전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 생활경제

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능은 타임머신을 탈 수 있다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

마이클 제이 폭스와 타임 머신

필자가 미국 유학을 시작한 해가 서울올림픽이 열리던 1988년이다. 그때 학교에서 퇴근하면 가족과 함께 저녁식사를 먹으면서 즐겨 보던 텔레비전 드라마가 ‘패밀리 타이즈(Family Ties)’라는 미국 시트콤이다.

    김정호 교수

화목한 가정을 중심으로 가족간에 펼쳐지는 재미있고, 즐거운 이야기이다. 지금 그 드라마를 유튜브로 다시 봐도 재미있다.

특히 그 드라마에서 남자 배우로 마이클 제이 폭스(Michael J. Fox)가 개구장이 남동생으로 나오고, 그의 마음씨 좋은 누나로 배우 저스틴 베이트맨(Justine Tanya Bateman)이 나온다.

맬러리로 나오는 저스틴은 성격 좋은 누나로 남동생 마이클의 장난을 항상 모두 받아주곤 했다.

그 배역들이 모두 호감이 가는 성격들이었다. 마이클 제이 폭스는 나중에 그 드라마에 나오는 다른 여배우와 결혼하게 된다.

1982년부터 1989년까지 미국 NBC에서 방송된 시트콤 ‘패밀리 타이즈(Family Ties)’ 의 출연진. 맨 왼쪽이 배우 ‘마이클 제이 폭스’이고 그 다음이 배우 ‘저스틴 베이트맨’이다. [출처= Biography.com]

그 마이클 제이 폭스를 다시 만난 것은 영화 ‘백 투 더 퓨처(Back to The Future)’ 에서다. 이 영화는 ‘타임 머신’을 타고 과거로 돌아가서 일어나는 이야기를 다루고 있다. 영화 '백 투 더 퓨처'는 1985년부터 시작된 영화로 로버트 저메키스 감독, 스티븐 스필버그 제작, 마이클 제이 폭스 주연의 전설적인 SF 3부작 영화이면서 코미디, 드라마, 액션 요소도 모두 들어가 있다.

시간여행과 그에 따른 타임 패러독스를 다룬 영화이다. 1980년대를 상징하는 고전 어드벤쳐 작품이다. 특히 이 영화의 주된 타임머신 기체인 ‘드로리안’은 영화 사상 가장 유명한 타임머신이다. 그 다재 다능하고 유쾌한 배우 마이클 제이 폭스가 현재 파킨슨 병으로 수십 년간 고생하고 있다. 파킨슨 병이 아니라면 아마 더 많은 시트콤과 드라마, 그리고 영화를 찍을 수 있었을 것으로 생각한다. 

이 영화에서 타임머신 기계인 ‘드로리안’이 등장한다. 물리학에서 입장에서 본다면 영화처럼 타임머신을 타고 과거로 돌아가기 위해서는 빛의 속도로 과거의 정보로 거슬러 올라가야 한다. 그러려면 본인이 타고 있는 타임머신이 빛의 속도 이상으로 달려서 과거의 시대로 돌아가야 한다. 과거의 정보는 과거의 빛에 실려 있기 때문이다. 그래서 타임머신은 빛보다 빨리 날아가야 한다. 그러려면 무한대의 에너지가 필요하고 아인쉬타인의 상대성 이론에 위배된다.

이처럼 타임머신을 타고 과거의 데이터를 수집하고 그를 바탕으로 인공지능을 학습할 수 있다면 지금의 세계는 더 개선된 모습을 보일 지 않을까 상상해 본다. 그런데 이렇게 과거로 돌아가는 타임머신이 인공지능 안에도 있다.

1985년부터 발표된 3 부작 어드벤쳐 영화 ‘백투더 퓨처’의 포스터 사진, [출처=Academy Center of the Arts]

인공지능도 과거로 돌아간다

인공지능 구현 방법 중에서 기계나 컴퓨터가 학습을 통해서 스스로 지능을 만들어 가는 방식을 머신러닝(Machine Learning)이라고 한다. 이 머신러닝의 대표적 알고리즘이 딥러닝(Deep Learning) 혹은 딥뉴럴네트워크(DNN, Deep Neural Network)이다.

이 딥러닝의 학습 방법은 입력 데이터를 이용해 학습하는 지도학습(Supervised Learning)과 입력 데이터 없이 스스로 학습하는 비지도 학습(Unsupervised Learning)으로 나뉘어 진다. 바로 이 지도학습에서 중요한 것은 입력데이터를 주고 출력을 비교하여 정답을 알도록 끊임 없이 알려 주어야 한다. 이 과정을 학습(Learning)이라고 하고 딥러닝 인공지능의 핵심 과정이 된다. 그래서 학습 없는 인공지능은 없다.

딥러닝 인공지능 알고리즘에서 입력 데이터를 주고 여러 층의 신경망을 따라 쭉 신호를 전파하면서 최종 출력을 만들어 가는 과정을 순방향 전파(Forward Propagation)이라고 한다. 그리고 이렇게 만들어진 출력이 지도학습을 위한 미리 준비한 정답과 다를 때, 신경망 내의 가중치를 개선해 나아가야 한다.

거꾸로 지능을 개선하는 작업이다. 그러기 위해서는 출력 오차를 확인하고, 그 결과에 따라 역 방향으로 가중치를 고쳐 나아가야 한다. 이처럼 가중치를 꺼꾸로 고치면서 반대방향으로 교정해 가는 과정을 역전파(Back Propagation)이라고 한다. 따라서 역전파 학습 없는 머신러닝 인공지능은 없다.

딥러닝 알고리즘 속의 역전파(Back Propagation) 학습의 개념, [출처=KAIST]

그러니 역사의 진행 결과를 보고 잘못된 것을 깨닫고, 역사를 거슬러 역사를 고쳐가는 과정이 인공지능에서 바로 역전파 학습이다. 그래서 잘못을 깨닫고 과거로 돌아가 자신을 바꾸는 과정이 바로 딥러닝 알고리즘의 핵심 학습과정이다. 시대를 거꾸로 가는 셈이다.

인간 세계에는 물리적으로 불가능하지만 컴퓨터 알고리즘에서는 가능하다. 그래서 컴퓨터 알고리즘은 위대하고 혁신적이다. 다르게 보면 역전파 학습은 타임머신을 타고 과거로 돌아가는 작업과 같다. 그래서 인공지능도 타임머신을 탄다고 얘기해도 되겠다.

마이클 제이 폭스는 영화 백투더 퓨쳐에서 ‘드로리안’ 타임머신을 타고 과거로 돌아 갔다. 딥러닝 인공지능에서는 출력과 정답차이의 오차, 활성화 함수의 미분 기울기, 그리고 기존의 가중치를 타고 과거로 돌아간다. 특히 활성화 함수의 미분이 과거로 돌아가는 속도를 결정한다. 인공지능에서는 이처럼 순방향 학습과 역방향 학습을 수만 번, 수천만 번 빅데이터 만큼 시행한다. 학습량을 늘리고 지능의 정확성을 높이기 위해서는 데이터가 더 많이 필요하다. 그래서 모든 사물과 사람을 연결해서 데이터를 모은다. 그걸 보통 ‘사물인터넷’이라 부른다.

딥러닝 알고리즘 속의 역전파(Back Propagation) 학습에 필요한 비용함수와 그 학습화 과정을 보여주는 강의노트, [출처=KAIST]

인공지능도 과거 역사에서 배운다

가끔 역사 책을 읽거나, 텔레비전 역사 프로그램을 보거나, 유튜브를 보면서 역사 공부를 다시금 하게 되는 기회가 종종 있다. 점점 유튜브로 역사 공부하는 시간이 길어진다. 그럴 때 마다 역사 공부가 참 재미있고 흥미진진하다. 사건의 역사적 배경과 인물, 결과의 의미를 다시 살펴보게 된다.

최근에는 3.1 운동 의미를 다시 알게 되었다. 3.1 운동의 의미가 우리나라가 ‘대한제국’에서 ‘대한민국’으로 전환하는 큰 계기라는 사실을 처음으로 알게 되었다. 그러고 보면 중고등학교 때 역사 공부는 참으로 재미없게 했다. 수동적으로 받아 적고 외우고 시험 보는 공부가 아니라 스스로 찾고, 발표하고, 토론하는 수업이었다면 훨씬 재미있고 기억에 많이 남았을 것 같은 아쉬움이 남는다. 그러는 과정에서 책도 더 많이 읽을 수 있었을 것이다. 역사는 그 자체가 재미있고, 배울 점이 많다.

인공지능이 똑똑한 것은 데이터로부터 스스로 학습하기 때문이다. 특히 오류가 발생했을 때 과거로 되돌아가 지난 과거를 고친다. 그리고 다시 출발한다. 인간 사회와 다른 점이라 볼 수 있다. 인공지능이 인간보다 똑똑한 이유이기도 하다. 미래에는 인공지능도 우리처럼 역사의 재미를 알게 될까 궁금하다.

대표적인 역사 기록물인 조선왕조실록은 역사 기록의 빅데이터이다. [출처=tistory]

 

joungho@kaist.ac.kr  

  

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

 

 

[관련키워드]

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
홍준표, 김부겸 지지 선언 [서울=뉴스핌] 신정인 기자 = 홍준표 전 대구시장이 차기 대구시장으로 김부겸 전 총리를 언급한 것과 관련 "후임 대구시장이 능력 있고 중앙정부와 타협이 되는 사람이 됐으면 좋겠다는 뜻"이라고 밝혔다. 홍 전 시장은 2일 오전 자신의 페이스북에 "부산은 스윙보터 지역이라 민주당이 가덕도 신공항도 해주고 해수부 이전도 해주지만 대구는 막무가내식 투표를 하니 민주당 정권이 도와주지도 않고 버린 자식 취급한다"며 이같이 말했다. 홍준표 전 대구시장. [사진=뉴스핌 DB] 이어 "대구 국회의원들은 당 때문에 당선된 사람들이지 자기 경쟁력으로 된 사람이 없다"며 "자치단체장은 행정가이지 싸움꾼이 아니다"라고 했다. 그러면서 "대구에 도움이 된다면 당을 떠나 정치꾼이 아니라 역량 있는 행정가를 뽑아야 한다"며 "민주당을 지지한 게 아니라 김부겸을 지지했다고 봐달라"고 강조했다. 앞서 홍 전 시장은 자신의 소통 플랫폼인 '청년의꿈'에서 김 전 총리에 대해 "TK 현안을 해결할 사람이 필요하다", "유연성 있고 여야 대립 속에서 항상 화합을 위해 노력했던 훌륭한 분"이라고 평가했다. 김 전 총리도 출마 선언 다음날인 지난 31일 MBC '뉴스외전'과 인터뷰에서 홍 전 시장을 언급한 바 있다. 당시 김 전 총리는 "적절한 시기에 전임 시장으로서 그분(홍 전 시장)이 하려고 했던 것, 또 부족했던 것, 그리고 막힌 것, 이런 것들을 저도 경험을 들어야 되니까 조만간 한번 찾아뵈려고 요청드릴 생각"이라고 했다. allpass@newspim.com 2026-04-02 09:36
사진
인니 동부 해상서 규모 7.4 지진 [서울=뉴스핌] 오영상 기자 = 인도네시아 동부 해상에서 규모 7.4의 지진이 발생해 인명 피해와 건물 파손 등 피해가 잇따르고 있다고 로이터통신이 보도했다. 당국은 쓰나미 경보를 발령하고 해안가 주민들에게 긴급 대피를 권고하며 상황 대응에 나섰다. 미국지질조사국(USGS)에 따르면 2일(현지시간) 오전 인도네시아 북말루쿠주 몰루카 해역에서 규모 7.4의 지진이 발생했다. 이번 지진은 당초 규모 7.8로 발표됐으나 이후 7.4로 하향 조정됐고, 진원 깊이도 약 10km에서 35km로 수정됐다. 진앙은 필리핀 해안에서 남쪽으로 약 580km, 말레이시아 사바주에서 약 1000km 떨어진 해역으로, 인도네시아 동부와 주변 해역에 광범위한 영향을 미친 것으로 분석된다. [사진=NHK 캡처] 이번 지진으로 북슬라웨시주의 주도 마나도에서는 건물 잔해가 떨어지면서 1명이 사망한 것으로 확인됐다. 현지 방송 메트로TV 등은 텔나테와 마나도 일대에서 다수의 건물이 파손되고 외벽이 붕괴되는 등 피해가 발생했다고 전했다. 여진도 이어지고 있다. USGS는 본진 이후 최대 규모 5.5에 달하는 여진이 여러 차례 관측됐다고 밝혔다. 추가 피해 가능성에 대한 우려도 커지고 있다. 지진 직후 인도네시아 기상기후지질청(BMKG)은 북말루쿠주와 북슬라웨시주 전역에 쓰나미 경보를 발령했다. 진앙 반경 1000km 이내에 위치한 인도네시아, 필리핀, 말레이시아 해안에서는 쓰나미 발생 가능성이 제기됐다. 미 태평양쓰나미경보센터(PTWC)는 한국과 일본, 대만, 필리핀, 괌 등지에서도 0.3m 미만의 해수면 변동이 나타날 수 있다고 경고했다. 인도네시아는 환태평양 조산대, 이른바 '불의 고리'에 위치해 있어 지진과 화산 활동이 빈번한 지역이다. 지진으로 건물 밖으로 피신한 사람들 [사진=로이터 뉴스핌] goldendog@newspim.com 2026-04-02 11:07
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동