특이점이 온다

'특이점 Singularity'을 사전에서 찾아보니 아래와 같은 의미로 해석되어 있습니다.

특이점 (特異點) : [명사] 상식적으로 이해할 수 없는 일이 벌어지는 상황이나 그 순간을 이르는 말.

저자인 레이 커즈와일은 세상이 변하는 속도가 기하급수적이라 어느 순간(특이점)을 넘어서면 우리가 상상할 수 없는 변화들이 일어날 것이라 말합니다. 그러면서도 저자는 미래 예측을 해봅니다. 그 내용을 아래에 그대로 담아봤습니다.

이 책은 15년 전에 출판되었는데, 그의 예측이 맞아가는 걸 보고 있으니 놀랍기만 합니다.

 

  • 패러다임 전환(기술 혁신)의 속도는 가속된다. 현재는 10년마다 두 배씩 증가한다.

  • 정보기술의 힘(가격 대 성능비, 속도, 용량, 대역폭)이 기하급수적으로 엄청나게 빠르게 증가하고 있다. 현재는 약 1년에 두 배씩 증가한다. 이 원칙은 인간 지식의 총량 등 다양한 분야에 적용된다.

  • 정보기술의 경우에는 기하급수적 증가가 이중적이다. 즉 기하급수적 증가 속도 자체가 기하급수적으로 증가한다. 기술이 발전함에 따라 활용할 수 있는 자원량이 증가하고 비용 효율도 높아지기 때문에, 시간이 흐를수록 기하급수적 증가 속도가 커진다. 예를 들어 1940년대의 컴퓨터 산업은 지금 와서 볼 때 역사적으로 의미 있는 프로젝트들을 추진하고 있었지만 그 수는 몇 되지 않았다. 반면 현재 컴퓨터 산업의 총수입 규모는 1조 달러 이상이고, 연구 개발 예산도 이에 필적한다.

  • 인간 뇌 스캔은 기하급수적으로 개선되고 있는 기술들 중 하나다. 4장에서 자세히 살펴보겠지만, 뇌 스캔의 시공간적 해상도와 대역폭이 매년 두 배씩 증가하고 있다. 우리는 이제 막 뇌의 연산 규칙을 진지하게 역분석(해독)할 수 있는 도구를 마련한 참이다. 이미 뇌의 수백 가지 영역에 대해 수십 개의 쓸 만한(인상적인) 모형과 시뮬레이션들이 존재한다. 20년 안에 우리는 인간 뇌의 모든 영역이 작동하는 방법을 상세히 이해할 수 있게 될 것이다.

  • 2010년경에는 슈퍼컴퓨터를 이용해서 인간 지능을 모방하는 데 필요한 하드웨어가 만들어질 것이고, 2020년경에는 개인용 컴퓨터로도 가능해질 것이다. 2020년대 중반이면 인간 지능에 대한 효과적인 소프트웨어 모델을 만들게 될 것이다.

  • 2020년대 말에는 인간 지능을 완벽히 모방하는 데 필요한 하드웨어와 소프트웨어가 모두 갖춰지면서 컴퓨터가 튜링 테스트를 통과할 것이고, 더 이상 컴퓨터 지능과 생물학적 인간의 지능을 구별할 수 없게 될 것이다.

  • 이러한 수준의 발전이 이루어지면 컴퓨터가 인간 지능의 전통적인 장점과 기계 지능의 장점을 결합할 수 있을 것이다.

  • 인간 지능의 전통적인 장점으로는 뛰어난 패턴 인식 능력을 꼽을 수 있다. 뇌의 고도 병렬 처리와 자기조직화는 섬세하고 고정된 속성을 지닌 패턴들을 인식하기에 이상적인 구조이다. 인간은 통찰을 활용하고 경험에서 얻은 원칙들을 적용함으로써 새로운 지식을 배울 수 있다. 물론 언어를 통해 수집한 정보도 포함된다. 인간 지능의 주요한 능력은 현실에 대한 정신 모델을 만들고 이 모델의 모습을 변경해가면서 머릿속에서 ‘만약 ~라면’ 실험을 할 수 있다는 것이다.

  • 기계 지능의 전통적인 장점으로는 수십억 개의 사실을 정확하게 기억하고 즉시 불러내는 능력을 꼽을 수 있다.

  • 비생물학적 지능의 또 다른 장점은 일단 습득한 기술을 정확하게, 빠른 속도로, 지치지 않고 반복 수행할 수 있다는 것이다.

  • 어쩌면 이 점이 가장 중요할 텐데, 기계는 언어를 통해 매우 느리게 진행되는 인간의 지식 공유 과정에 비해 대단히 빠른 속도로 자기들끼리 지식을 공유할 수 있다.

  • 비생물학적 지능은 다른 기계로부터, 그리고 결국에는 인간으로부터 기술과 지식을 다운로드할 수 있게 될 것이다.

  • 포유류의 뇌에서 사용되는 전기화학적 신호의 속도가 대략 초당 100미터인 데 비해 기계는 거의 빛의 속도로(초당 약 3억 미터) 신호를 처리하고 교환할 것이다. 두 속도의 비는 최소한 1:3,000,000이다.

  • 기계는 인터넷을 통해 인간-기계 문명의 모든 지식에 접근해서 모든 지식을 습득할 수 있을 것이다.

  • 기계는 자원, 지능, 메모리를 공유할 수 있다. 두 개든 백만 개든 기계는 하나로 합쳐질 수도 있고 다시 나눠질 수도 있다. 심지어 여러 대의 기계가 하나인 동시에 별개의 존재를 간직할 수도 있다. 인간은 이것을 사랑에 빠지는 것이라고 부른다. 그러나 이를 처리하는 우리의 생물학적 능력은 일시적이고 못 미덥다.

  • 이런 전통적 장점들이 결합되면(생물학적 인간 지능의 패턴 인식 능력과 비생물학적 지능의 속도, 기억 용량과 정확성, 지식과 기술 공유 능력) 매우 놀랄 만한 결과가 탄생할 것이다.

  • 기계 지능은 설계와 구조의 제약에서 해방되는 동시에(즉 개재뉴런 연결의 느린 교환 속도나 고정된 두개골 크기와 같은 생물학적 한계에 의해 제한되지 않고) 일관된 성능을 자랑할 것이다.

  • 비생물학적 지능이 인간과 기계의 전통적인 장점들을 결합하고 나면, 우리 문명의 비생물학적인 부분은 이중 기하급수적으로 증가하는 기계의 가격 대 성능비, 속도, 용량의 덕을 지속적으로 보게 될 것이다.

  • 기술이 더 빠른 속도와 더 큰 용량으로 인간처럼 기술을 설계하고 조작할 수 있게 되면 기계들은 자신의 설계(소스 코드)에 접근해서 그것을 변형시킬 수 있을 것이다. 인간이 현재 생명공학을 통해 비슷한 작업을 하고 있기는 하지만(생물학에 기반해 유전 정보와 기타 정보 처리 과정을 변경하고 있다), 미래에 기계가 자신의 프로그램을 스스로 수정하게 될 것에 비하면 훨씬 느리고 제한된 작업이다.

  • 생물은 고유한 한계를 갖고 있다. 가령 살아 있는 모든 유기체는 일차원적인 아미노산 사슬이 접혀 만들어진 단백질로 구성되어야 한다. 단백질 기반 기제의 힘과 속도는 충분치 않다. 우리는 미래에 생물학적 몸과 뇌에 있는 모든 기관과 조직을 훨씬 강력하게 개량할 수 있을 것이다.

  • 4장에서 살펴보겠지만, 인간 지능은 일정 정도의 가소성(구조를 변경하는 능력)을 지니고 있다. 과거에 예상한 것보다는 훨씬 유연한 편이다. 그럼에도 불구하고 뇌 구조는 매우 제한적이다. 가령 인간의 두개골 안에는 개재뉴런 연결 100조 개 정도를 위한 공간밖에 없다. 우리가 영장류 조상에 비해 높은 인지 능력을 갖게 된 주요한 유전적 변화는 뇌의 특정 영역에서 대뇌 피질*과 회백질 조직의 크기가 커진 것이었다. 그러나 이 변화를 가져온 생물학적 진화의 속도는 무척 느렸고, 뇌 용량의 한계는 지금도 존재한다. 기계는 아무런 제약 없이 자신의 설계를 재구성하고 자신의 역량을 증가시킬 수 있을 것이다. 나노기술 기반 설계를 이용함으로써 그들의 능력은 크기 증가나 에너지 소비 없이 생물학적 뇌보다 뛰어나게 될 것이다.

  • 기계는 매우 빠른 삼차원 분자 회로를 이용해서 혜택을 볼 것이다. 현재 전자회로의 속도는 포유류 뇌의 전기화학적 전달 속도보다 백만 배 이상 빠르다. 미래의 분자 회로는 나노튜브 같은 것으로 만들어질 것이다. 나노튜브는 폭이 탄소 원자 10개 정도 길이인 작은 원통형 구조물로서, 오늘날의 실리콘 기반 트랜지스터*보다 500배가량 작다. 신호가 이동하는 거리가 짧아지므로, 현재 칩의 속도가 수 기가 헤르츠(1초당 수십억 번의 연산)인 데 비해 테라 헤르츠(1초당 수조 번의 연산)의 속도로 연산할 수 있을 것이다.

  • 기술 변화의 속도는 인간 정신의 속도에 국한되지 않을 것이다. 기계 지능은 스스로 피드백하며 능력을 향상시켜갈 것이고, 기계의 도움을 받지 않은 인간 지능은 그 속도를 따라잡을 수도 없을 것이다.

  • 기계 지능이 자신의 설계를 반복적으로 개선하는 주기가 점점 빨라질 것이다. 사실 패러다임 전환의 지속적인 가속 공식을 통해 예상할 수 있는 현상이다. 기술이 꾸준히 가속되다 보면 인간이 이해할 수 없을 정도로 빨라질 것이므로 결국 그 같은 지속적 가속은 불가능하다는 반론도 있다.

  • 비생물학적 지능의 개선 주기가 가속되는 한편, 나노기술은 분자 수준의 물리적 실체를 만들어낼 수 있을 것이다.

  • 나노기술을 이용해 나노봇을 설계할 수 있을 것이다. 나노봇은 분자 규모로 설계된 로봇으로 크기가 미크론(100만분의 1미터) 단위이며, ‘호흡세포’(기계로 만든 적혈구) 같은 것을 예로 들 수 있다. 나노봇은 인간의 노화를 거꾸로 되돌리는 일을 비롯, 몸속에서 매우 많은 역할을 담당하게 될 것이다(유전공학과 같은 생명공학을 통해서는 불가능할 정도다).

  • 나노봇은 생물학적 뉴런과 상호작용하며 신경계 내에 가상현실을 창조함으로써 인간의 경험을 확장할 것이다.

  • 뇌의 모세혈관에 이식된 수십억 개의 나노봇이 인간의 지능을 크게 확장시킬 것이다.

  • 일단 비생물학적 지능이 뇌에 기반을 구축하기 시작하면(컴퓨터화된 신경 이식물 삽입 같은 작업은 벌써 시작되었다) 뇌 속의 기계 지능은 매년 두 배 이상 강력해지며 기하급수적으로 성장할 것이다. 생물학적 지능은 사실상 역량이 고정되어 있으므로 궁극적으로는 지능의 비생물학적 부분이 우위를 점하게 될 것이다.

  • 나노봇은 과거 산업화로 인한 오염을 정화해 환경을 개선하기도 할 것이다.

  • 포글릿이라 불리는 나노봇은 이미지와 음파를 조작할 수 있어서 현실 세계를 가상현실처럼 변형시킬 수 있을 것이다.

  • 감정을 이해하고 적절히 대응하는 능력 또한 인간 지능의 한 종류인데, 미래 기계 지능은 이것도 이해하고 습득하게 될 것이다. 인간의 감정적 반응 중 일부는 제한적이고 허약한 생물학적 몸이라는 틀 속에서 지능을 최대한 활용하기 위한 대책이다. 미래의 기계 지능도 ‘몸’을 가지고(가령 가상 세계에서는 가상의 몸, 실제 세계에서는 포글릿을 이용한 투사) 세계와 상호작용할 것이다. 나노기술에 의해 만들어진 이런 몸은 생물학적인 인간의 몸보다 훨씬 우수하고 내구성이 높을 것이다. 따라서 미래 기계 지능의 ‘감정적’ 반응 중에서 일부는 그들의 막강한 물리적 ‘역량’을 제대로 반영하기 위해 새로운 형태를 취할 것이다.

  • 신경계 내의 가상현실이 해상도와 신뢰도 면에서 실제 세계와 다를 바 없게 되면 우리의 경험은 점차 가상 환경으로 옮겨갈 것이다.

  • 가상현실에서 우리는 육체적으로나 정신적으로 다른 사람이 될 수 있다. 사실상 다른 사람(예를 들어 애인)이 당신이 선택한 것과는 다른 몸을 당신을 위해 선택할 수도 있을 것이다. 물론 반대 경우도 가능하다.

  • 수확 가속의 법칙은 비생물학적 지능이 우리 주변 우주의 물질과 에너지 전부에 인간-기계 지능을 가득 채울 때까지 계속될 것이다. 말하자면 연산에 대한 물리학에 기반을 둔 채, 모든 물질과 에너지의 패턴을 연산에 최적인 형태로 구축하게 된다는 것이다. 우리가 이 한계에 다가갈수록 우리 문명의 지능은 더 먼 우주의 나머지 부분으로 퍼지면서 지속적으로 능력을 확장할 것이다. 이 확장 속도는 정보의 최대 이동 속도에 빠르게 근접할 것이다.

  • 궁극적으로 온 우주가 우리의 지능으로 포화될 것이다. 이것이 우주의 운명이다(6장 참조). 우리는 스스로의 운명을 결정하게 될 것이다. 현재의 천체 역학을 지배하는 ‘멍청하고’, 단순하고, 기계적인 힘에 의해서 결정되도록 내버려 두지 않을 것이다.

  • 우주가 이 정도로 지능을 갖게 되기까지 걸리는 시간은 광속이 불변의 한계인가 아닌가에 달려 있다. 이 한계를 벗어날 수 있는 작은 조짐이 이미 보이고 있다. 가능성이 존재하기만 한다면 광대한 미래 문명의 지능이 충분히 이용할 수 있을 것이다.