이원영 기자
삼성전자와 하버드대학 연구팀이 인간 뇌 구조를 반도체 칩에서 모방하기 위한 새로운 방법에 대한 연구를 발표했다. 네이버 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 게재한 논문에선 인간 뇌가 가진 정보 처리 특성, 예를 들어 소비 에너지의 낮은 학습을 높이는 환경에 대한 적응력, 자율적 인지 과정 등 구조를 만들기 위한 메모리 장치를 만드는 방법을 설명하고 있다.
이 장치는 나노 전극 배열을 이용해 뇌 신경 세포 연결 상태를 맵핑, 복제하고 고집적 3차원 솔리드스테이트메모리망에 재현한다. 메모리 셀마다 맵핑한 뉴런당 연결 강도를 반영한 컨덕턴스, 그러니까 전기가 흐르기 쉬운 상태를 유지한다. 다시 말해 뇌 신경 네트워크를 구현한다는 것이다.
뇌에서 대량 신경 세포가 어떻게 연결되어 있는지는 거의 모른다. 따라서 연구는 칩에 뇌를 정확하게 모방하는 게 아니라 영감에 의해 디자인했다. 하지만 나노 전극 어레이 기술은 신경 세포 전기 신호를 고감도로 효율적으로 기록 가능하며 복사 작업 그러니까 신경 연결 상태 추출도 상당히 정확하게 할 수 있다고 설명하고 있다.
이 구조가 잘 작동하면 스스로 새로운 개념과 정보를 흡수하고 실제 뇌처럼 인공지능 시스템 실현에 훨씬 접근할 가능성도 있다고 밝히고 있다. 다만 인간 뇌는 1,000억 뉴런과 1,000배인 시냅스가 있기 때문에 이상적인 뉴로모픽 컴퓨팅 칩(neuromorphic chip)을 만들려면 100조 개나 되는 메모리 셀을 마련해야 한다. 여기에 이를 모두 방문해 동작시키는데 필요한 코드도 필요하다. 하지만 삼성전자 연구는 실제로 학습해 자율적으로 생각하는 AI 실현에 한 걸음 더 다가선 정도가 될지도 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
이석원 기자
