[마이리뷰] 메타버스 : 매트리스 안의 아바타의 세계

메타버스 - 디지털 지구, 뜨는 것들의 세상 ㅣ 메타버스 1
김상균 지음 / 플랜비디자인 / 2020년 12월

요즘 화제가 되고 있는 메타버스.

증강현실, 라이플로깅, 거울 세계, 가상 세계로 크게 나뉘는 메타버스의 세계는 현실을 떠난 또다른 세계에서 지금의 내가 아닌 다른 삶을 보여주는 듯하다. 게임 등은 물론 보다 실감나는 시뮬레이션(simulation)을 제공하기에 비용절감 차원에서 기업들도 관심을 보일만하다.

그렇지만, 다른 한편으로 영화 「매트릭스 (Matrix)」에서 가상세계를 살던 네오는 진실을 알기 위해 빨간약을 선택했는데, 현실세계를 사는 우리에게 파란약을 권하는지... 아무리 현대가 기술 복제 시대여서 삶마저도 복제할 수 있다지만, 그림자가 멀리 뻗어나가더라도 결국은 발끝에서 만나듯 결국은 지금 이 순간에 달려 있는 것이 아닐까.

물론 메타버스가 제공할 재미, 즐거움 등을 무시할 수는 없을 것이다. 그렇지만, 현대의 스마트폰이 혁명적이었다고 해도 처음 전화가 개설되었을 때의 변화를 가져오지 못할 것이며, 자율주행차가 등장해도 자전거가 인류사에 미친 영향에는 크게 미치지 못할 것이다. 그렇게 본다면, 결국 메타버스 역시 얼마전까지 경영, IT 계의 화두였던 인공지능, 빅데이터, IoT처럼 일반의 관심에서 멀어지고, 기업에 의해 어느 순간 상용화되는 것이 아닐까. 삶을 바꾸는 기술이 아닌 현실을 보조하는 수단으로.

메타버스를 얼마나 잘 활용하느냐에 따라 산업의 판도가 바뀌기도 하겠지만, 결국 그 중심에는 ‘현실 속의 사람‘이 있음을 다시 생각하게 된다...

코로나19 이전부터 존재해던 이런 언택트 세계를 메타버스 metaverse라 부릅니다. 스마트폰, 컴퓨터, 인터넷 등 디지털 미디어에 담긴 새로운 세상, 디지털화지구를 뜻합니다. 인간이 디지털 기술로 현실 세계를 초월해서 만들어낸 여러 세계를 메타버스라 합니다._김성균, <메타버스>, p16/428

그리고 이 물음표에 해당하는 물건을 좀 더 넓게 생각해보면 1위 냉장고, 4위 세탁기의 역할까지 대체가 가능합니다. 많은 분들이 눈치 채셨으리라 짐작합니다. 바로 현대인이 가장 사랑하는 물건, 내 몸에서 절대 멀리두지 않는 물건, 명품 제외하고는 내가 외출할 때 소지하는 가장 비싼 물건인 스마트폰입니다._김성균, <메타버스>, p 40/428

[마이리뷰] 앨런 튜링, 지능에 관하여

앨런 튜링, 지능에 관하여
앨런 튜링 지음, 노승영 옮김, 곽재식 해제 / 에이치비프레스 / 2019년 10월

 튜링 테스트에서는 지능이 과연 무엇이냐에 대한 문제는 잠시 젖혀 놓는다. 대신에 기계가 하는 말이 사람이 하는 말과 얼마나 구분하기 쉬운지 어려운지만 따진다. 그리고 만약 기계와 대화할 때 기계가 하는 말이 사람의 말과 아주 비슷해서 구분되지 않는 정도라면 기계가 마치 사람 같다고 보자는 것이다. 그런데 사람은 지능을 갖고 있다는 것이 자명하므로, 마치 사람 같아 보이는 이 기계도 지능 같은 것을 갖고 있다고 볼 수 있지 않겠느냐는 생각이 바로 튜링 테스트의 핵심이다.(p15) <앨런 튜링, 지능에 관하여> 해제 中

[그림] Turing Test(출처 : https://medium.com/thinkmobiles/evaluating-artificial-intelligence-from-turing-test-to-now-b64a8fced070)

 <앨런 튜닝, 지능에 관하여>에는 튜링 테스트(Turing Test)로 유명한 앨런 튜링(Alan Mathison Turing, 1912 ~ 1954)의 논문 중 인공지능(AI, artificial Intelligence)에 관련한 5편을 옮긴 책이다. 책 전반을 관통하는 주제는 '기계가 과연 지능을 가질 수 있는가?'로 정리되는데 이에 대해 튜링은 가능하다고 본다. 

 생각하는 기계를 만들 수 있다고 믿을 만한 확실한 이유는 사람의 어떤 부위에 대해서든 이를 흉내 내는 기계를 만들 수 있다는 사실이다.(p42)... 우리는 인간이 (만일 기계라면) 막대한 개입을 겪는 기계라고 말할 수 있을 것이다. 사실 개입은 예외라기보다는 규칙이다.(p46) <앨런 튜링, 지능에 관하여> 中

  그렇다면, 어떤 근거로 위와 같이 말할 수 있을까? 먼저 튜링은  비(非)정형기계로부터 논의를 시작한다. 유아(乳兒)와 같은 상태의 비정형 기계가 학습을 통해 정형화될 수 있다면 - 어른이 될 수 있다면 - 우리는 기계가 '자란다고' 볼 수 있을 것이고, 이를 통해 지능을 가질 수 있다고 볼 수 있다는 것이 튜링의 설명이다. 

  비정형 기계로 하여금 한정적(definite) 유형의 개입을 받아들이도록 하여 정형화를 시도하는 - 이를테면 만능 기계로 바꾸는 - 실험은 흥미롭다. 기계를 만능 기계로 정형화하는 것이 가장 인상적인 경우는 매우 적은 입력만 가지고 개입할 때다... 기계의 구성은 두 가지 표현으로 서술되는데, 이것을 성격 표현(aharacter-expression)과 환경 표현(situation - expression)으로 부를 것이다.(p51) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 지능을 가진 기계 Intelligent Machinery 中

 훈련 받지 않은 유아의 마음이 지능을 가지려면 훈육(discipline)과 창의(initiative)가 둘 다 필요하다... 한 번에 하나씩 기계가 점점 많은 '선택'이나 '결정'을 하도록 할 수 있을 것이다. 결국은 비교적 소수의 일반 원칙을 적용한 논리적 결과로서 행동하도록 프로그래밍 하는 것이 가능해질 것이다. 원칙이 충분히 일반적으로 바뀌면 더는 개입이 필요하지 않을 것이며 기계는 이른바 '어른'이 된다. 이것을 '직접적 방법'이라고 부를 수 있을 것이다.(p60) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 지능을 가진 기계 Intelligent Machinery  中

 우리가 사회화를 이루기 위해 교육과정에서 시험을 보고 이를 통해 정답과 오답을 배우는 것과 같이 튜링은 비정형 기계가 적절한 프로그래밍을 통해 학습할 수 있다고 보았다. 표준 튜링 기계(Standard Turing Machine) 수준의 초기에는 유한한 개수의 기초적 지시문으로 프로그래밍되겠지만, 기계가 학습을 통해 범용 튜링 기계(Universal Turing Machine) 수준으로 진화한다면, 이때는 스스로 발전해 나갈 수 있다는 것이다. 더 나아가, 기계의 학습이 고도화된다면, 인류의 지성보다 뛰어난 기술적 특이점(技術的特異點, 영어: technological singularity, TS)에 이를 것을 튜링은 예측한다.

 인간의 마음은 대부분 '아임계적(sub-critical)'이다. 즉, 비유에서 임계 크기 이하의 원자 덩어리에 해당한다. 이런 부분에 제시된 관념이 일으키는 반응은 평균적으로 하나의 관념에 미달할 것이다. 그런데 인간의 마음에서 극히 일부분은 초임계적(super - critical)이다. 이런 부분에서 제시된 관념은 2차 관념, 3차 관념, 그 이상의 관념으로 이루어진 '이론' 전체를 발생시킬지도 모른다... 그렇다면, 초임계적인 기계를 만들 수 있을까?... 관건은 프로그래밍이다.(p102) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 계산 기계와 지능 Computing Machinery and Intelligence 中

 기계가 생각하기 시작하면 머지않아 우리의 하찮은 능력을 뛰어넘을 수 있기 때문입니다. 기계가 죽는다는 것은 의심할 여지가 없습니다. 또한 기계는 서로 대화하면서 지혜를 닦을 수 있을 것입니다. 따라서 어느 단계가 되면 우리는 새뮤얼 버틀러의 <에레혼>에서 묘사하듯 기계가 주도권을 쥐는 상황을 예상해야 합니다.(p121) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 지능을 가진 기계라는 이단적 이론 Intelligent Machinery a Heretical Theory 中

 결론적으로, 마치 지구 상의 초기 생명체가 진화(evoltion)를 통해 단세포에서 다세포 생물체로 발전해 온 것처럼, 간단한 기계가 학습을 통해 '두뇌'가 수행하는 복잡한 연산을 처리할 능력을 획득한다면 기계 또한 두뇌처럼 지능을 갖는다고 봐야 한다는 것이 튜링의 주장이다. 

 제가 가장 중점을 둘 것은 저 자신의 견해입니다. 그것은 디지털 컴퓨터를 두뇌라고 부르는 것이 전적으로 비합리적이지는 않다는 것입니다.(p125)... 저는 디지털 컴퓨터가 어떻게 쓰일 수 있느냐보다는 실제로 어떻게 쓰이고 있느냐라고 생각합니다. 두뇌라고 부를 수 있는 기계가 하나라도 있다면 디지털 컴퓨터도 두뇌라고 부를 수 있다. 이것은 디지털 컴퓨터의 한 가지 특징에서 비롯하는데, 저는 이 특징은 '만능성(universality)'이라고 부를 것입니다. 디지털 컴퓨터가 '만능'이라는 말은 매우 다양한 부류의 기계를 무엇이든 대체할 수 있다는 뜻입니다.(p126)... 어떤 기계를 두뇌라고 부를 수 있을 경우, 디지털 컴퓨터가 그 기계를 모방하도록 프로그래밍 할 수만 있다면 디지털 컴퓨터 또한 두뇌라고 불릴 것입니다.(p127) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 디지털 컴퓨터가 생각할 수 있을까? Can Digital Computers Think? 中 

 그렇지만, 기계가 사람과 구별되지 않는 답을 낼 수 있을 정도로 프로그래밍되었다는 사실만으로(튜링 테스트를 통과했다는 것만으로) 지능을 가질 수 있다고 이야기할 수 있을까? 실제로, 존 설(John Searle, 1932 ~ )은 '중국어 방(Chinese room)'이라는 사고 실험을 통해, 많은 경우의 수가 준비되고 주어진 표에 따라 응답하는 것만으로 지능을 가졌다고 예단할 수 없음을 지적한다. 이미테이션 게임(Imitation game)의 결과값만으로 지능유무를 판별할 수 없다는 존 설의 논증은 날카롭지만, 이는 인공지능에게만 따끔한 것이 아니다. 우리 인간은 이 질문으로부터 자유로울 수 있을까? 

 인간이 지능을 갖고 있다는 것을 다른 동물에 비해 빠른 학습 능력을 가진다는 결과값을 통해 답한다면, 우리 역시 '먼저 등장한 지능'에 불과한 것은 아닐런지. 만약 그것이 아니라면, 인간의 지능만이 가진 고유의 특질은 무엇일까. 어쩌면 지능(知能)이란 '새로운 사물 현상에 부딪쳐 그 의미를 이해하고 처리 방법을 알아내는 지적 활동의 능력'이라는 명사적 의미가 아니라, '시행착오 - 피드백'의 속도(velocity)라는 동사적 의미가 아닐까. 이렇게 본다면 식물, 동물, 인간, 기계 모두 각자가 가진 뇌(또는 CPU)에서 빠르게 연산하고, 망각곡선에 따라 연산결과가 소멸되기 전 또 다른 연결을 통해 이를 저장, 축적할 수 있다면 지능은 획득될 수 있는 것이 아닐까. 지능은 처음부터 있었던 것일 수도 아니면 없었던 것일 수도 있겠다라는 생각이 든다...

  제 주장은 인간 정신의 행동을 매우 비슷하게 흉내 내는 기계를 만들 수 있다는 것입니다. 이런 기계는 이따금 실수를 저지를 것이며 이따금 새롭고 매우 흥미로운 진술을 할지도 모릅니다. 그 가치는 참인 진술의 빈도가 더 클 것으로 기대된다는 사실에 있으며 진술이 정확한지 여부와는 무관할 것입니다.(p116) <앨런 튜링, 지능에 관하여>, 지능을 가진 기계라는 이단적 이론 Intelligent Machinery a Heretical Theory 中

 튜링 테스트는 다음과 같은 두 명제로 정리될 수 있을 것이다. 1) 사람은 지능을 가지고 있다. 2) 기계가 사람과 같은 결과를 계속 보일 수 있다면 기계는 지능을 가졌다고 할 수 있다. 그리고, 앨런 튜링은 이로부터 기계 역시 사람과 같은 능력을 보일 수 있음을 <앨런 튜링, 지능에 관하여>에서 밝힌다. 앨런 튜링의 논문은 오늘날의 인공지능 연구에 선구적 역할을 했음이 분명하지만, 개인적으로 인간의 지능에 대한 본질적 질문을 던졌다는 점이 더 의미있게 다가온다...

[들어가기] 앨런 튜링, 지능에 관하여

앨런 튜링, 지능에 관하여
앨런 튜링 지음, 노승영 옮김, 곽재식 해제 / 에이치비프레스 / 2019년 10월

튜링 테스트에서는 지능이 과연 무엇이냐에 대한 문제는 잠시 젖혀 놓는다. 대신에 기계가 하는 말이 사람이 하는 말과 얼마나 구분하기 쉬운지 어려운지만 따진다. 그리고 만약 기계와 대화할 때 기계가 하는 말이 사람의 말과 아주 비슷해서 구분되지 않는 정도라면 기계가 마치 사람 같다고 보자는 것이다. 그런데 사람은 지능을 갖고 있다는 것이 자명하므로, 마치 사람 같아 보이는 이 기계도 지능 같은 것을 갖고 있다고 볼 수 있지 않겠느냐는 생각이 바로 튜링 테스트의 핵심이다.(p15) <앨런 튜링 - 지능에 관하여> 해제 中

[마이리뷰] 반도체 개론과 공정

반도체 개론과 공정
변인수.김동선 지음 / 동일출판사 / 2015년 8월

다이오드에 사용되고 있는 것은 P타입, N타입이라 하는 전자소자 타입은 반도체 공정으로 만든 불순물 반도체이다. 불순물 반도체는 순수한 반도체와 다르게 물질에 특정한 불순물을 첨가하여 만든 반도체를 말한다. 순수한 반도체는 재료의 순도가 99.99999 ~ 99.999999999%로 정제한 5N ~ 9N 반도체를 말한다. 순수한 반도체로는 실리콘이나 게르마늄이 많이 사용되고 있다. 고순도로 정제된 실리콘 결정은 원자들이 결합하여 대칭적인 패턴으로 배열되는데 이를 공유결합이라 한다.(p37)

대기압 CVD + 저온 CVD는 대기압 CVD 방식에서 반응로가 저온 (low temperature)으로 증착하는 반응로 구조이다... 수평관형은 석영관이 수평형으로 되어 있고 혼합된 반응 기체 가스가 가열된 실리콘 웨이퍼 표면을 지나가면서 증착되는 원리이다... 회전 수직관형은 석영관이 수직으로 되어 있고 실리콘 웨이퍼가 가열 저항체 위에서 회전하는 판(plate) 위에 놓여 있으며 반응 기체 가스는 위와 측면을 통해 유입된다.(p160)

감광액(photoresist) : 자외선 광에 민감한 물질인 감광액을 실리콘 웨이퍼 표면에 고르게 도포시켜 형상을 만들어내는 공정이며 액체 형태의 감광 물질로 실리콘 웨이퍼에 얇게 도포한 후 경화시켜 단단하게 만들어 자외선 광을 노광하여 패턴을 만들게 하는 감광액이다.(p191)

노광(Exposure) : 마스크에 있는 회로 패턴에 자외선 광을 통과시켜 감광액막이 형성된 실리콘 웨이퍼 표면에 회로 패턴을 노광시키는 공정으로 일반적으로 광은 300 ~ 600 nm의 파장을 갖는 자외선을 사용한다.(p191)

식각 (Etch) : 식각(etch) 은 회로 패턴을 구현하기 위하여 화학물질이나 반응성 가스를 사용하여 필요없는 부분을 선택적으로 제거시키는 공정이다.(p192)

[마이리뷰] easy LED

easy LED - 초보자를 위한 LED 가이드북
홍순관 지음 / 한빛아카데미(교재) / 2017년 1월

가시광 통신 VLC, visible light communication은 LED가 내는 가시광 대역의 빛을 이용하는 통신 기술이다. 가시광 대역의 빛을 내는 LED는 대부분 조명으로 사용되므로, 가시광 통신은 조명을 이용한 통신이라고 할 수 있다. 가시광 통신은 빛 light을 이용한 무선 통신이라는 의미로 Li-Fi 라고도 한다.(p159)

조명이 초당 100번 이상 빠르게 깜박이면, 사람의 눈은 이를 인식하지 못한다. 가시광 통신은 이러한 원리를 이용해 조명의 깜박임으로 디지털 데이터를 전송하는 기술이다. 디지털 데이터는 2진수(0과 1)를 이용하므로 조명의 켜짐과 꺼짐 on/off을 각각 1과 0으로 표시하면 손쉽게 디지털 데이터를 전달할 수 있다. 가시광 통신이 이루어져도 사람은 깜박임을 인식할 수 없으며 조명의 기능은 그대로 유지된다.(p159)

가시광 통신 기술의 가장 큰 장점은 전파가 약하거나 전파 방해 등으로 무선 통신이 불가능한 환경에서도 통신이 가능하다는 점이다... 그러나 가시광 통신 기술은 벽이나 물체가 빛을 가리면 데이터를 전송할 수 없고, 다른 광원이 내는 빛이나 태양빛에 의한 간섭 interference이 일어나는 경우에는 데이터가 손상될 수 있다.(p162)

혁신 조명 기술로 생각해왔던 LED(Light Emitting Diode 발광 다이오드)가 통신에도 활용하는 방안이 연구되고 있다. 아직은 보완할 점이 많지만, 반도체 - 스마트폰 - LED - 5G - IoT - AI 로 연결되는 미래기술의 단면을 확인하게 된다. 장거리는 전자파, 단거리는 광파로 연결되는 미래사회의 모습을 상상하니, 생각보다 ‘빅 브라더 Big Brother‘시대가 빠르게 오고 있음을 느낀다...