이세돌 9단과 바둑 두는 인공지능 컴퓨터의 원리는?

바둑 세계 챔피언 이세돌 9단이 오는 3월 인공지능 컴퓨터 ‘알파고’와 바둑 대결을 펼칠 예정이어서 화제가 되고 있죠? 상금 100만 달러(약 12억 원)를 두고 대국을 벌이다고 합니다.

알파고와 대국을 벌일 예정인 이세돌 9단

바둑 두는 컴퓨터, 신기한가요?

인공지능을 연구하는 사람들은 컴퓨터가 각종 게임에서 인간을 이길 수 있는 지 오랫동안 연구해 왔습니다. 1952년 틱택토라고 불리는 삼목놓기 게임에서 처음으로 컴퓨터가 인간을 이겼고, 1994년에는 체커에서 인간을 넘어섰습니다. 1997년에는 딥블루라는 컴퓨터가 체스에서 세계 챔피언을 이겼습니다. 2011년에는 IBM 왓슨 컴퓨터는 퀴즈쇼 ‘제퍼디’에서 우승했습니다.

퀴즈쇼 제퍼디에서 우승한 IBM 왓슨 컴퓨터

하지만 바둑만은 도저히 컴퓨터가 인간을 넘어설 수 없을 것처럼 보였습니다. 바둑은 아주 간단한 규칙이지만, 매우 복잡한 게임이기 때문입니다.

경우의 수가 무려 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000가지 존재한다네요. 어떻게 읽는 숫자인지도 모르겠습니다. 바둑 경우의 수는 전 세계의 원자 숫자보다 많다고 합니다.

인공지능 연구자들은 바둑에서 인간을 이기려는 노력을 오랫동안 기울였지만, 계속 실패했습니다. 알파고가 나오기 전까지는…

하지만 알파고는 달랐습니다. 알파고는 유럽 바둑 챔피언에 오른 중국 출신 프로기사 판 후이(2단)와 다섯 차례 대국을 벌여 모두 이겼습니다. 드디어 바둑에서 인간이라는 장벽을 처음 넘은 것입니다. 그리고 이 기세를 몰아 현존하는 세계 최고의 바둑 기사 중 한 명인 이세돌 9단에게 도전장을 던진 것이죠.

알파고vs 판 후이의 대국 기보

그렇다면 알파고는 기존의 컴퓨터들과 무엇이 달랐을까요?

알파고의 가장 큰 특징은 스스로 학습하는 컴퓨터라는 점입니다. 이렇게 저렇게 바둑을 두도록 인간이 정해놓은 것이 아니라, 수 많은 경기를 보고 컴퓨터가 스스로 학습해서 현재에 이른 것입니다. 이런 기법을 머신러닝, 딥러닝이라고 부르죠.

기술적인 설명을 하자면, 알파고는 기존의 탐색 트리를 사용하지 않고 고급 트리 탐색과 심층 신경망(deep neural network)을 결합했다고 합니다. 이 신경망은 수백만 개의 신경세포와 같은 연결고리를 포함하는 12개의 프로세스 레이어를 통해 바둑판을 분석합니다. ‘정책망’(policy network)이라고 부르는 하나의 신경망이 다음 번 돌을 놓을 위치를 선택합니다. 그리고  ‘가치망’(value network)이라고 부르는 또 다른 신경망은 승자를 예측합니다.

알파고는 전문가가 플레이하는 게임으로부터 3천만 개의 움직임에 대해 신경망을 훈련했습니다. 이로써 57%의 확률(과거 기록은 44%입니다)로 사람의 움직임을 예측할 수 있게 되었다고 합니다.

알파고가 인간을 이겼다는 것은 단순히 바둑의 문제가 아닙니다. 알파고는 바둑만을 위한 알고리즘을 갖고 있는 것이 아니라 범용적으로 사용할 수 있는 기계 학습 알고리즘을 이용한 것이기 때문입니다.

알파고의 학습능력을 다른 방식으로 해결하면 인간이 그 동안 해결하지 못했던 미지의 숙제들도 어쩌면 해결할 수 있을 지 모릅니다. 기후변화를 예측하거나 난치병에 대한 해결책을 찾는다는지, 교통문제 해결 방안을 찾는 등 다양하게 활용될 가능성도 있습니다. 

이렇게 거창한 것까지 아니더라도 나에게 가장 적당한 여행 코스를 알려주거나, 내가 좋아할만한 콘텐츠를 제시해줄 수도 있습니다. 물론 이 과정에서 인간의 일자리를 줄어든다거나 하는 사회 문제가 대두될 수도 있습니다.

알파고를 개발한 회사는 딥마인드라는 영국 회사인데, 2014년 구글이 인수했습니다. 어쩌면 구글이 모든 것을 지배하는 세상이 올지도 모르겠네요.

그나저나 이세돌 9단은 알파고를 이길 수 있을까요? 개인적으로는 이세돌 9단을 응원합니다. 아직은 인간으로서 컴퓨터에게 지기 싫은 마음이랄까요?

이세돌 9단은 “구글 딥마인드 인공지능의 실력이 이미 상당하며 지속적으로 향상되고 있다고 들었지만, 적어도 이번에는 제가 이길 자신이 있다”고 말했습니다.

이세돌 화이팅!

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심재석 기자 shimsky@byline.network

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