[신기술 빅뱅] 뉴로컴퓨터 : 2025년께 가정교사 로봇 등장

미국의 시사주간지 타임은 오는 2025년이면 사람의 뇌신호를 읽어 동작을
대신 실행시키는 로봇이 등장할 것이라고 예견했다.

이 로봇은 음성을 인식해 인간과 대화하고 변화하는 환경에 스스로 반응해
비서 보모 가정교사 말벗 운전사 역할도 한다.

미국에서는 이미 이같은 로봇 개발을 위해 지렁이 수준의 지능을 갖는 뉴로
(신경망) 컴퓨터를 만들었다.

벌의 두뇌 수준인 10억개 정도의 신경(뉴런)을 연결한 뉴로 컴퓨터 연구도
완성 단계에 와 있다.

물론 1천억개의 뉴런이 얽혀있는 인간 두뇌 수준의 뉴로 컴퓨터를 만드는
일은 이보다 엄청나게 어렵다.

하지만 그 첫걸음인 뇌지도 작성작업이 이미 시작됐다.

뇌지도는 뇌의 어떤 부위가 우리 사고와 행동에 어떻게 작용하고 반응하는
지를 표시한 설계도다.

뇌지도가 완성되면 뇌기능에 관한 원초적인 궁금증을 풀 수 있다.

작업이 완료되면 컴퓨터의 계산능력은 현재보다 엄청나게 빨라진다.

전문가들은 현재 슈퍼 컴퓨터에서나 가능한 수준의 계산을 워크스테이션급에
서 해낼 수 있게 된다고 말한다.

더 중요한 부분은 새로운 발상이나 직관 등 인간의 오른쪽 두뇌(우뇌)가
처리하는 분야다.

지금의 컴퓨터로는 생물체 고유의 창조적인 사고는 불가능하다.

하지만 뉴로 컴퓨터는 불분명한 상황을 정리하거나 가치판단이 개입되는
추론을 처리하는 일 등 생물체 고유의 사고 능력을 갖게 된다.

경험을 통한 학습이나 동족과 적을 식별하는 능력, 주위 환경에 적응하려는
능력도 포함된다.

이 계획이 완성되면 컴퓨터는 더이상 "기계"가 아니다.

인간의 두뇌처럼 스스로 생각하고 판단하며 실행하는 "존재"가 되는 것이다.

생체 수준의 정보 처리능력을 가진 컴퓨터를 실현하는 방법에는 세가지가
있다.

첫째 생물의 뇌가 행하는 정보처리 메커니즘을 기존의 전자 응용기술의
연장에서 실현하는 것.

둘째 바이오 칩을 개발해 그것을 이용한 컴퓨터를 만드는 것.

셋째 생물과 동등한 자기 증식.조직화 능력을 가진 유사생물로서의 컴퓨터를
만드는 길이 그것이다.

이런 제품을 만들려면 우선 뇌의 신경세포를 비롯해 인간의 뇌 전체가 어떤
절차나 메커니즘에 따라 사물을 판단 추리 예측하는지를 알아내야 한다.

그런 다음 해명된 메커니즘을 광 퍼지 (Fuzzy) 초병렬처리 등 각종 기술을
통해 인공적으로 만들어내고 그것을 한개 또는 한묶음의 반도체 칩으로
완성해야 한다.

뉴로 컴퓨터의 핵심 부품인 바이오칩은 생체 분자를 도구로 이용하거나
생물의 구조 또는 생물의 합성 과정을 모방한 반도체를 말한다.

바이오칩에 대한 연구는 현재 유럽과 미국에서 활발히 펼쳐지고 있다.

1997년 노르웨이의 옵티콤사는 PC 8만5천대 분량의 정보를 저장할 수 있는
바이오 칩 시제품을 개발했다.

미국에서는 바이오테크베이 바이오비치 제네타운 등 전문 연구단지에서
1천5백여개의 관련 기업이 활동중이다.

현재 뉴로 컴퓨터 개발 작업은 천천히 그러나 꾸준히 이뤄지고 있다.

일본에서는 1991년 히타치제작소 미쓰비시전기 등이 뉴로 컴퓨터 시제품을
발표했다.

워크스테이션급인 이 시제품은 현재 주가예측등 한정된 용도로 쓰이고 있다.

이들 제품은 이전까지 최고급 성능의 슈퍼 컴퓨터에서나 가능했던 작업을
워크스테이션급에서 실현했다는 점에서 획기적인 일로 받아들여졌다.

1995년 도쿄공업대학의 이시하라 교수팀은 뉴로 컴퓨터에 쓸수 있는 기본
소자의 시제품을 만들어냈다.

이것은 학습능력을 갖는 일종의 트랜지스터 칩으로 생체조직에 비유하면
뉴런과 뉴런을 연결하는 조직에 해당하는 것이었다.

1996년 일본 NTT는 뉴로 컴퓨터 시스템을 활용한 지역별 단기기상예측
방법을 개발했다.

그동안 기상예보는 구름의 속도와 방향을 산출, 강우지역이 평행이동하는
것으로 가정해 예측하고 있었다.

이 방법으로는 도중에 새로운 구름이 발생 또는 소멸하는 경우에 대비할 수
없었다.

NTT의 뉴로 컴퓨터를 활용한 기상예측 시스템은 종전 시스템보다 오차가
3분의2 수준으로 줄었다.

1998년 9월 미국 에모리대학은 생각만으로 조작할 수 있는 컴퓨터 시제품을
내놨다.

보드를 누르거나 말을 할 필요도 없이 단지 생각만 하고 있으면 그 내용이
저절로 모니터에 뜨는 제품이다.

아직 컴퓨터 자체에 생체의 사고기능을 주입한 것이 아니고 컴퓨터와 생체를
연결해 생체의 사고기능을 활용한 것에 불과하지만 이 제품은 뉴로 컴퓨터
개발에 중요한 전기를 마련한 것으로 평가되고 있다.

< 조정애 기자 jcho@ked.co.kr >

( 한 국 경 제 신 문 2000년 1월 3일자 ).