구글, 진화론 접근법 채택한 코딩 AI 에이전트 ‘알파이볼브’ 공개

구글 딥마인드가 진일보한 코드를 작성해주는 대형언어모델(LLM) 기반 AI 에이전트 ‘알파이볼브(AlphaEvolve)’를 공개했다. 구글 제미나이의 생성 능력과 답변 검증 평가 역량을 기반으로 알고리즘을 심층 개선하는 진화론적 접근 방식을 채택했다. 이로써 수학과 컴퓨터 과학에서 해결하기 힘들었던 문제를 해결하고, 더 나은 성과를 내는 알고리즘을 만들 수 있다는 설명이다.

구글딥마인드는 14일(현지시간) 블로그를 통해 ‘알파이볼브’ 에이전트를 발표했다.

알바이볼브는 AI 코딩 에이전트지만, 일반적인 코드 생성 AI와 심층적 역량에서 차별화된다. AI 모델이 제안한 코드를 다른 모델이 평가지표로 검증하게 하고, 더 나은 해결책을 만들게 하는 것이다.

알파이볼브는 제미나이 플래시, 제미나이 프로 등 다양한 LLM을 사용해 알고리즘 솔루션을 코드로 구현하는 프로그래밍을 제안한다. 제미나이 플래시로 작은 구현물을 만들고, 제미나이 프로가 심층 분석을 통해 알고리즘을 평가한 뒤 더 복잡하고 진화하게 만든다.

알파이볼브는 자동화된 평가 지푤르 사용해 제안된 프로그램을 검증, 실행, 평가한다. 이 지표는 각 솔루션의 정확도와 품질을 정량적으로 평가하므로, 알파이볼브는 수학, 컴퓨터과학 같은 진행상황을 명확하게 평가하고 측정할 수 있는 광범위한 분야에서 유용하다.

알파이볼브로 작성된 알고리즘은 구글의 데이터센터, 하드웨어, 소프트웨어 등 전반에 배포됐다고 한다. 데이터센터 일정과 하드웨어 설계, AI 모델 학습 등을 새 알고리즘을 통해 개선했다는 설명이다.

구체적으로, 알파이볼브는 구글의 통합 컨테이너 관리시스템인 보그(Borg)가 데이터센터를 더 효율적으로 조율할 수 있는 효과적인 방법론을 찾아냈다. 이를 통해 구글은 1년 간 전세계 컴퓨팅 자원의 평균 0.7%를 지속적으로 복구하고 있다. 이는 동일한 자원으로 더 많은 작업을 할 수 있게 한다.

알파이볼브는 행렬곱셈을 위한 핵심적이고 고도로 최적화된 산술 회로에서 불필요한 비트를 제거하는 ‘베릴로그(Verilog)’ 재작성을 제안했다. 베릴로그는 전자 회로와 시스템에 사용되는 하드웨어 설명 언어(HDL)다. 회로 설계, 검증, 구현 등에 활용된다. 수정된 회로가 기능적 정확성을 유지하는 지 확인하기 위한 견고한 검증방법을 통과하게 한 것이다. 이 제안은 향후 출시될 구글 텐서처리장치(TPU)에 탕합됐다.

AI 훈련과 추론 강화에서도 알파이볼브는 기여하고 있다. 대규모 행렬 곱셈 연산을 더 관리하기 쉬운 하위 문제로 나누는 방식을 발견하고, 제미나이 아키텍처의 핵심 커널 속도를 23% 향상시켰다고 한다. 이로써 제미나이 학습 시간은 1% 단축됐다.

딥마인드는 알파이볼브로 저수준 GPU 언어도 최적화할 수 있다고 강조했다. 하드웨어에 가까운 GPU 언어는 컴파일러에서 고도로 최적화되기 때문에 일반적으로 직접 수정하지 않는다. 알파이볼브는 트랜스포머 기반 AI 모델에서 ‘플래시어텐션(FlashAttention) 커널’ 구현 속도를 최대 32.5% 향상시켰다.

구글은 알파이볼브가 복잡한 수학 문제도 더 쉽게 해결할 수 있다고 주장했다. 컴퓨터 프로그램을 위한 최소한의 코드 골격을 제공받은 알파이볼브는 컴퓨터 과학의 기본 문제인 행렬 곱셈을 위한 여러 새 알고리즘을 발견하는 새로운 그라데이션 기반 최적화 절차의 여러 요소를 설계했다고 한다.

알파이볼브는 48번의 스칼라 곱셈을 사용해 4X4 복소수 행렬을 곱하는 알고리즘을 발견했다. 이는 구글 딥마인드의 이전 알파텐서보다 진보한 것이라고 한다.

딥마인드는 알파이볼브의 기능을 살펴보기 위해 수학적 해석학, 기하학, 조합론, 정수론 등 50개 이상의 미해결 수학 문제에 적용했다고 밝혔다. 알파이볼브를 통해 대부분의 실험을 몇 시간 안에 완료했고, 약 75%의 사례에서 최첨단 솔루션을 개발했다. 20%의 경우 이전에 가장 알려진 해법을 개선해 미해결 문제에서 진전을 이뤘다고 덧붙였다.

구글은 알파이볼브를 수학과 컴퓨팅 외에 일반적인 문제에서도 활용할 수 있는 AI 에이전트라고 강조했다. 재료과학, 신약개발, 지속가능성, 기술 및 비즈니스 응용 등의 분야를 제시했다.

구글은 학술연구 사용자를 위한 조기 접근 프로그램을 출시할 예정이라고 밝혔다.

글. 바이라인네트워크
<김우용 기자>yong2@byline.network