20번째 이야기 - 무차별 대입법, 지능형 검색, 휴리스틱 검색

 

● 꼭 컴퓨터가 인간의 두뇌처럼 작동해야 하나요?

● 체스는 역사적으로 인공지능을 연구하는 사람들에게 있어서 최적의 실험 무대로 평가받아왔습니다. 왜 그랬을까요?

● 체스는 현실 세계에 비해 움직임과 목표가 분명합니다. 또, 명확한 문제의 정의가 가능하면서도 바둑만큼은 아니지만, 꽤나 단순하지 않은 '사고'를 요구합니다.

● 물론 여기에서의 '사고'는 사람의 생각하는 방식을 뜻하는 것이 아니라 사람이 행동하는 것처럼 보이는 '합리적 행위의 측면'으로써 의미가 강합니다.

 

● 어쨌든 이러한 이유로 미국의 천재 수학자인 클로드 섀넌도 '체스'를 둘 줄 아는 기계에 관심을 보였습니다.

● 그는 체스 컴퓨터 프로그래밍(1949)이라는 자신의 논문을 통해 체스 머신이 탑재하게 될 프로그램의 요소에 대해 소개해주었죠. 물론 그 속에는 '검색 기술'도 포함되어 있습니다.

 

● 그 검색 기술은 두 가지 유형이 있었습니다. 바로 A 유형인 '무차별 대입법(Brute force)'과 B 유형인 '지능형 검색(Intellignet search)'이었죠.

 

● 무차별 대입법은 모든 경우의 수를 각각 고려하여 분석하고, 그중 가장 좋은 선택을 하는데 활용될 수 있습니다. 일일히 모든 경우의 수를 꼼꼼히 따져보는 것이기 때문에 똑똑하지만 '느립니다.'

● 반면, 지능형 검색은 모든 경우의 수를 다 따지려들지 않고, 몇 가지 경우로 추려 선택과 집중을 하고, 이를 평가에 반영하는 방식입니다.

● 사람의 경험과 직관을 반영한 '휴리스틱 검색'과 유사하거나 같습니다. 매우 효율적이고, 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있지만 대신 상대적으로 '멍청할 수 있습니다.'

● 모라벡의 역설처럼 지치지 않는 컴퓨터는 경우의 수 계산에 강력합니다. 반면에 직관과 통찰이 없기 때문에 패턴이나 규칙을 인식하는데 취약합니다.

● 그렇다면 무차별 대입법과 지능형 검색, 이 두 가지 검색 기술 중 체스를 두는 기계, 다시 말해서 학습할 수 있는 기계를 만드는데 우세할 것으로 보이는 것은 무엇이라 생각하시나요?

 

● 다음 글에서는 이 질문에 대한 답을 역사 속에서 찾아보도록 하겠습니다.

● 힌트는 다음과 같습니다. "비행기는 새처럼 날개를 퍼덕이지 않고서도 하늘을 난다. 헬리콥터는 아예 날개도 없이 난다."

 

 

 

● 클로드 섀넌은 A 유형인 '무차별 대입법(Brute force)'의 성공 확률이 낮다고 보았던 것 같습니다. 그도 그럴 것이 당시의 컴퓨팅 파워로는 기하급수적으로 증가하는 모든 경우의 수를 모두 감당하기에는 사실상 불가능했기 때문입니다.

● 이러한 이유로 섀넌은 B 유형인 '지능형 검색(Intellignet search)을 선호했습니다. 사람처럼 보이는 몇 가지 경우의 수만을 추리고, 이것만을 집중적으로 분석하는 이 방법을 심지어 기계가 할 수만 있다면(..) 너무나 멋지면서도 현실적인 대안이었던 것이죠. 그렇습니다. 사실 지능형 검색은 지금 살펴봐도 대단히 합리적인 선택이라고 보여집니다.

● 하지만, 결과적으로 지금에서는 무차별 학습법이 지능형 검색보다 더 낫다는 결론을 얻게 됩니다. 왜 그럴까요?

 

● 컴퓨팅 파워의 발달은 연산 속도에 어마어마한 향상을 가져왔습니다. 하지만 처리 속도 뿐 아니라 검색 알고리즘의 개선도 질적으로 크게 향상된 것을 기억해야 합니다. 알고리즘의 성능 향상은 더 깊고 빠른 분석이 가능해지게 만들었습니다.

 

● 결론적으로 체스 데이터도 매우 중요한 요소임에는 틀림 없지만, 컴퓨팅 파워와 검색 알고리즘의 개선은 처리 속도에 획기적인 진보를 이루어내었습니다. 그러자 점차 무차별 대입법이 지능형 검색에 앞서나가기 시작한 것입니다.

● 결국 똑똑하지만 느렸던 무차별 대입법이 빠른 검색 속도를 갖추게 되자, 기존의 '똑똑함'을 빛낼 수 있게 되었다 정리할 수 있겠습니다.

 

● 이렇듯, 인간의 검색과 기계의 검색은 다릅니다. 인간처럼 생각하고, 판단하는 기계를 만들고 싶다는 사람들의 열망은 인정할만 합니다. 하지만 현재, 인공지능 기술은 사람이 생각하는 방식대로 작동하지 않습니다.

 

● 가리 카스파로프(2017)의 말로 이 글을 마치고자 합니다.

● '비행기는 새처럼 날개를 퍼덕이지 않고서도 하늘을 난다. 헬리콥터는 아예 날개도 없이 난다. 그럼에도 이들 도구 모두 인간에게 많은 도움을 준다. 그런데 왜 컴퓨터가 인간의 두뇌처럼 작동해야 한단 말인가?'