SpiNNaker-인간의 뇌를 모방한 또 다른 수퍼컴퓨터를 만들다

영국에 있는 맨체스터 대학 연구팀이 수퍼컴퓨터 SpiNNaker를 만들었다. 2018년 11월초에 가동을 시작했다고 한다. 기존의 수퍼컴퓨터와 비교해 특이한 점은 인간의 뇌에 더욱 가깝게 구현했다는 점이다.

인간의 뇌는 몇 가지 특징을 가지고 있다. 분산형, 병렬형, 연결형(뉴런과 시냅스)으로 작동한다는 점이다. 게다가 사용하는 전력도 미미하고 열도 거의 나지 않는다.

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이와 같은 뇌의 특징을 반영해 연구팀은 백만 개의 코어칩을 장착하고 연결했다. 한 개의 코어칩은 백만 개의 시냅스 연결을 모사한다. 따라서 1,000개 뉴런이 1,000개 시냅스와 연결되거나 100개의 뉴런이 10,000개의 시냅스와 연결되는 식이다. 이 정도면 인간 뇌의 약 1% 정도를 모사 가능하다. 참고로 인간의 뇌는 1,000억 개의 뉴런과 100조 개의 시냅스로 구성되어 있다.

인간 뇌의 모사를 통해 뉴런과 시냅스에 근거한 인간 뇌의 아키텍처가 진화에 의한 산물인지, 정보처리를 위해 필요한 구조인지 등의 지식을 얻어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 더불어 이를 토대로 기존의 수퍼컴퓨터에 비해 훨씬 유연하고 오류가 없는 수퍼컴퓨터를 구현할 수 있을 것이다.

또 다른 기대 성과는 SpiNNaker가 인간의 뇌와 비슷하게 작동함으로써 낮은 전력을 이용한다는 점에서 나온다. 즉, 큰 전력을 제공할 수 없는 각종 모바일 로봇 플랫폼에의 적용을 테스트할 수 있을 것이라는 기대가 있다.

SpiNNaker와 유사한 것으로는 IBM의 TrueNorth 칩이나 인텔의 Loihi가 있다. 사실 현재의 인공지능 프로그래밍 방식은 이들 컴퓨터들과는 잘 맞지 않는다. 따라서 확장에 장애가 있다. 그러나 이들 칩들이 좋은 성과를 보여준다면 아마도 인공지능 프로그래밍 방식을 이들 칩들에 맞추어 수정함으로써 인공지능 개발에 획기적인 전환이 일어날 수 있다.

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이번 수퍼컴퓨터는 10년에 걸쳐 인간 뇌의 비밀을 밝히고자 하는 유럽의 인간 뇌 프로젝트(European Human Brain Project)의 성과로서 이 프로젝트에는 신경과학자들과 컴퓨터 엔지니어들이 참여하고 있다.

인간의 뇌가 작동하는 방식을 알아내려는 연구는 다방면으로 진행되고 있다. 수퍼컴퓨터를 통한 모사도 그 중의 하나이다. 시간이 갈수록 뇌의 비밀은 더욱 드러날 것이며 결과적으로 우린 더 뛰어난 컴퓨터를 가지게 될 것이다. 다시 말하자면, 더 뛰어난 인공지능이 나타날 것이라는 말이다.

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