‘적응하는 로봇’ 1세대, 직관으로 해법 찾다
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작성자 실장 작성일15-05-29 13:04 조회6,772회 댓글0건본문
[HOOC=이정아 기자] 영화 ‘어벤져스 2’에는 평화 유지 프로그램의 일환으로 만들어진 인공지능 로봇 ‘울트론’이 등장합니다. 사람을 대신해 어렵고 위험한 작업을 대신하는 로봇으로 태어났어야 했지만 프로그램 오류로 인해 인간을 ‘싸워야 할 적’으로 인식하는 로봇입니다. 영화 ‘터미네이터’에서도 또 다른 인공지능 로봇 ‘킬러 로봇’이 등장합니다. 총탄에 맞아 팔과 다리가 떨어져도 멈추지 목표물을 향해 돌진하는 로봇이죠.
그럼 여기서 문제. ‘울트론’과 ‘킬러 로봇’의 공통점은?
두 로봇 모두 어떤 문제에 직면하면 자가 판단으로 대처법을 찾고 이에 따른 행동 양식을 구현해 낸다는 겁니다. 본체 일부가 고장이 나면 나는 대로 새로운 환경에 적응하는 ‘직관’이 로봇에게 내제돼 있다는 것이죠.
그런데 영화 속에서나 볼 수 있을 법한 이런 로봇이 우리의 삶과 더 밀접하게 연결될지도 모릅니다. 프랑스 피에르-마리 퀴리대학과 미국 와이오밍 주립대 공동연구팀이 고장이 나도 저 힘으로 대처법을 찾는 인공로봇을 개발했기 때문입니다. 이 인공로봇은 예기치 못한 상황에 부닥치면 직관적으로 판단해 새로운 환경에 적응하는 1세대 로봇입니다.
연구팀은 6개의 다리를 가진 거미 로봇에 진화 알고리즘을 적용시켰습니다. 이 거미 로봇의 걸음 방법만 1만3000개. 로봇의 다리 한 개나 두 개를 아예 없애거나 일부 다리 길이를 짧게 만들어도 이 로봇은 2분 만에 새로운 걸음법을 찾아냅니다. 고장난 다리를 제외한 나머지 4개의 다리로 뛰는 것도 모자라 점프까지 하죠.
연구팀은 이 기술을 길이 62cm의 로봇팔에도 적용시켰습니다. 이 로봇에게 공을 집어 빈 통에 넣는 임무를 준 뒤, 총 8개의 관절 가운데 일부를 일부러 작동시키지 않았습니다. 이 로봇은 바로 공을 넣지 못했지만 곧 고장 난 관절을 제외한 나머지 관절 각도를 바꿔 공을 넣는데 성공합니다.
이 거미 로봇에 구현된 알고리즘에 대해 더 구체적으로 살펴볼까요. 우선 이 로봇에는 ‘MAP-Elites’라는 새로운 유형의 진화 알고리즘이 적용됐습니다. 쉽게 말해 ‘적자생존’ 경쟁에서 살아남는 방법들이 나열된 절차의 모임입니다. 구글의 딥마인드 기술이 ‘스스로 배우는 시스템’에 대한 것이라면 이보다 한 단계 업그레이드 알고리즘인 겁니다. 이 진화 알고리즘이 작동되면 이 맵을 빠른 시간 내에 관련 데이터를 효과적으로 검색하는 ‘베이지안 최적화’(Bayesian optimization) 알고리즘이 이어 구현됩니다.
‘로봇(robot)’은 노예라는 뜻을 가진 체코어 ‘로보타(robota)’에서 유래된 단어입니다. 1920년 카렐 차페크의 희곡에서 처음 등장했죠. 그런데 자가 판단이 가능한 이 거미 로봇을 시작으로 로봇이 더 이상 인간의 도우미로만 자리매김하지 않을지도 모릅니다. 그러니까 로봇이 더 이상 로봇이 아닐 수 있다고 해야할까요?
기술의 발달은 필연적으로 기계와 인간 사회와의 관계를 뒤바꿔 놓습니다. 직관으로 해법을 찾는 이 로봇이 응용돼 인류에게 더 편리한 삶을 제공할 수도, 이와 정반대로 인간의 일자리를 뺏는 것도 모자라 인간에게 대항하는 기계가 될 지도 아직 모를 일입니다. 래리 페이지 구글 최고경영자는 인공지능의 발전이 인간에게 혜택을 가져올 것이라는 긍정적 전망을 내놨지만, 스티븐 호킹 박사는 인공지능이 인류의 멸종을 초래할 수 있다고 경고하고 있기 때문이죠. 서로 상반된 주장이지만 인간이 인공지능에 대한 통제력을 상실하지 않는 것이 핵심인 건 분명해 보입니다.
해당 연구 논문은 네이처지 온라인판 최신호에 게재됐습니다.
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| 이 곤충형 인공로봇은 ‘적응하는 기계’로서 첫번째 세대가 될 것으로 보인다. |
그럼 여기서 문제. ‘울트론’과 ‘킬러 로봇’의 공통점은?
두 로봇 모두 어떤 문제에 직면하면 자가 판단으로 대처법을 찾고 이에 따른 행동 양식을 구현해 낸다는 겁니다. 본체 일부가 고장이 나면 나는 대로 새로운 환경에 적응하는 ‘직관’이 로봇에게 내제돼 있다는 것이죠.
그런데 영화 속에서나 볼 수 있을 법한 이런 로봇이 우리의 삶과 더 밀접하게 연결될지도 모릅니다. 프랑스 피에르-마리 퀴리대학과 미국 와이오밍 주립대 공동연구팀이 고장이 나도 저 힘으로 대처법을 찾는 인공로봇을 개발했기 때문입니다. 이 인공로봇은 예기치 못한 상황에 부닥치면 직관적으로 판단해 새로운 환경에 적응하는 1세대 로봇입니다.
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| 일부러 다리 한 개를 작동시키지 않자, 나머지 5개의 다리에 적합한 걸음걸이를 찾기 위해 로봇이 다양한 방법으로 걷고 있다. (BBC영상 캡쳐) |
연구팀은 6개의 다리를 가진 거미 로봇에 진화 알고리즘을 적용시켰습니다. 이 거미 로봇의 걸음 방법만 1만3000개. 로봇의 다리 한 개나 두 개를 아예 없애거나 일부 다리 길이를 짧게 만들어도 이 로봇은 2분 만에 새로운 걸음법을 찾아냅니다. 고장난 다리를 제외한 나머지 4개의 다리로 뛰는 것도 모자라 점프까지 하죠.
연구팀은 이 기술을 길이 62cm의 로봇팔에도 적용시켰습니다. 이 로봇에게 공을 집어 빈 통에 넣는 임무를 준 뒤, 총 8개의 관절 가운데 일부를 일부러 작동시키지 않았습니다. 이 로봇은 바로 공을 넣지 못했지만 곧 고장 난 관절을 제외한 나머지 관절 각도를 바꿔 공을 넣는데 성공합니다.
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| 일부러 다리 한 개를 작동시키지 않자, 나머지 5개의 다리에 적합한 걸음걸이를 찾기 위해 로봇이 다양한 방법으로 걷고 있다. (BBC영상 캡쳐) |
이 거미 로봇에 구현된 알고리즘에 대해 더 구체적으로 살펴볼까요. 우선 이 로봇에는 ‘MAP-Elites’라는 새로운 유형의 진화 알고리즘이 적용됐습니다. 쉽게 말해 ‘적자생존’ 경쟁에서 살아남는 방법들이 나열된 절차의 모임입니다. 구글의 딥마인드 기술이 ‘스스로 배우는 시스템’에 대한 것이라면 이보다 한 단계 업그레이드 알고리즘인 겁니다. 이 진화 알고리즘이 작동되면 이 맵을 빠른 시간 내에 관련 데이터를 효과적으로 검색하는 ‘베이지안 최적화’(Bayesian optimization) 알고리즘이 이어 구현됩니다.
‘로봇(robot)’은 노예라는 뜻을 가진 체코어 ‘로보타(robota)’에서 유래된 단어입니다. 1920년 카렐 차페크의 희곡에서 처음 등장했죠. 그런데 자가 판단이 가능한 이 거미 로봇을 시작으로 로봇이 더 이상 인간의 도우미로만 자리매김하지 않을지도 모릅니다. 그러니까 로봇이 더 이상 로봇이 아닐 수 있다고 해야할까요?
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| 일부러 다리 한 개를 작동시키지 않자, 나머지 5개의 다리에 적합한 걸음걸이를 찾기 위해 로봇이 다양한 방법으로 걷고 있다. (BBC영상 캡쳐) |
기술의 발달은 필연적으로 기계와 인간 사회와의 관계를 뒤바꿔 놓습니다. 직관으로 해법을 찾는 이 로봇이 응용돼 인류에게 더 편리한 삶을 제공할 수도, 이와 정반대로 인간의 일자리를 뺏는 것도 모자라 인간에게 대항하는 기계가 될 지도 아직 모를 일입니다. 래리 페이지 구글 최고경영자는 인공지능의 발전이 인간에게 혜택을 가져올 것이라는 긍정적 전망을 내놨지만, 스티븐 호킹 박사는 인공지능이 인류의 멸종을 초래할 수 있다고 경고하고 있기 때문이죠. 서로 상반된 주장이지만 인간이 인공지능에 대한 통제력을 상실하지 않는 것이 핵심인 건 분명해 보입니다.
해당 연구 논문은 네이처지 온라인판 최신호에 게재됐습니다.
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