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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 아이에게서 배우는 AI 강화학습

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우리는 어떻게 배우는가

필자가 처음 영어 공부를 시작한 것은 중학교 들어가기 전, 초등학교 6학년 때로 기억한다. 아마 공책에 a, b, c, d 알파벳을 필기체와 출판 서체로 연습한 기억이 난다. 그리고 영어로 배운 첫 문장이 “I am a boy,아니면 “You are a girl” 이 아닌가 생각한다.

        김정호 교수

본격적으로 영어를 공부한 시기는 고등학교 때이다. 그때 사용했던 영어 교재가 ‘성문종합영어’, ‘영어의 왕도’ , 그리고 ‘1200제’였다. 특히 그 중에 가장 어려운 교재가 ‘1200제”이었는데 아마도 일본 참고서를 번역한 책으로 기억한다.

그런데 이렇게 영어 공부를 시작할 때 재일 재미없었던 부분이 문법을 외우는 과정이었다. 명사, 대명사, 동사, 가정법 등 외우는 내용도 많고, 예외도 많았다. 그 규칙을 파악하고 외우고 이를 토대로 문장을 이해하고, 해석하고 작문하였다.

인공지능에서도 전통적으로 이와 비슷한 학습 방법을 써 왔다. 전통적 인공지능에서는 먼저 뇌와 지능의 동작 원리를 이해하고, 그에 맞추어 모델을 세우고 이를 컴퓨터 프로그램으로 구현하는 방법이다. 이 방법은 인간의 뇌의 동작을 인간의 논리로 파악하려 하는 방법이다. 영어 배울 때 문법으로 언어를 배우려는 시도와 같은 방법이다.

성문종합영어 참고서 내의 영어 문법과 작문 부분, [출처: tistory]


하지만 최근 딥뉴럴네트워크(DNN)으로 표현하는 인공지능은 빅데이터를 제공하고 그 데이터를 통해서 인공지능이 스스로 학습하는 방법이다. 이러한 방법을 ‘머신러닝' 인공지능이라고 한다. 여기서는 데이터를 믿고 학습한다. 이러한 머신러닝 학습 방법 중에서 인공지능 스스로 데이터를 만들어 내고 최적의 답을 만들어 내는 방법이 등장했는데, 이를 ‘강화학습(RL: Reinforcement Learning)’이라고 한다. 이를테면 컴퓨터 스스로가 자율학습을 해서 지능을 쌓아가는 방법이다.

아기가 처음 말을 배울 때 하는 말을 ‘옹알이’라고 한다. 옹알이를 통해서 엄마와 소통하면서 말을 배워나간다. 그때 처음 배우는 말이 ‘엄마’, ‘맘마’, ‘아빠’ 와 같은 단어들이다. 맘마라고 부르면 엄마가 우유를 주고, 엄마라고 부르면 엄마가 따뜻한 눈길을 주고 사랑으로 안아준다. 이처럼 아기가 언어를 배우는 과정에서는 아기가 주변 환경과 교류하면서 보상을 얻는 과정에서 말을 배운다. 우리처럼 문법을 통해서 배우지 않는다.

또한 아기가 걸음마를 배우는 과정도 비슷하다. 걷고, 넘어지고 다치면서, 시행착오를 거치면서 아장 아장 걷기를 배운다. 이때 환경은 거실 마루이고, 보상은 걷는 기쁨과 엄마의 웃음이다. 이처럼 주변환경 속에서 행동하고 보상 받으면서, 그 결과 최선의 결정과 행동을 하면서 학습하는 방법을 ‘강화학습’ 인공지능이라고 한다. 그래서 강화학습은 인간이 본능적으로 배우는 학습 방법이다.

아기가 옹알이를 하며 말을 배우고 있다. [출처: tistory]


시행착오 통한 강화학습, 로봇과 게임에도 적용 가능

강화학습에서는 주변 환경(Environment)이 있고 그 상태(State)를 벡터로 표현한다. 다양한 시도(Action)와 보상(Reward)를 얻으면서 스토리(Episode)를 만들고, 그 결과로 환경을 파악해 간다. 이렇게 시행착오를 거쳐서 학습하게 된다. 그리고 최적의 정책(Policy)을 찾아간다.

생쥐의 미로 찾기 게임이 강화학습의 좋은 한 예가 된다. 이 때 미로의 구조가 환경이 되고, 최종적으로 치즈를 먹게 되면 보상을 얻게 된다. 그렇지만 최단 시간 내에 찾아야 하는 조건이 붙게 된다. 이처럼 각 상태에 따라 미래를 정할 수 있고, 과거는 묻지 않는 조건을 강화학습에서는 마르코프(Markov) 조건이라고 한다. 강화학습을 적용하려면 마크코프 조건을 만족해야 한다. 과거는 묻지 않고, 현재 상태로만 그의 미래를 점치는 조건이다. 과거까지 따지면 너무 복잡해서 보상을 예측하기 어렵기 때문이다.

강화학습은 로봇의 걷기 제어에도 적용될 수 있다. 로봇이 넘어지고 걷기를 반복하면서 인간에게 가까운 최적의 보행 제어를 이러한 강화 학습 방법으로 찾을 수 있다. 마찬가지로 이러한 학습은 드론의 조종, 헬리콥터 조종, 항공기의 조종 제어에 사용할 수 있다. 더 나아가 자율주행 자동차의 자동 운전에 강화학습이 사용되어 주어진 조건(State) 에서 최적의 자율 운전을 할 수 있다. 이때 최종적으로 주어지는 보상이 연료비의 절약이나 사고율 저하, 안전성 향상 등이 될 수 있다.

이때 시행착오의 과정은 시간과 비용이 든다. 자동차를 부수기에는 비용이 비싸다. 경우에 따라 시행과 보상을 컴퓨터 시뮬레이션으로 대신 하기도 한다.

강화학습은 게임에 적용되기도 한다. 블록깨기(Atari Breakout)게임을 강화학습으로 하는 경우 금방 최적의 조건을 찾는 것을 볼 수 있었다. 돌이 블록 뒤로 들어가면 여러 번의 반사과정을 반복하면서 저절로 대부분의 블록이 격파되고 점수가 올라간다.

그래서 강화학습을 수행한 컴퓨터와의 인간과의 게임이 이제 더 이상 상대가 되지 않는다. 인공지능은 이런 경우뿐만 아니라 주식투자, 재고관리, 웹사이트의 광고 배치, 상품추천 등 다양한 분야에서 중요한 결정을 인간을 대신해서 할 수 있다. 인간처럼 이 때 보상은 경영상 이익이 된다. 컴퓨터는 졸거나, 피곤해 하거나, 술을 마시지도 불평하지도 않는다. 강화 학습으로 훈련한 보상 체계만 따를 뿐이다.

생쥐 미로게임에서 다양한 시도를 통해 치즈를 얻는 길을 찾는 인공지능 강화학습의 내부 구조, [출처: KAIST]
강화학습 인공지능으로 무장한 컴퓨터의 블록깨기(Atari Breakout) 게임, [출처:Ecosia]


강화학습은 인공지능의 '무기' 

이와 같이 강화학습은 데이터와 정답 없이 스스로 학습이 가능한 인공지능 알고리즘이다. 공부로 치면 자율학습 공부 방법이다. 인공지능이 데이터를 이용해서 학습하기 위해서는 데이터를 모으는 작업에서 많은 비용을 지불 해야 한다. 데이터 수거 장치, 전송 장치, 저장 장치에 투자해야 한다. 5G 무선 통신도 투자 비용이 크다. 그러면서도 데이터를 모으려면 개인의 허락을 받아야 하고, 개인 정보 보호 문제도 극복해야 한다. 그렇지만 강화학습은 데이터 없이 학습한다. 인공지능이 점점 강력해지는 또 다른 이유이기도 하다. 

 

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

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애플, 폴더블 '아이폰 듀오' 공개 [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 애플이 첫 폴더블(접이식) 아이폰인 '아이폰 듀오'를 공개했다. 가격은 256GB 기준 1999달러(약 267만6000원)로 책정됐다. 역대 아이폰 가운데 가장 비싸다. 애플은 9일(현지시간) 캘리포니아주 쿠퍼티노 본사 스티브 잡스 극장에서 열린 신제품 발표 행사에서 아이폰 듀오를 선보였다. 가격은 256GB 기준 1999달러다. 512GB, 1TB, 2TB 저장용량도 나온다. 색상은 스타 화이트와 나이트 스카이 두 가지로, 사전 주문은 10월 16일, 판매는 같은 달 23일 시작한다. 한국과 미국, 중국, 일본 등 70여 개국이 대상이며, 나머지 28개국은 10월 30일부터 판매한다. 이번 발표는 존 터너스 최고경영자(CEO) 체제의 첫 신제품 공개다. 2017년 아이폰X에서 물리 홈버튼을 없앤 이후 애플 주력 제품에 가해진 가장 큰 변화이기도 하다. 아이폰은 직전 회계연도에 2096억 달러의 매출을 올려 애플 전체 매출의 절반을 조금 넘겼다. 터너스 CEO는 "아이폰 듀오는 초대 아이폰 이후 아이폰에 가해진 가장 혁신적인 변화"라며 "하드웨어와 소프트웨어를 함께 설계했을 때 무엇이 가능한지 보여준다"고 말했다. 애플이 9일(현지시간) 공개한 폴더블 아이폰 듀오.[사진=애플] 2026.09.10 mj72284@newspim.com 아이폰 듀오는 펼치면 7.6인치 내부 화면이 나타난다. 아이폰18프로맥스보다 50% 크다. 애플은 펼친 상태에서 역대 가장 얇은 아이폰이라고 설명했다. 접으면 여권과 비슷한 크기가 되고, 5.4인치 외부 화면이 18프로 화면 면적의 90%를 제공한다. 두 화면의 화면비를 같게 맞춰 접고 펼칠 때 콘텐츠가 이어지도록 했다. 눈부심을 줄이는 나노 텍스처 처리로 접힌 자국도 덜 보이게 했다. 내구성에도 공을 들였다. 본체는 5등급 티타늄으로 만들었고 힌지는 100개가 넘는 부품으로 구성했다. 전면 세라믹 실드 2는 이전 세대보다 긁힘 저항이 3배 강하며, 방수와 방진 등급은 IP68이다. 접히는 화면 아래위로 강화유리를 배치하고 층이 책장처럼 미끄러지도록 전용 접착제를 써서 구부러질 때 받는 힘을 분산시켰다. 칩은 아이폰18프로와 같은 A20 프로다. 애플은 자체 설계한 증기 챔버를 더해 아이폰17프로보다 지속 성능이 최대 35% 높다고 강조했다. 배터리는 양쪽에 하나씩 배치해 하나처럼 작동하도록 했으며, 영상 재생 시간은 내부 화면 기준 최대 31시간, 외부 화면 기준 최대 44시간이다. 물리 유심 없이 eSIM만 지원한다. 카메라는 4800만 화소 퓨전 메인과 4800만 화소 퓨전 울트라 와이드를 넣었다. 접히는 구조를 활용한 기능도 추가했다. 외부 화면에 실시간 미리보기를 띄워 촬영 대상이 자세를 확인할 수 있는 듀오 프리뷰, 피사체가 자세를 잡으면 자동으로 촬영하는 스마트 테이크 등이다. 운영체제(OS)는 아이폰 듀오에 맞춘 iOS 27이다. 두 개의 앱을 나란히 띄우는 분할 화면 기능이 아이폰에 처음 들어갔다. 넷플릭스와 줌, 슬랙 등은 이미 접이식 화면에 맞춘 기능을 적용했다. 새 시리(Siri) AI는 14일 iOS 27과 함께 영어 베타로 공개되며, 한국어는 10월에 지원한다. 가격 부담에도 시장 전망은 공급 부족 쪽에 무게가 실린다. 로이터통신에 따르면 삼성전자와 화웨이가 2019년부터 폴더블폰을 판매해 왔지만 기술 애호가 중심의 틈새시장에 머물러 왔다. 그럼에도 시장조사업체 인터내셔널데이터코퍼레이션(IDC) 등은 애플이 생산하는 물량이 모두 팔릴 것으로 보고, 내년 말까지 이 시장에서 40% 점유율을 확보할 것으로 예상했다. 애플은 아이폰18프로와 18프로맥스도 내놨다. 시작 가격은 각각 1199달러와 1299달러로 전작보다 100달러씩 올랐다. 사전 주문은 12일, 판매는 18일부터다. 색상은 블랙과 실버, 글레이셔에 신규 색상인 버건디를 더한 네 가지다. 프로 모델의 핵심은 카메라다. 4800만 화소 퓨전 메인 카메라에 아이폰 최초로 가변 조리개를 넣었다. 레이저로 자른 여섯 개의 날개가 조리개를 조절해 어두운 곳에서는 f/1.48까지 열고, 단체 사진에서는 f/4까지 좁혀 뒷줄까지 초점을 맞춘다. 조리개와 셔터 속도, 화이트밸런스를 직접 조작하는 프로 컨트롤도 추가됐다. 사진의 진위를 증명하는 '애플 레퍼런스 이미지'도 도입했다. 촬영 순간 센서가 기록한 데이터에 서명을 남겨 수정 불가능한 원본을 따로 만들고, 사진 앱에서 편집본과 나란히 비교할 수 있게 하는 방식이다. AI로 생성하거나 편집한 이미지를 식별하는 신스ID(SynthID) 표준도 연내 지원한다. 다만 이 기능은 규제 문제로 중국에서는 출시 시점에 제공되지 않으며, 유럽연합(EU)에서는 촬영 기능이 빠진다. 애플은 이날 에어팟5와 애플워치 시리즈12도 함께 내놨다. 에어팟5는 129달러로 오픈형 구조에 노이즈 캔슬링을 넣었고, 애플워치 시리즈12는 새 건강 센서로 심박수와 회복도를 측정한다. 두 제품 모두 18일 판매를 시작한다. mj72284@newspim.com 2026-09-10 03:40
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메타, AI 에이전트 '뮤즈' 호평 [서울=뉴스핌] 김현영 기자 = 메타 플랫폼스(종목코드: META) 주가가 9일(현지시간) 뉴욕증시 장 초반 657.86달러까지 오르며 전일 종가 613.48달러 대비 한때 7.23% 급등했다. 전날 저녁 공개한 개인용 AI 에이전트 '뮤즈(Muse)'에 월가 애널리스트들이 긍정적인 평가를 내놓으면서 투자 심리가 빠르게 개선된 결과다. 메타 플랫폼스 로고 조형물 [사진=블룸버그] ◆ AI 투자, 드디어 수익화 시동 메타는 8일 저녁 '뮤즈'를 계층형 소비자 구독 상품으로 선보이며, 그동안 막대한 자금을 쏟아부은 AI 인프라 투자를 소비자 매출로 연결할 구체적인 로드맵을 처음으로 제시했다. 그간 시장에서는 메타의 설비투자가 실질적인 매출 성과로 이어지지 못하고 있다는 우려가 꾸준히 제기돼 왔던 만큼, 이번 발표는 그 답변으로 받아들여지는 분위기다. 실제로 이번 주가 상승은 AI 관련주 전반에 대한 매수세라기보다 메타 개별 종목에 대한 재평가 성격이 짙다는 분석이 나온다. 미즈호증권은 뮤즈가 완성도 높은 기능성과 무료 제공 방식을 앞세워 사용자 유치에 강점을 가질 수 있다고 평가했다. 키뱅크 역시 목표주가 780달러를 유지하며, 시장이 메타의 AI 시장 내 입지와 제품 주기를 여전히 과소평가하고 있다고 진단했다. ◆ 30조 달러 시장을 노리는 메타의 무기 애널리스트들이 메타를 주목하는 배경에는 방대한 소비자 접점이 자리한다. 모간스탠리는 전자상거래·여행·디지털 광고·일상 물류 등을 아우르는 소비자용 AI 에이전트 시장 규모를 약 30조 달러로 추산했으며, 이 시장에서의 성패는 유통망과 소비자 데이터 접근성에 좌우될 가능성이 크다고 봤다. 페이스북, 인스타그램, 왓츠앱, 메신저 등 이용자 기반을 이미 확보한 메타가 이 부문에서 유리한 위치에 있다는 설명이다. 여기에 별도의 선결제 비용 없이 제공되는 점, 전용 보안 가상머신 '뮤즈 시큐어 VM' 등 프라이버시 보호 기능도 초기 사용자 확보에 도움이 될 요소로 꼽힌다. ◆ 신중론도 여전 다만 이번 출시만으로 주가의 지속적인 재평가가 보장되는 것은 아니라는 신중한 시각도 공존한다. 과거 페이스북 쇼핑이나 메타버스 사업이 초기 기대에 미치지 못했던 전례가 있는 만큼, 투자자들은 실제 사용자 확보와 참여도에 대한 증거를 먼저 확인하려 할 것으로 보인다. 키뱅크는 사용자 참여도를 성공의 1차 척도로 보고 수익화는 시간을 두고 뒤따를 것으로 전망했으며, 모간스탠리 역시 뮤즈를 아직 기업가치에 반영되지 않은 장기 수익 상승 요인으로 지목하면서도 확실한 이용 행태 데이터가 관건이라고 덧붙였다. ◆ 알파벳에도 번지는 긴장감 이번 출시는 구글 모회사 알파벳(GOOG)에도 파장을 미칠 전망이다. 쇼핑·여행·일정 관리 등 전통적으로 검색에서 시작되던 소비자 활동이 AI 에이전트로 옮겨갈 가능성이 있기 때문이다. 모간스탠리는 뮤즈가 성공적으로 안착할 경우 검색 시장에 새로운 위협 요인이 될 수 있다고 밝히며, 알파벳이 제미나이 개발 속도를 유지해야 한다는 압박이 커질 것으로 내다봤다. kimhyun01@newspim.com 2026-09-10 00:39
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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