CWN(CHANGE WITH NEWS) - [인공지능 역사] ① - ′다트머스 회의′부터 ′1차 AI 겨울′까지

드론이 택배를 대신하고, 빅 데이터를 통해 질병을 파악하며, 3D 프린팅으로 집을 짓는 등 '4차 산업혁명'이 오늘날, 전 세계에 큰 영향을 주고 있다. 이 4차 산업혁명 시대를 주도하는 것이 바로 '인공지능(AI)'이다.

그러나 AI 개발 과정이 항상 순탄하게만 이루어진 것은 아니다. 이번 기사에서 AI의 시작과 첫 번째 한계점인 'AI 겨울'에 대해 알아보겠다.

다트머스 대학

다트머스 회의는 당시 대학교수였던 컴퓨터 과학자 존 매카시(John McCarthy)를 필두로 10명의 과학자가 자동기계 이론, 신경망, 자연어 처리 등을 통해 '스스로 학습할 수 있는 기계'를 제작하기 위해 모인 학술 워크숍이었다.

존 매카시는 워크숍의 자금 확보를 위해 1955년 8월에 록펠러 재단에 제안서를 작성하였는데, 해당 제안서에서 '인공지능'이라는 단어를 공식적으로 처음 사용했다.

이후, 다트머스 회의는 자금 및 기간 문제, 타 대학에서의 연구 활동 때문에 결과물을 만드는 데는 실패했다.

하지만, 이후 20년간 회의에 참석한 주요 인물들과 제자들을 통해 AI 연구가 지속해서 이루어질 수 있는 발판을 마련한 중요 사건이다.

AI 초창기 때 지식인들은 "기계는 결코 X를 할 수 없다."는 믿음을 가지고 있었다. 이런 믿음을 부시는 역활을 했던 것이 바로 초창기 AI 연구였다.

AI의 발전은 눈부셨다. 앨런 뉴웰(Allen Newell)과 허버트 사이먼(Herbert Simon)은 추론 프로그램 LT(Logic Theorist)를 개발한 뒤 사람과 같은 문제 접근 능력을 갖춘 최초의 프로그램인 GPS(Global Problem Solver)를 개발했다. 이후, 1976년 '기계도 인간과 같은 지능 행위를 할 수 있다'는 물리적 기호 시스템 가설(physical symbol system hypothesis)로 이어졌다.

IBM에서는 1958년과 1959년, 나다니엘 로체스터(Nathaniel Rochester)를 중심으로 AI 체스 프로그램 등 최초의 AI 프로그램을 제작했다. 그리고, 다트머스 회의의 창시자인 존 매카시는 1958년, MIT AI 연구소에서 AI 프로그래밍 언어 Lisp와 최초의 AI 시스템인 Advice Taker를 서술했다.

또, 스탠퍼드 대학에서 AI 연구실을 개설한 마빈 민스키(Marvin Minsky)는 학생들에게 지능이 필요한 제한적 과제를 선택하여 연구했다. 이는 '미시 세계'라고 알려져 있다.

미시 세계 중, 가장 널리 알려진 세계는 '블록 세계'이다. 블록 세계는 로봇 팔을 이용하여 블록들을 재배치하는 과제이다. 이 블록 세계를 통해 인공 시각 프로젝트, 학습 이론, 자연어 이해 프로그램, 계획 수립기 등 AI 개발에 큰 영향을 끼쳤다.

이처럼 AI는 빠른 속도로 성장하였고, 많은 AI 전문가가 AI 연구의 성공 신화를 믿어 의심치 않았다.

AI의 첫 한계점은 인공신경망 '퍼셉트론'에서 시작된다.

최초의 인공신경망 연구는 1943년 신경외과 의사인 워런 맥컬록(Warren McCulloch)과 논리학자인 월터 피츠(Walter Pitts)가 시작했다.

인공신경망은 인공 신경을 그물망 형태로 연결해 인간의 뇌의 간단한 기능을 흉내 낼 수 있었으며 생물학적 신경망 내 반복적인 시그널이 발생할 때, 신경세포들이 시그널을 기억하는 가중치(weight factor) 효과를 통해 '기계가 학습할 수 있는' 환경을 만들어주었다.

1958년 프랭크 로센블래트는 인공신경망을 실제로 구현한 '퍼셉트론' 모델을 발표하며, AI 연구 가능성을 열어주었다.

하지만, 1969년 마빈 민스키와 그의 제자 세이무어 페퍼트(Seymour Papert)의 저서 '퍼셉트론스(Perceptrons)'에서 퍼셉트론 이론의 한계점을 수학적으로 증명하였다. 이는 AND, OR, NAND 같은 선형문제는 풀 수 있을지 모르지만, XOR 같은 비선형 문제를 풀 수가 없다는 것이었다.

일반적으로 데이터들은 중첩이 가능한 선형 형식보다 중첩이 불가능한 비선형 형식으로 분포되어 있다. 이 사건을 계기로 학계는 AI에 대한 관심을 잃었고 심지어 영국 정부는 단 두 대학만을 남기고 AI 연구 지원을 중단하는 등 AI 분야에 대한 기피 현상이 생겨났다. 이를 '제1차 AI의 겨울'이라 부른다.

이렇듯 AI의 역사에는 봄과 겨울이 존재한다.

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