<시리즈> 신가전 연구 새 조류 "진화연산" 해부 (하)

차량급증으로 이미 심각한 지경에 이른 대도시 교통문제는 전세계 모든 나라의 공통적인 고민거리다. 날로 심각해지고 있는 교통문제는 총체적인 물류문 제와 직결되어 국가경쟁력의 핵심요소로 인식되어 미국 일본등 선진국에서는 혁신적인 교통체계를 수립하기 위해 천문학적인 비용을 투자하고 있다.

미국의 경우 교통부 주관하에 "IVHS(International Vehic-le Highway Syste m)"라는 새로운 교통체계 수립에 나서고 있다. 멀티미디어시대를 열기 위한초고속 정보통신망 구축사업과 비견되는 이 프로젝트에는 2백여개의 민간업체가 참여하고 있으며 오는 97년까지 총6억6천만달러(약 5천5백억원)가 투입 될 예정인데 이 계획에도 진화연산기법이 응용되고 있다.

차량및 물류설비의 이동 속도, 종합적인 차량관제, 도로및 각종 신호체계 등을 수립하는 데 있어 최적화를 구현하는 수단으로 활용되고 있는 것이다. 인 텔의 4비트 컴퓨터가 70년대초 개발된 이후 채 20년이 안되어 슈퍼컴퓨터시 대를 연 현대공학의 잠재력을 고려하면 앞서 예를 든 것처럼 진화연산의 발전을 예견하는 것은 그리 어렵지 않다.

19세기 중반 다윈의 진화론이 발표된 이후 약 1백년 후에 진화론의 원리를 공학에 응용하려는 시도가 이루어졌고 이러한 시도는 다시 30년이 지난 90년 대에 들어서 컴퓨터공학의 획기적인 발달로 본궤도에 오르기 시작한 것이다.

앞으로공학뿐만 아니라 인문 사회과학영역에서까지 최적의 해법을 구할 수있는 유용한 도구로 발전될 가능성을 보여주고 있는 진화연산은 지능알고리 듬 구현을 위해 퍼지 신경망등의 "소프트컴퓨팅"기법들과의 복합적인 응용이 활발해질 것으로 보인다.

소프트컴퓨팅이란 퍼지이론의 창시자인 버클리대학의 L.자데교수가 90년에 제창한 개념으로 퍼지.신경망.카오스와 진화연산을 주요기법으로 활용하여 이들을 상호보완하거나 융합하는 연구를 말한다. 국내 가전업계가 최근 산.

학협동으로신제품개발에 시도하고 있는 것도 이 소프트컴퓨팅 개념을 도입 한 것이라고 할 수 있다. 이러한 연구는 전문가의 지식에 의존하지 않고 스스로 진화하는 퍼지시스템, 수학적 미분정보가 필요없는 진화신경망의 출현 을 예상케하고 있다.

한편 현재 초보단계의 진화연산기법의 취약점을 보강하기 위한 연구도 활발 하게 진행되고 있다. 진화연산의 약점으로 드러나고 있는 부분은 우선 평가 함수와 돌연변이의 확률설정에 관한 것이다.

이 두가지는 연구개발자가 임의로 가정하고 설정하는 것이어서 평가함수와 돌연변이의 확률치에 따라서 상이한 결과가 나올 수밖에 없다. 모의진화를 수행하는 데 있어 진화세대수를 얼마로 잡을 것인가 하는 것도 임의성을 내포하고 있어 보다 치밀한 연구를 필요로 하고 있다. 또한 병렬형 진화알고리 듬에 관한 연구도 중요한 과제로 부각되고 있다. 진화연산은 병렬처리 특성 이 있으므로 적합도 평가나 모집단 검색을 소집단으로 나누어 실시간 처리가 가능하다면 진화연산은 보다 효율적으로 사용될 수 있을 것이다. 이밖에도무작위 탐색의 불확실성을 줄이기 위한 정보이론(Information Theory)이나 중성이 아닌 성의 구별이 가능한 알고리듬을 개발하는 연구도 모색되고 있다. 진화연산은 지난해 6월 미국의 올랜도에서 열린 "진화연산에 관한 국제회의" 를 시발점으로 학계차원에서는 이미 국제적인 활동이 이루어지고 있는데 국내에서는 지난해 11월 한국퍼지시스템 학회 산하에 "진화연산연구회"가 발족 되고 이분야의 전문가인 과학기술원의 김종환박사를 초대회장으로 선임한 바있다. 지난해 11월 진화연산워크숍을 개최한 진화연산연구회는 오는 9월 호주와 공동워크숍을 가질 계획이다.

진화연산은 공학의 전분야에서 응용이 가능하다. 사람들의 일상생활도 본질 적으로는 최적화문제이다. 진화연산이 제반분야에서 최적화를 구현하는 도구 로 보다 유용하게 사용될 수 있는지의 여부는 궁극적으로 자연계를 얼마나 정확하게 모방하는가에 달려 있다. <유형오 기자>