘빈’ 백지와 같은 상태로 태어나며, 출생 이후 감각적인 지각 활동과 경험에 의해 서서히 ‘마음’이 형성되어 전체적인 지적 능력이 형성된다는 의미로 사용된다.
[3] 이 이야기 이면에는 무수히 많은 시행착오가 숨어 있다. 알파고 제로는 대국 시 단일 머신(4 TPU)을 사용했지만, 학습 시에는 64개의 GPU와 19개의 CPU를 사용했다. 이마저도 하나의 실험 환경에서 사용된 컴퓨팅 자원이다. 조작변인을 조금씩 바꿔가며 수백 가지 실험을 수행하기 위해서는 어마어마한 컴퓨팅 자원과 인력이 동원된다. 그렇게 시험을 거쳐도 최적의 인자(parameter)를 찾는데 수개월이 필요하다.
[4] 체스나 바둑에서 실력을 수치화한 점수. 두 사람의 점수 차가 200점, 366점, 677점의 차이가 난다면, 점수가 높은 쪽이 이길 확률은 각각 75%, 90% 99%이다.

또 한번 대한민국은 감동과 환희를 느낄 시간이 왔습니다. 지난 12일 드디어 2010년 광저우 아시안 게임이 시작되었습니다. 사실, 베이징이나 상해는 많이 들어봤어도 광저우는 아직 낯선 분들이 많으실텐데요. 광저우는 중국 광동성의 수도로 산업과 교통이 발달한 도시로 인구만해도 무려 1,000만명이 넘는 큰 도시로 아시안게임을 계기로 국제적인 도시로 거듭나려 하고 있습니다. 이번 광저우 아시안 게임은 11월 12일부터 27일까지 이어지는데요. 총 42개 종목에 45개국 1만 4454명이 참가하는 아시아인의 최대의 축제입니다. 2014년 인천에서 열리는 아시안게임의 경우 종목 수가 줄어들어 당분간 참가 수에 있어선 최대의 경기로 기록될 것 같습니다. 

이런 큰 축제에 삼성전자 역시 참여하고 있습니다. 메인스폰서로 아시안 게임을 후원하는 동시에 광저우를 LED로 빛낸 것인데요. 또한 개막식의 하이라이트 공연 ‘출항’에서 4척의 범선이 주장강을 향해하는 모습을 높이가 83M, 폭이 36M에 이르는 초대형 LED 디스플레이로 상영했었습니다.  개막식 중계를 통해 보신 분들 많으시죠?

스토리텔러들도 아시안 게임을 그냥 넘어갈 수 없어서 많은 준비를 하고 있습니다. 정인혜, 한소라, 김혜진 스토리텔러는 직접 광저우로 날아가서 현지 소식을 전하게 되었습니다. 현지에서 삼성전자 체험관을 살펴 보고 박태환 선수가 금메달을 따는 생생한 현장을 보여드릴예정이니 많은 기대 부탁드릴께요. 물론 한국에 남아 있는 스토리텔러들도 가만히 있을 수 없어서 각자의 소망을 담은 예언을 해보았습니다. 남다른 감(?)이 있는 스토리텔러들이 조심스럽게 아시안게임 결과를 예측해보았는데요. 과연 누구의 예언이 실현될까요? 예언이 틀린 사람은 벌칙을 받기로 해서 묘한 긴장감마저 흐르는데요. 먼저 이번에 광저우로 직접 출동하는 한소라 스토리텔러의 미리보는 광저우 기사! 같이 보실까요 

“장미란, 광저우마저 들어올렸다!”
세계선수권대회 4연패의 신화, 2008베이징올림픽 세계기록 및 금메달, 하지만 장미란은 2002부산대회와 2006 도하대회에서 중국의 벽에 막혀 은메달에 머물렀었다. 이날 장미란은 역도 여자 최중량급에서 용상(181㎏)· 합계(316㎏)을 들며 2위인 멍수핑을 4Kg 앞서며, 당당히 금메달을 목에 걸었다. 이날 인터뷰에서 장미란은, “중국의 홈 이점이 부담 되기도 했지만, 메달 색보다 내가 할 수 있는 최고기록을 내기 위해 최선을 다했다. 금메달을 따서 기쁘다.”고 소감을 밝혔다. 장미란은 광저우에서 금메달을 따면서 올림픽, 세계선수권, 아시아선수권 우승의 ‘역도 그랜드슬램’을 달성하였다. 

한소라 스토리텔러는 장미란 선수의 금메달 인터뷰까지 미리 적어주셨습니다. 장미란 선수가 금메달을 따더라도 인터뷰 내용이 어긋나 버리면 틀린 것이니 명심해 주세요. 다음은 광저우로 날아갈 또 다른 김혜진 스토리텔러의 이야기도 한번 들어볼까요? (사진 출처 : 고양시/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)


“이젠 더이상 2인자가 아니다! 1인자에 도전한다!”
정상 문턱에서 번번이 주저앉아 들었던 만년 2인자라는 이야기는 이제 그만. 순위 안에라도 들지 못했다면 일찌감치 포기라도 했을 텐데 조금만 더 하면 될 것 같아 다시 코트 위에 서기를 반복했다. 그리고 오늘 당당히 금메달로 그간의 설움을 씻어버렸다. 이젠 쫒는 2인자가 아닌 지키는 1인자가 된 그녀. 태권도 여자 73㎏ 초과급에 태극마크를 달고 출전하는 오정아 선수(26.인천시청)

김혜진 스토리텔러는 우리의 효자 종목인 태권도에서 금메달을 예상했습니다. 매번 2인자에 머물렀던 오정아 선수가 좋은 성적을 거둘 것이라는 예언인데요. 김혜진 스토리텔러는 최근 상 복이 있고 특히 감이 좋은데 믿어 볼만 한 것 같습니다. 다음으로 박은해 스토리텔러 이야기를 한번 들어볼까요? (사진출처 : 연합뉴스/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)

“이용대, 배드민턴계의 엄친아 자리 지킨다”
카메라를 향해 날린 윙크로 많은 여성들의 가슴을 두근거리게 했던 이용대 선수. 이번엔 아마 윙크말고 카메라를 향해 손으로 쪽-하고 키스를 날리지 않을까요? 국민들의 가슴을 쓸어내리는 몇번의 위기가 있겠지만 당당히 3:0으로 승리할것 입니다. 대한민국 배드민턴 화이팅! 

이용대 선수의 팬인 박은해 스토리텔러는 일편단심입니다. 정말 흑심이 다 보이는 예언입니다. 이제는 윙크로는 성이 안차는 모양인지 키스 세레모니라니! 대한민국 여성분들을 또 한번 녹겠네요. 세레모니를 하기 위해서도 금메달을 따야겠죠? 그리고 여기 또 다른 일편단심 스토리텔러가 있습니다.
(사진출처 : SBS 뉴스/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)


“마린보이 박태환, 2008 베이징올림픽의 영광을 다시 한 번”
최근 부진한 성적으로 많은 사람들이 걱정했지만 역시 박태환을 달랐다. 누구보다 열심히 훈련했던 만큼 200·400·1500ｍ는 물론 100m에도 출전해 결국 4관왕 이상 달성! 다른 쟁쟁한 라이벌들을 제치고 세계무대에서 당당히 금메달을 거머쥘 것입니다. 아자아자!!!!!! 

200m 에서 금메달을 차지. 채승은 스토리텔러가 예측한(?) 4관왕에 가까워져 가고 있는 박태환 선수. 지난 번 도하 아시안 게임을 넘어서는 4관왕을 기대하고 있는데 이번 대회를 통해 엄친아 자리를 그대로 지켜 주셨으면 합니다. (사진출처 : 노컷뉴스/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)

“메이저리거 추신수! 2010 프로야구 최고의 타자 이대호, 광저우 하늘을 뚫어버린다!”
메이저리그에서 뛰어난 활약을 보여준 추신수, 2010년 한 해 동안 멋진 모습을 보여줬던 롯데의 이대호, 당신의 홈런으로 광저우의 하늘을 뚫어버리세요! 삼성 안지만, 조동찬, 해외에서 활약중인 추신수, 김태균. 그리고 최강 프로야구 선수들이 있기에 문제없어요! 드림팀 우승 예언한다! 화이팅!!!! 


최고의 인기 종목답게 국민들의 금메달에 대한 기대감이 큽니다. 손영진 스토리텔러가 예언한 야구 역시 금메달은 기본이라는 생각에 메이저리거인 추신수와 올시즌 타격 7관왕 이대호 선수가 최고의 활약을 할 것이라고 기대하고 있습니다. 이미 홍콩과 대만을 큰 점수차이로 이긴 야구대표팀의 선전을 기원합니다. 이대로 GoGo! (사진출처 : OSEN/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)

“김정우, 금메달과 함께 조기 전역!”
아시안게임에서 금메달을 따면 군 면제 혜택을 받게 되죠. 아시안게임 축구에서 우리나라가 금메달을 따게 되면서 미필자들은 면제 혜택을 받고, 김정우 선수는 조기 전역을 하게 되었습니다~ 원래는 내년 9월에 제대할 예정이었죠. 조금 일찍 사회로 돌아오게 되었네요. 축하 드립니다! 짝짝짝

윤선영 스토리텔러는 김정우 선수의 조기전역을 예언했습니다. 월드컵에서 좋은 활약을 보였고 이번 아시안게임에서 크게 기대되는 김정우 ‘상병’. 지금 정도면 남은 군생활을 세고 있을 때라 의욕에 불탈 것 같습니다. 모든 면에서 최고의 능력자로 평가 받고 있는 윤선영 스토리텔러. 과언 예언에서도 일인자의 명성을 지킬 수 있을까요?  (사진출처 : OSEN/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)


“3연속 우승은 우리 것”
지난 두 번의 아시안 게임에서 연속 우승 이후 3연속 우승을 노리는 우리나라 배구 대표팀! 이번 아시안 게임도 우승이다! 

이은상 스토리텔러는 배구선수들이 이번 역시 좋은 성과를 거둘 것이라고 예언했습니다. 배구 연맹에서도 높은 당근(?)을 제시한만큼 강해진 스파이크 서브가 날아가지는 않을까요? 이은상 스토리텔러는 시험에서 모르는 문제를 찍을 때면 확률이 높다면서 자신감에 차있는데요. 저도 이 찍기가 정답이 되길 바라겠습니다. (사진출처 : 연합뉴스/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)

“땅콩검객 남현희 선수, 광저우에서 금을 찌르다!”
“키 작은 것도 장점이예요” 키 작은 저에게 감동의 쓰나미가 된 저 한마디! 작은고추가 맵다라는 것을 확실히 보여주는 남현희 선수는 155cm, 45kg의 작은 체구지만 날렵한 운동감각으로 이미 펜싱계의 히어로로 유명하다. 2008년 베이징올림픽에서 여자펜싱 첫 메달 선물을 안겨준 남현희의 활약은 얼마전 (11월8일) 세계펜싱선수권대회 여자 플뢰레 개인전서 첫 동메달을 따면서 광저우 아시안게임에서의 선전을 기대하게끔 만들고 있습니다.

구민영 스토리텔러는 남현희 선수를 응원하고 있습니다. 자신의 키가 작다고 생각해서인지 남현희 선수에게 정이 많이 가는 모양인데요. 운동경기에서 큰 키가 장점이 되지만 항상 그렇지만은 않죠. 이번에는 구민영 스토리텔러(?)의  응원으로 금메달을 목에 거시길 바랍니다! (사진출처 : OSEN/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)


“바둑계의 얼짱 이슬아, 금메달로 국민 여동생되다!”
이번 광저우 아시안게임부터 정식 종목으로 채택된 바둑 경기에 출전하는 얼짱 이슬아 선수. 광저우올림픽 시작 전부터 바둑계의 얼짱으로 네이버 검색어 1위까지 등극! 하지만 무엇보다 사진출처 본인/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다 이라는 이 멘트 하나로 많은 사람들의 마음속에 깊은 인상을 남겨 주었습니다. 실력과 미모를 모두 겸비한 이슬아 선수! 이제 금메달도 따고 머지않아 제 2의 국민여동생이 탄생하지 않을까요? ㅎㅎ

대회 전부터 주목 받고 있는 이슬아 선수. 노우리 스토리텔러는 이슬아 선수가 새로운 스타로 떠오를 것이라고 예언하고 있습니다. 실력과 미모를 겸비한 이슬아 선수 때문에 바둑열풍이 일어나지 않을까요? 저도 이슬아 선수와 대국 하기 위해서라면 바둑을 배우겠습니다!! (사진출처 : 본인/출처가 명기된 이미지는 무단 게재, 재배포할 수 없습니다)

“어리다고 놀리지 말아요~!
체스 여자대표팀 5명 중 3명이 초등학생!”
순수하고 초롱초롱한 눈망울. ‘난 아무것도 몰라요’ 라는 표정으로 상대 선수의 긴장을 늦추게 만들어 게임하는 족족 완승. 전 세계인의 이목이 집중된 가운데, 결승에서 만나게 된 인도와의 경기. 대한민국 초등학생들의 무서움을 여지없이 과시하며 인도를 겁없이 무찌르다. 대한민국은 열광하고, 그 후로 한국에서는 체스열풍이 불게된다. 


이슬아 선수가 국민 여동생 탄생 예감이라면 손지현 스토리텔러는 국민 어린이의 탄생을 예언합니다. 바로 체스 종목에 출전하는 선수들입니다. 어린만큼 두뇌 회전이 빠르고 겁 없는 플레이를 할 것 같습니다. 금메달을 통해서 대한민국 어린이의 저력을 보여주세요! (사진출처 : 동아일보)

저희 스토리텔러들이 예상한 광저우 아시안게임 어떠셨나요?
마음 같아선 모든 종목에 대한 예언을 하고 싶었지만 잘 모르는 종목이라던가, 새로 추가된 종목도 많아서 어렵더라구요. 어찌되었든 이번 광저우 아시안게임에서 한국은 총 65개의 금메달을 획득, 4회 연속 종합 2위를 목표로 하고 있습니다. 선수들이 피땀 흘려 준비한만큼 목표는 꼭 달성되길 기대합니다.

그리고 스토리텔러들의 예언은 과연 현실이 될까요? 그리고 과연 누가 벌칙을 받게 될까요?  모두의 예언이 이루어져 누구도 벌칙이 없는 해피엔딩이 되길 기대해 주세요. 그리고 앞서 말씀 드린 것와 같이 정인혜, 한소라, 김혜진 3인의 스토리텔러들이 광저우로 출동합니다. 그곳에서 생생한 광저우의 이야기들을 전해드릴 예정이니 아시안게임 기간동안 주소 고정! 스토리텔러 3인방의 광저우 이야기에 많은 관심 부탁 드릴께요. 

           ※ 본 블로그에 게시한 글은 개인적인 것으로 삼성전자의 입장, 전략 또는 의견을 나타내지 않습니다.