<학습로봇 "노마드"의 삶>중-신경세포 스스로 학습해 작동

【본사 특약=iBiztoday.com】 자율 학습 로봇 노마드의 탄생은 신경세포가 의식과 인식을 만드는 데 이용되는 도구라고 말한 에델만 박사의 1970년대 연구 성과가 그 토대다.

에델만 박사는 생리학 연구업적으로 1972년 노벨상을 수상했으며 그 후에도 20여년 동안 줄곧 두뇌연구에 생을 바쳤다. 그는 신경 세포들이 집단적으로 대화하고 눈·귀 등 각종 감각기관을 통해 뇌로 쏟아지는 정보와 끊임없이 상호 작용해 인식 가능한 형상을 만들어 낸다고 본다. 자의식도 신경 그룹간의 교차 대화에서 발생한다고 믿는다. 예를 들어 붉은 색을 감지한 뇌의 한 부분이 곡선과 모양을 감지한 뇌의 다른 부분과 대화를 주고받으면 이 상호 대화가 사과의 인식으로 유도될 수 있다는 논리다.

새로운 자극이 신경 세포간의 새 연결 고리를 형성한다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 시간이 지날수록 이 연결 고리는 강해지게 된다. 사고는 뇌의 특정 부분에 고정되어 있는 게 아니라 이 같은 복잡한 신경간 상호작용 조합으로 유발된다.

에델만 박사는 특정 신경세포가 의식과 연관되어 있다고 믿는 저명한 DNA의 공동 발견자이자 노벨상 수상자인 프란시스 크릭 박사의 이론을 부정한다. 에델만 박사는 이를 자동차에 빗댄다. 그는 『차에서 배전기를 뽑아버리면 자동차는 움직이지 못하지만 배전기가 차의 가장 중요한 비밀이라는 뜻은 아니다』고 지적한다.

에델만 박사에 따르면 자극은 이미 만들어진 관련 연결 고리들을 불러온다. 그렇게 해서 각각의 의식 상태는 이전 모든 관련 경험의 신경 세포적 재창조물이라는 얘기다.

그는 기억은 뇌 속에 컴퓨터가 있는 것처럼 뇌의 특정 장소에 저장돼 있는 게 아니라고 믿는다. 대신 기억은 맨 처음 경험이 만들어 낸 신경세포의 활동에 의해 재창조된 것이라는 해석이다. 그는 자신의 연구소 실험 결과 뇌 속 1000억 정도의 신경세포 중 하나가 움직일 때마다 주변 신경세포와의 연결 고리가 강화된다는 사실을 보여주었다고 설명했다.

「결혼 행진곡」이란 음악이 화환과 교회, 흰옷을 입은 여인들을 상기시키는 것은 오래 전에 그 같은 신경세포 연결이 만들어지고 강화됐다는 의미이지 뇌가 주변 세포에 두 가지 개념을 보관해 놓은 게 아니라는 게 그의 해석이다.

에델만 박사는 뇌는 암호화된 정보를 처리하는 컴퓨터가 아니라고 본다. 뇌는 컴

퓨터와 다르게 무작위의 새 정보를 처리할 수 있다고 주장한다.

에델만 박사의 이론은 인간의 정신작용을 설명하는 데 있어 다른 과학자들과 두

가지 점에서 다르다. 첫째는 두뇌를 일련의 지시로 움직이는 컴퓨터처럼 보지 않는다는 점이고 둘째는 의식을 물리적 위치나 형이상학적 설명에 의지하지 않고 뇌의 물리적 효소접촉 반응으로 보는 점이다.

에델만 박사는 그가 최근 펴낸 저서 「의식:(인간이) 물질을 어떻게 상상하는가(Consciousness:How Matter Becomes Imagination)」에서 신경 세포간의 교차 대화에 관여한 뇌 회로가 수천년을 걸쳐 진화했으며 인간 개개인의 좁은 범위에서는 일생에 걸쳐 계속 진화한다고 썼다.

노마드는 이 같은 이론적 배경에서 등장했다. 이 로봇은 순전히 다윈의 법칙에 따라 작동된다. 할 일을 지시 받지 않으며 좋아하기 때문에 자그만 박스를 들지만 자신이 그걸 싫어한다는 사실을 익히고서는 박스를 무시해 버린다. 노마드는 컴퓨터 프로그램에 의해 통제되지 않는다.

노마드가 어떤 블록을 들면 부속 컴퓨터에 20만개의 신경세포를 가진 노마드의 뇌에 전류가 흐른다. 노마드는 전류를 좋아해 블록이 마음에 들게 된다. 그는 시간이 지나면서 줄 무늬가 있는 블록이 항상 전류를 지닌다는 사실을 알게 된다. 점 무늬의 블록은 전류를 발생하지 않아 노마드의 신경세포에 흐르는 전류도 약

해진다. 이 신경세포들은 스스로 익히는 학습을 하지 않지만 줄 무늬 블록이 낮은 「삑」 소리를 내면 노마드는 이 소리에서 행복감을 연상시키는 전류를 줄 무늬에 연관시키는 걸 배운다. 또 반대로 점 무늬 블록이 고음의 「삑」 소리를 내면 노마드는 이를 무시해도 좋다는 신호로 이해한다.

노마드는 처음에 모든 블록을 열심히 집어들며 생활을 시작한다. 그러나 한 시간이 지나면 더 분별력을 지니게 되고 자신이 좋아하는 줄 무늬 박스를 집어들게 된다. 이렇게 시간이 지날수록 그의 행동은 변하게 된다.

<케이박기자
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