[과학칼럼] 정호선 경북대 교수 .. 제6세대 신경컴퓨터

인간과 의사소통이 가능하고 학습을 통해 지식과 경험을 축적하여 스스로
상황을 판단하고 공장과 근로 현장을 활보하며 인간의 노동을 대신할수
있는 신경컴퓨터 기술을 집대성시킨 지능로보트는 과연 언제쯤 출현할
것인가.

20세기 최대 발명품이라고 할수 있는 디지털 컴퓨터는 계산및 기억능력
면에서는 인간을 훨씬 능가하고 있다. 그러나 이 컴퓨터를 사용하면
할수록 뭔가 부족함을 느끼게 되며 컴퓨터가 인간과는 다르고 역시
기계라는 것을 깨닫게 된다. 이와 같은 디지털 컴퓨터는 인간처럼
실시간으로 문자나 음성을 인식할수 없고 스스로 학습과 추론 할수 있는
기능이 없다. 더욱이 인간끼리 주고 받는 말처럼 입력된 데이터의 의미가
좀 애매(fuzzy)하게 되면 상식도 통하지 않게 된다.

한편 인간의 정보 처리 능력도 한계가 있어 원자력 발전소나 비행기의
조종실에 위급한 상황이 닥치면 수백개의 계기들을 보면서 조종해야 하는
어려움이 따른다.

따라서 사람처럼 문자나 물체를 빨리 인식하고 사람과 대화하면서 정보를
처리할수 있는 신경컴퓨터의 필요성을 느끼게 되었다.

신경컴퓨터는 사람이 갖는 우수한 정보처리기능과 지식의 축적 분석
판단기능을 모방한 것으로 신경회로망,인공지능,퍼지이론및 혼돈공학과
같은 기술을 이용해 인간의 뇌가 갖고 있는 학습기능 연상기능
패턴인식기능 운동제어 기능등의 부드러운 정보처리를 실시간으로 할수
있도록 개발한 컴퓨터로 제6세대 컴퓨터라고도 말한다.

컴퓨터 발달과정을 살펴보면 디지털 컴퓨터인 제5세대까지의 컴퓨터는 그
구조가 폰 노이만(Von Neumann)방식으로서 단지 부품의 발달로 인해 세대의
명칭이 붙여지게 되었다. 그러나 6세대 컴퓨터에서는 재료는 5세대처럼
실리콘을 사용하지만 인간 두뇌의 뇌 신경계를 모방한 구조를 본뜨고자
하고 있다.
디지털 컴퓨터와 신경 컴퓨터를 비교해 볼때 서양인과 동양인의 문화적인
차이로 비유해 볼수 있다. 우선 일상생활에 대한 예를 들어 보면 서양인은
동양인 보다는 대체로 어떤 대답을 할때 YES 또는 NO를 분명히 하는 반면
동양인은 좀 애매하게 대답하는 경우가 많다. 그리고 양약의 처방도
몇개의 낱알로 된 디지털방식인 반면 한약은 어느 약이 얼마만큼 약효과를
발휘 하는지를 잘 모르는 애매한 아날로그방식으로 처방하고 있다.

또한 서양의 식사는 주로 직렬방식으로 하고 있으며 한국식은 상다리가
부러질 정도로 한상 가득히 병렬로 식사를 하고 있다. 또한 서양인들은 각
건물 또는 집들의 번지가 정확히 표시되며 약속이나 우편물의 배달에 주로
번지를 사용하지만 우리들은 주로 건물 위주로 실행되는,즉 내용지정에
의해 하고 있다.

디지털 컴퓨터에서 처리할수 있는 데이터는 0과1뿐인 반면
신경컴퓨터에서는 0~1까지 아날로그 데이터를 사용한다. 디지털
컴퓨터에서는 한개뿐인 중앙연산처리장치(CPU)를 통해 무수히 많은 일들을
처리해야 하므로 자연히 CPU기능이 복잡해질수밖에 없으며 데이터 처리도
직렬방식이므로 프로그램이 복잡하게 된다.

반면 신경 컴퓨터에서는 신경세포 기능은 단순하지만 많은 개수로
구성되므로 아날로그 병렬처리 방식으로 정보를 처리하게 된다. 따라서
인간처럼 인식 학습및 추론기능을 수행할수 있으며 대화도 가능하게 된다.

즉 신경컴퓨터는 인간의 뇌구조와 사고방식을 모방하고 있지만
서양적이기보다는 동양적인 컴퓨터라고 볼수 있어 지능이 우수한
신경컴퓨터가 동양에서 많이 개발되리라 본다.

한국 고유의 신경컴퓨터를 개발하기 위해서는 한글이나 우리말을
인식할수 있는 핵심부품인 VLSI칩부터 설계하고 제작하여야 함은 물론
사람처럼 실시간으로 모든 정보를 처리해야하므로 새로운 신경칩 퍼지칩및
혼돈칩의 개발이 필수적이다.

다행히도 신경컴퓨터에 대한 연구는 선진국에서도 시작한지 얼마 안되었을
뿐만 아니라 우리나라에서도 각 학교 및 연구소에서 상당한 연구결과를
얻고 있어 정부나 기업체에서 관심만 가져 준다면 늦지 않다고 본다.
필자의 연구실에서는 6년전부터 신경칩과 퍼지칩 개발을 시작하여
현재까지 국내외에 57건의 특허를 출원,국내 14건과 미국특허 16건을
획득하였다. 금년 3월에는 이들 특허를 정리하여 "제6세대 신경컴퓨터"란
책을 출판하였다.

신경컴퓨터에서 사용된 기술의 응용분야를 예측해 보면 대화할수 있는
인형과 가전기기를 비롯하여 음성타자기 음성출판시스템 자동통역 자동번역
맹인독서시스템등이 개발될 것이다. 이들 기술을 종합하면 지능 로보트가
될 것이므로 현명한 사업가가 되려면 이분야 투자에 주저함이 없어야
될것으로 생각한다.