전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 생활경제

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능의 치매

기사입력 : 2019년08월26일 08:00

최종수정 : 2019년08월26일 08:00

김정호 교수.

인간의 치매

뇌 질환은 개인과 가족, 그리고 사회에 치명적인 질환이다. 뇌는 외부 신호를 읽고, 기억하고, 판단하므로 인간의 장기 중에서 가장 중요한 부분이기 때문이다. 뇌 질환은 뇌 외부의 충격이 원인일 수도 있고, 뇌 내부에 의해 생길 수도 있다.

뇌 외상에 의한 질환의 경우, 교통사고가 원인인 경우가 많다. 뇌 내상의 경우, 뇌혈관 손상이 대표적인 원인이다. 그래서 오토바이를 탈 경우 꼭 헬멧을 써야 하고, 길거리에서 자전거를 탈 때도 꼭 헬멧을 써야 한다. 그리고 혈압약, 고지혈증약이 필요하다.

이와 같은 내외적인 뇌 손상 말고 인간 생활에 큰 제약을 주는 또 다른 뇌 질환이 ‘치매’이다. 치매는 성장기에는 정상적인 지적 수준을 유지하다가 후천적으로 뇌의 인지기능 손상과 인격의 변화가 발생한다.

치매는 기억하고 사고할 수 있는 능력이 장기적으로 감퇴해 일상생활에 영향을 줄 정도에 이르게 된 넓은 범위의 뇌 손상을 의미한다. 그 결과 나타나는 증상들로 정서적인 문제와 언어 구사의 어려움이 있다. 특히 기억력의 저하와 왜곡이 심화한다.

이러한 치매의 가장 흔한 형태는 알츠하이머인데, 전체 치매의 50%에서 70% 정도를 차지한다고 한다. 인간의 수명이 계속 증가하면서 더욱 관심과 지원이 필요한 뇌 질환이라고 본다.

4차 산업혁명을 지나 먼 미래에 5차 산업혁명이 생긴다면, 그것은 바로 생명과 의료 혁명이 될 가능성이 높다. 소위 ‘불로초’를 과학적으로 찾게 되는데, 그렇게 되면 인류의 생명이 무한대가 된다. 그때는 치매가 점점 더 중요한 질환이 된다.

인공지능의 치매

그런데 인간과 마찬가지로 ‘인공지능 치매’도 있을 수 있다. 인공지능은 학습을 통해서 지능을 향상한다. 그래서 인공지능 학습에 데이터가 필요하다.

이러한 학습용 데이터 자체에 오류가 있다면, 인공지능 자체의 지능에 문제가 된다. 인공지능 학습의 결과를 메모리에 저장하는데, 이의 변조나 유실은 ‘인공지능 치매’를 만들 수 있다.

인공지능은 학습을 거친 후, 그 결과를 저장해야 한다. 예를 들어 인공지능 신경망(Deep Neural Network, DNN)에서 지도 학습을 하게 되면 그 결과, 네트워크의 연결도와 가중치 값뿐만 아니라, 전체 DNN의 거시변수(Hyper parameter)도 메모리에 기록해야 한다. 그 결과는 안정되게 저장돼야 한다.

하지만 이렇게 저장된 학습 결과가 조작되거나 유실되면 문제가 된다. 학습과 전혀 다른 판단과 행동을 하기 때문이다.

이러한 인공지능 치매의 원인도 내적인 원인과 외적인 원인으로 나눌 수 있다. 외적 원인은 해킹을 통해 의도적으로 학습용 데이터를 조작하거나 삭제한다.

따라서 인공지능 치매를 막으려면 데이터의 오염이나 편향된 데이터의 선택을 막는 장치가 필요하다. 이렇게 데이터의 안전성을 확보해야 하는 데이터 저장 장소는 클라우드 시스템에서의 데이터 센터와 5G 기지국 근처의 엣지 컴퓨팅(edge computing) 저장 장치도 포함된다. 스마트폰이나 자율 주행 자동차, 인공지능 스피커의 저장 장치도 안전하게 보호돼야 한다.

나노 스케일 트랜지스터의 구조와 전자 누설 현상. [출처=KAIST]

저장장치에서 데이터를 저장하는 메모리 반도체 디램 셀의 전자는 사춘기 청소년과 같다. 제어가 어렵다. 더 나아가 디램 셀은 양자적으로 나노 크기의 구조이다. 그래서 그곳에 저장된 전자는 그 전자의 존재 여부가 확률적이다. 디지털처럼 확정적이지 않다. 그 존재의 ‘1’과 ‘0’ 이 확정적으로 규명할 수 없고, 단지 ‘1’일 확률과 ‘0’일 확률만 존재한다.

그러니 학습의 결과의 기록도 확률로만 존재한다. 따라서 인공지능 치매에 걸리는데도 그 정도는 확률로만 표현된다. 이것을 물리학에서 ‘불확실성 이론(Uncertainty Principle)’이라고 한다. 그렇게 보면 인공지능의 치매도 원자의 세계가 결정한다. 그래서 인공지능의 치매는 본질적이고 확률적이다. 어차피 우리 인생도 정해진 것이 없고 확률적이다. 인간의 치매도 마찬가지이다.

인공지능 치매 방지

미래의 인공지능 치매 문제는 자율 주행 자동차의 오동작 형태로 나타날 수 있다. 인공지능 치매 때문에 교통사고가 날 수도 있다. 잘못된 기억을 바탕으로 잘못된 결정이나 판결을 내릴 수 있다.

치매 인공지능 의사가 잘못된 처방을 내릴 수 있다. 인공지능 판사가 잘못된 사례와 판례를 기억하고 판정을 내릴 수 있다. 그래서 인공지능 치매는 치명적이다. 이를 방지하기 위해 블록체인 기술, 암호화 기술, 중복 저장 기술들을 사용할 수 있다.

인공지능 치매를 막으려면 데이터의 오염과 변조, 유실을 막으면 된다. 이러한 데이터 변조 방지에는 가상화폐에서 사용하는 ‘블록체인 기술’을 적용할 수 있다. 블록체인은 데이터를 암호화하고 분산하고 중복 저장하면서 서로 체크해서 변조 여부를 항상 감시한다. 변조나 유실이 거의 없다.

이러한 블록체인 기술은 인공지능 학습용 데이터 보호와 학습 결과의 안정된 보호에 적용할 수 있다. 미래에는 화폐보다 인공지능 데이터 보호가 더 중요할 수 있다.

다음 기술로, 데이터 오류를 방지하기 위해 데이터를 전송할 때 데이터의 정보를 중복해서 여러 번 같은 데이터를 송신한다. 이 잉여 정보를 ‘리던던시(Redundancy)’라 한다. 그리고 수신기가 같은 데이터인지 검사한다. 다를 경우 다시 보내라고 요청한다.

중복 송수신의 비용과 데이터망 사용의 부담은 늘어나지만, 데이터의 신뢰도가 많이 증가한다. 데이터 저장도 중복해서 하고, 항상 상호 비교 감시해서 변조를 막는다. 결국 저장 장치의 메모리 비용이 증가한다. 이래저래 반도체 메모리의 수요는 계속 증가한다.

이에 더해서 데이터를 주고받을 때, ‘오류 정정 코드(Error Correction Code, ECC) 암호화 기술’을 쓸 수 있다. 데이터에 문제가 발생했을 때 이를 검출(Detection)하고 수정(Correction)하는 암호 코드이다.

예를 들어, 8bit(비트) 데이터를 저장할 때 한 개의 비트를 추가로 더 써서 9비트로 저장한다. 이때 데이터 속의 ‘0’의 숫자가 홀수이냐 짝수이냐를 마지막 9비트에 저장한다. 데이터를 저장할 때나 송수신할 때, 또는 메모리에서 읽을 때 ‘0’ 데이터의 홀수 개수를 검사해서 데이터 에러를 최소화 할 수 있다.

이러한 ECC 데이터 체크 비트가 증가할수록 데이터 변조 체크가 더 정확하고, 원래의 데이터를 복원할 확률이 더 높아진다. 이 때문에 고급 하드웨어에는 자체적으로 오류 정정을 하는 기능이 들어가기도 한다.

이처럼 인공지능 치매의 방지에도 시간과 비용이 많이 들어간다. 인공지능 세상이 오면 필수적으로 따르는 비용이다.

블록체인을 이용한 데이터의 암호화, 체인화, 전달화 과정. 인공지능 치매 방지에도 사용할 수 있다. [출처=KAIST]

  

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수] joungho@kaist.ac.kr

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
SPC "8시간 넘는 야간근무 없앤다" [서울=뉴스핌] 최원진 기자= SPC그룹이 27일 대표이사 협의체인 'SPC 커미티'를 열고 장시간 야간 근로를 폐지하고, 앞으로 생산직의 야근 시간을 8시간 이내로 제한하기로 했다고 밝혔다. SPC그룹은 야간 생산이 불가피한 일부 필수 품목을 제외하고, 가능하면 야간 가동 자체를 줄여나가겠다는 방침이다. 그룹 관계자는 "8시간 초과 야근 폐지를 위해 △인력 확충 △생산 품목 및 생산량 조정 △라인 재편 등 전반적 생산 구조를 완전히 바꿀 계획이다. 각 (계열)사별 실행 방안을 마련해 10월1일부터 전면 시행한다"고 설명했다. 이재명 대통령이 지난 25일 경기 시흥시 SPC 삼립 시흥 공장에서 열린 산업재해 근절 현장 노사간담회에서 발언을 하는 모습. [사진=대통령실]  주간 근무 시간 역시 단계적으로 단축해 장시간 노동에 따른 피로 누적과 사고 위험을 사전에 차단한다는 계획이다. 또한 이번 근무체계 전환이 현장에서 안정적으로 정착될 수 있도록 노조와 협의를 병행하고, 내부 교육 및 매뉴얼 정비 작업도 함께 추진할 예정이다. SPC는 "생산 현장의 장시간 야간 근로에 대한 지적과 우려를 무겁게 받아들여 근무 형태를 비롯한 생산 시스템 전반에 대한 개혁을 추진하기로 했다"며 "앞으로 근로자 안전이 최우선시되는 일터를 만들 수 있도록 적극 개선하고 투자하겠다"고 밝혔다. 이번 결정은 지난 25일 이재명 대통령이 SPC삼립 시화공장을 직접 찾아 현장 간담회를 주재하며 야간 노동과 과도한 업무 강도를 지적한 데 따른 것이다.  이 대통령은 지난 5월 SPC 시화공장에서 발생한 여성 노동자 사망 사고와 관련해 "수십 년이 흘렀지만 여전히 현장에서 노동자가 죽고 있다"며 "같은 방식의 사고가 반복되는 건 심각한 문제"라고 강하게 비판했다. 이어 "돈과 비용 때문에 안전과 생명을 희생하는 구조라면 반드시 바뀌어야 한다"며 "이번을 계기로 산재 사망률을 줄이기 위한 현실적이고 구체적인 대책이 마련되길 바란다"고 강조했다. 이날 간담회에는 김영훈 고용노동부 장관, 김용범 정책실장, 문진영 사회수석 등 청와대 주요 인사들이 배석했으며, SPC 측에선 허영인 회장과 김범수 SPC삼립 대표, 김지형 컴플라이언스위원장, 김희성 안전보건총괄책임자, 김인혁 노조위원장 등이 참석했다. CJ푸드빌, 크라운제과 등 타 식품업체의 현장 책임자들도 함께 자리를 했다. wonjc6@newspim.com 2025-07-27 13:22
사진
특검, '공천개입 의혹' 윤상현 의원 소환 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 윤석열 전 대통령 부부의 공천 개입 의혹을 수사 중인 민중기 특별검사팀이 27일 국민의힘 윤상현 의원을 소환했다. 윤 의원은 이날 오전 9시 25분께 서울 종로구 KT광화문웨스트빌딩에 위치한 특검 사무실에 출석했다. 현장에 모인 취재진이 공천 개입 의혹에 대한 입장을 묻자 윤 의원은 "진실되고 성실하게 조사에 임하겠다"고 답했다. 윤 전 대통령으로부터 김영선 전 의원의 공천과 관련한 연락을 받은 적이 있는지에 대한 질문에는 "그 부분은 조사에서 말씀드리겠다"며 말을 아꼈다. 윤 의원은 2022년 6월 치러진 경남 창원 의창구 국회의원 보궐선거 당시 국민의힘 공천관리위원장을 맡았으며, 특검은 김건희 여사가 당시 전략공천에 영향을 미치는 과정에 윤 의원이 개입했는지 여부를 집중 수사 중이다. 김 여사는 제20대 대통령 선거 직후 '정치 브로커'로 알려진 명태균 씨로부터 여론조사를 무상으로 제공받은 대가로, 같은 해 6월 보궐선거에서 김영선 전 의원이 창원 의창에 전략공천되도록 개입한 혐의를 받고 있다. 앞서 공개된 통화 녹취록에 따르면, 윤석열 전 대통령은 2022년 5월 9일 국민의힘 보궐선거 공천 발표를 하루 앞두고 명태균 씨에게 "내가 김영선이 경선 때부터 열심히 뛰었으니까 김영선이를 좀 해줘라 그랬는데, 말이 많네. 당에서"라며 "상현이(윤 의원)한테 내가 한 번 더 이야기할게. 걔가 공관위원장이니까"라고 말했다. 특검팀은 이달 8일 업무방해 등 혐의로 윤 의원의 국회 의원회관 사무실과 자택 등을 압수수색하고 휴대전화 등을 확보했다.  [서울=뉴스핌] 정일구 기자 = 공천 개입 의혹을 받는 윤상현 국민의힘 의원이 27일 오전 소환 조사를 받기 위해 서울 종로구 KT광화문빌딩 웨스트에 마련된 김건희 특검 사무실로 출석하고 있다. 2025.07.27 mironj19@newspim.com wonjc6@newspim.com 2025-07-27 10:01
안다쇼핑
Top으로 이동