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
연극배우협 "윤석화 별세아냐…사과" [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 한국연극배우협회가 19일 배우 윤석화의 별세 소식을 발표했다가 정정하고 사과했다. 연극배우협회는 19일 정정 보도자료를 통해 "배우 윤석화 별세 소식은 사실이 아님을 긴급히 바로잡는다"고 밝혔다. 배우 윤석화 [사진=돌꽃컴퍼니] 앞서 연극배우협회는 이날 오전 5시께 보도자료를 통해 윤석화가 전날 유족들이 지켜보는 가운데 세상을 떠났다고 전했다. 연극배우협회는 정정 소식과 함께 "윤석화 배우는 뇌종양 투병 중으로 병세가 매우 위중한 상태지만, 현재 가족들의 보살핌 속에 호흡을 유지하고 계시는 것으로 최종 확인됐다"고 설명했다. 이어 "정확한 사실 확인을 거치지 못하고 혼란을 드려 가족분들과 배우님을 아끼는 팬 여러분께 고개 숙여 깊이 사과드린다"며 "무엇보다 쾌차를 바라는 가족들에게 큰 상처를 드린 점에 대해 깊은 책임을 통감하고 있다"고 입장을 밝혔다. 윤석화는 2022년 7월 연극 '햄릿' 이후 같은 해 10월 악성 뇌종양 수술을 받아 투병해왔다.  jyyang@newspim.com  2025-12-19 08:10
사진
김건희 특검, 이창수에 소환조사 통보 [서울=뉴스핌] 김영은 기자 = 민중기 특별검사팀(특검팀)이 김건희 여사에 대한 검찰의 수사무마 의혹에 대한 수사에 속도를 내고 있다. 박노수 특별검사보(특검보)는 18일 오후 서울 종로구 KT광화문웨스트빌딩에서 열린 정례브리핑에서 "이창수 전 서울중앙지검장, (도이치모터스 주가조작 의혹) 처분 당시 수사 실무를 담당했던 검사 한 명을 상대로 오는 22일 오전 10시 특검 사무실에 출석하여 조사를 받을 것을 통지했다"고 밝혔다. 이창수 전 서울중앙지검장이 지난 3월 13일 오후 서울 서초구 서울중앙지검 청사로 들어서는 모습. [사진=뉴스핌DB] 박 특검보는 이어 "김 여사의 디올백 명품 수수, 도이치모터스 주가조작 사건 등의 수사 무마 의혹과 관련해 지난 12월 초에 있었던 압수수색을 통해 확보한 자료의 내용을 확인하기 위해 (이들에 대한) 조사가 반드시 필요한 상황"이라고 설명했다. 이 전 지검장은 직권남용 혐의 피의자 신분인 것으로 알려졌다. 그는 중앙지검이 두 사건을 수사하고 무혐의 처분을 내렸을 당시 중앙지검장을 지낸 최종 책임자였다. 아울러 박 특검보는 이날 "특검은 수사 무마 의혹과 관련해 법원으로부터 압수수색 영장을 발부받았다"며 "각 사건의 처분이 있던 당시에 법무부 장관, 대통령실, 민정수석, 검찰총장, 서울중앙지검장, 중앙지검 제4차장 및 디올백 명품 수수 사건의 수사 라인에 있던 검사들의 사무실과 차량, 휴대폰, 업무용 PC 등에 대한 압수수색을 오늘 오전부터 진행하고 있다"고 덧붙였다. 김주현 전 민정수석 사진. [사진=뉴스핌DB] 압수수색 대상은 박성재 전 법무부 장관, 김주현 전 대통령실 민정수석, 심우정 전 검찰총장, 박승환 전 중앙지검1차장검사, 김승호 전 형사1부장검사 등 총 8명이다. 디올백 수수 사건은 윤석열 전 대통령이 당선인 신분일 때 김 여사가 최재영 목사로부터 고가 디올백을 수수했다는 내용으로, 지난해 중앙지검 형사1부가 불기소 처분한 사건이다. 인터넷 매체 서울의소리는 2023년 12월 김 여사를 청탁금지법 위반 혐의로 고발했으나 지난해 10월 검찰은 김 여사를 '혐의 없음'으로 불기소 처분했다. 직무 관련성과 대가성을 인정할 수 없고 청탁금지법상 공무원 배우자를 처벌하는 규정이 없다는 이유에서다. 특검팀은 지난 2일 수사 무마 의혹과 관련해 대검, 중앙지검, 내란 특검팀 사무실 등을 압수수색한 데 이어 추가 자료를 확보할 필요성이 있다고 보고 이날도 관련 압수수색을 진행하고 있다. 특검팀은 또 김 여사가 지난해 5월 박성재 당시 법무부 장관에게 자신에 대한 검찰 수사를 무마해달라고 외압을 행사했다는 의혹과 관련한 자료도 확보할 예정이다. 앞서 김 여사는 당시 박 전 장관에게 '내 수사는 어떻게 되고 있나' '김혜경, 김정숙 수사는 왜 잘 진행이 안 되고 있나' 등의 텔레그램 메시지를 보낸 것으로 알려졌다. 해당 메시지는 이원석 당시 검찰총장이 같은 달 2일 김 여사 관련 전담 수사팀 구성을 지시한 직후 오간 것으로 전해진다. 한편 특검팀은 수사 기간이 오는 28일 종료되는 만큼, 남은 기간 수사가 마무리되지 못할 경우 다른 수사기관에 사건을 이첩하는 방안도 검토하고 있다. yek105@newspim.com 2025-12-18 15:59
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