아기의 인지 발달 과정 따라하는 AI 개발됐다

아기의 인지발달 과정과 같이 물리학적 개념을 학습하는 딥러닝 시스템이 개발됐다고 씨넷 등 외신들이 13일(현지시간) 보도했다.

영국 인공지능(AI) 연구소 딥마인드가 이끄는 연구팀은 아기와 비슷한 인지발달 과정을 거치며 학습하는 AI 시스템 ‘플라토’(PLATO)을 개발했다. 해당 연구 결과는 이번 주 국제학술지 네이처에 소개됐다.

사진=픽사베이

연구진들은 "현재 AI 시스템은 어린 아기들과 비교하면 직관적 물리학에 대한 이해가 약하다”며, "우리는 발달 심리학 분야를 활용해 인간과 기계 사이의 격차를 해결한다"고 밝혔다. 실제와 같은 AI를 개발하기 위해서는 인간의 직관을 AI에 적용해야 한다는 게 연구진의 설명이다.

루이스 피로토(Luis Piloto) 딥마인드 신경과학자는 “우리는 신생아가 물리적 요소를 인지하고 다른 요소나 개념을 구분하며 이해하는 방식을 알아냈다. 이후, 오픈소스 기반 현실세계 개념 데이터셋을 제작한 다음 영상을 통해 AI에게 인간의 초기 발달 경험을 학습하도록 했다”라고 밝혔다.

플라토에 학습시킨 영상 예시 (사진=딥마인드)

예를 들면 아기에게 빨간 공을 보여준 다음 큰 책으로 가리면, 아기가 처음에는 놀라며 ‘빨간 공이 사라진 걸까’하고 궁금해 할 수 있다. 하지만, 이 상황이 반복된다면, "내가 공을 볼 수는 없지만 여전히 거기에 있다. 물건은 그냥 사라지는 것이 아니다”라는 것을 학습하게 되는 식이다.

연구진은 플라토에게 물리학적 개념이 녹아 있는 물체가 움직이는 영상들을 학습시켜 AI가 물체의 상호작용을 파악하도록 했다.

영상에는 아기때 주로 이해하게 되는 직관 물리학적 개념 물체는 사라지지 않는다는 ‘연속성(permanence)’과 물체는 모양이나 색상 등 같은 특징을 유지한다는 ‘불변성’(unchangingness) 등 총 5가지의 개념을 알려주는 내용이 포함되어 있다.

연구진은 플라토에게 영상을 약 28시간 학습시킨 다음, 앞으로 일어날 일을 예측하도록 했다. 그러자 플라토는 물리 법칙을 따르지 않는 영상은 예측을 못했고, 물리법칙을 따른 영상에 대해서 다음에 무슨 일이 일어날 지에 대해 올바른 예측을 내놨다. 이는 AI가 물리법칙에 대한 직관적으로 이해한 것이라고 연구진은 해석했다.

연구진들은 이번 연구를 통해 “플라토가 직관 물리학의 일부 개념을 영상을 통해 시각적으로 학습할 수 있었다는 것을 증명했다”며, “직관적 물리학 지식이 시각적 경험에 영향을 받을 수 있다는 것을 시사한다”고 밝혔다.

이번 연구는 인간과 AI 사이의 격차를 해소하고 향후 인지 심리학 연구에도 도움이 될 수 있다고 씨넷은 평했다.