미지의 알고리즘‧미해결 수학 해법 발견도? 구글 알파이볼브

구글 AI 연구팀인 구글 딥마인드가 코딩 에이전트인 알파이볼브(AlphaEvolve)를 5월 14일 발표했다. 알파이볼브는 제미나이와 진화적 알고리즘을 결합한 AI 에이전트로 미지의 알고리즘을 발견하거나 미해결 수학 문제에 대한 새로운 해법을 발견할 수 있을 정도 능력을 갖추고 있다.

알파이볼브는 고속이면서 효율적인 AI 모델인 제미나이 플래시(Gemini Flash)나 고성능 AI 모델 제미나이 프로(Gemini Pro)가 지닌 문제 해결 능력에 진화적 알고리즘을 결합한 AI 에이전트다. 인간에 의한 알파이볼브로의 지시는 먼저 AI 모델용 프롬프트로 변환되고 그 프롬프트 생성 결과에 대한 검증, 실행, 채점을 반복 실행해 최적의 답변을 도출할 수 있다.

알파이볼브에 행렬 곱셈 알고리즘 개선을 의뢰한 결과 4×4 복소수 행렬 곱셈을 48회 스칼라 곱셈으로 실행할 수 있는 알고리즘이 생성됐다. 이 결과는 2022년 발표된 알파텐서(AlphaTensor)를 뛰어넘는 성과다. 또 해석학, 기하학, 조합론, 수론 50개 이상 미해결 문제를 알파이볼브에 풀게 한 결과 문제 75%에서는 최첨단 해법 재발견에 성공했다. 더 나아가 20% 문제에서는 그동안 최선이라고 여겨졌던 해법을 개선해 미해결 문제 해결을 한 걸음 진전시키는 성과를 올렸다.

구글은 알파이볼브를 데이터센터, 칩 설계, AI 개발 분야에서 실전 투입하고 있다. 데이터센터에서는 구글 제작 클러스터 매니저 보그(Borg) 시스템 개선책을 제안해 구글 전 세계 컴퓨팅 리소스 중 평균 0.7%를 지속적으로 회복시키는 데 성공했다. 또 구글 AI 처리용 칩인 TPU 설계 변경도 제안했으며 제안 내용은 실제로 TPU에 적용됐다. 알파이볼브는 제미나이 개발에도 활용되고 있는 행렬 곱셈 커널 언어 팔라스(Pallas)를 23% 고속화해 제미나이 트레이닝 시간을 1% 단축하는 데도 성공했다. 더 나아가 저수준 GPU 명령 최적화도 가능해 플래시어텐션(FlashAttention)을 최대 32.5% 고속화할 수도 있었다.

알파이볼브는 선별된 학술 기관을 대상으로 한 얼리 액세스 프로그램 실시가 계획되어 있으며 더 널리 이용 가능하게 하는 것도 검토되고 있다. 구글은 알파이볼브를 이용하고 싶은 이들을 위한 등록 양식을 준비하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.