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지금 로봇들은 어디 있나요?
지난 40년간 우리는 머지않아 로봇들을 볼 수 있을 것이라고 들어 왔습니다.
곧 있으면 로봇들이 대신 요리를 하고 방 청소를 하고 물품을 구입하고
쇼핑을 하고 건설 노동을 해 줄 것이라고 들었죠. 하지만 아직까지도 상상 속의 이야기일 뿐입니다.
아직까지 로봇들의 노동은 도입되지도 않고, 대신 불법 이민자들이
온갖 노동을 맡아서 하고 있죠.
이 문제에 대해 논의를 하고자 합니다.
먼저 이 문제를 좀 다른 관점에서 접근해
여러분들이 로봇이라는 것의 새로운 면을 볼 수 있도록 할 것입니다.
지금 보시는 것은 88년도에 찍은
딱정벌레와 스위스 시계의 X선 사진입니다.
그 때나 지금이나 변한 것은 별로 없습니다.
우리는 여전히 기계 부품들을 만들고
연산 능력을 가진 전자 회로를 만듭니다.
하지만 여전히 딱정벌레처럼 무엇인가를 하는 동시에
주변 환경에 적응할 수 있는 기계를 만들지는 못하죠.
이제 다른 관점에서 한 번 살펴봅시다.
가장 강력한 디자이너이자 모든 디자이너들의 스승인
'진화'를 통해 한 번 살펴보죠.
우리는 원시 지구의 상태를 모방해 쇠 막대기,
전동기와 같은 로봇 부품들로 이루어진 원생액을 만들어봤습니다.
그 부품들로 로봇들이 만들어지면 자연 선택을 적용시키고
돌연변이도 만들고 앞으로 얼마나 움직이는지에 따라 보상도 했죠.
굉장히 간단한 것이지만 결과는 아주 흥미로웠습니다.
여기 보시면 이 과정을 통해 얼마나 많은 종류의 기계들이
탄생했는지 알 수 있습니다. 모두 다
이리저리 움직이고 있죠. 오른쪽에는 현실에서 실제로
움직이는 로봇들도 보입니다.
그다지 멋있거나 환상적이진 않지만
진화시킨 목적을 충분히 달성했습니다. 바로 앞으로 움직이는 것이죠.
이건 시뮬레이션 뿐만 아니라 현실 속 실제
기계에도 적용 가능한 이야기입니다.
여기 우리가 실제로 만든 로봇이 있습니다.
로봇에 존재하는 여러 개의 두뇌들이 서로 경쟁하고
진화하는 중이죠. 약간 로데오와
비슷합니다. 각각의 두뇌는 이 로봇을 조정할
기회를 갖게 되는데 가장 빠른 시간 내에 가장 멀리
이 기계를 앞으로 움직일 경우 가장 큰 보상을 받죠.
아직 세계를 제패할 수준은 아니지만
시간이 지날수록 점점 앞으로 움직이는
방법을 터득하고
그 모든 과정을 스스로 해내는 것을 볼 수 있습니다.
지금까지는 시뮬레이션에서 혹은
현실 세계에서 움직이는 방법을 배우는
로봇들만 보여드렸습니다.
이제 약간 다른 종류의 로봇을 소개하겠습니다.
여기 네 개의 다리가 달린 이 로봇은 8개의 전동기가 달려 있습니다.
네 개는 무릎에, 다른 네 개는 엉덩이쪽에 있죠.
기계가 어느 쪽으로 기울어져 있는지를
알려주는 센서도 장착되어 있습니다.
그러나 이 기계는 자기 자신이 어떤 구조인지
전혀 모릅니다. 여러분은 이 로봇을 '볼' 수 있는데 비해
이 기계는 자신이 뱀인지
나무인지 전혀 알지 못하죠. 때문에 이 기계는 자신이
무엇인지 탐지하려고 할 것입니다.
가장 먼저 무작위로 움직임을 하나
시도해봅니다. 그리고는 스스로가 어떤 구조로 돼 있는지
알아내려고 하죠. 화면을 보시면
로봇이 실제로 움직인 것과 센서로 느낀 정보의 관계를 설명하기 위해
현재 어떤 구조들을 생각 중인지 알 수 있습니다.
그 다음에는 후보군 사이에서 결과값이 서로 다르게 나올 것으로 예상되는 움직임을
시도해봅니다. 실험실 안의 과학자처럼요.
그 결과를 나름대로 해석하면서
후보 구조의 종류를 좁혀 나갑니다.
이건 마지막 단계인데 이제 스스로가 어떤 구조인지
찾아냈다는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 자가 모형을 완성시키면
그것을 이용해 앞으로 움직일 일련의 과정을 유도해냅니다.
여기 로봇이 유도해낸
움직임의 과정을 볼 수 있습니다.
거미처럼 움직이기를 바랐지만
보시는 것처럼 우스꽝스러운 모습으로 움직이더군요.
하지만 여기서 주목할 것은 이 로봇이
앞으로 움직이기 위해 아무거나 마구 시도한 것이 아니고
처음엔 자신에 대한 인식조차 없었다는 점입니다.
즉 아무것도 없는 상태에서 스스로가 어떤 구조로 돼 있는지
알아내고 앞으로 움직이는 법을 터득한 후 실제로 앞으로 움직였다는 것이죠.
(박수)
이제 또 다른 아이디어로 넘어갑시다.
방금 전까지 보여드린 것은--
방금 전까지 보여드린 것은-- 알았어. 알았어. 그만해.
(웃음)
서로 싫어하는 것 같군요.
여기 또 다른 로봇이 있습니다.
방금 전까지 보여드린 것은 결과가 좋을 때
보상을 한 경우였습니다.
그런데 보상을 하지 않으면 어떻게 될까요?
여기 그림과 같은 정육면체가 있습니다.
이 정육면체는 회전하거나 옆으로 누울수도 있죠.
이 정육면체 1,000개를 시뮬레이션에서 만든 다음
어떠한 보상도 하지 않은 상태에서
계속해서 옆으로 눕도록 했습니다.
돌연변이 몇 개가 나타난 후 어떻게 되는지 보죠.
처음엔 아무것도 일어나지 않습니다.
하지만 시간이 좀 흐르자 오른쪽 파란색의 개체수가
늘어나는 것을 확인할 수 있습니다.
자가 복제를 하는 것입니다. 외부 보상이 없을 경우
자가 복제를 통해 스스로 보상하는 것이죠.
비슷한 것을 실제로 만들어봤습니다.
이건 더 큰 로봇의 일부분일 뿐입니다.
빠른 속도로 재생시키면 로봇이 자가 복제하는
모습을 볼 수 있죠.
스스로를 복제시킬 원료와 에너지만 공급해주면
또 다른 로봇을 저절로 탄생시키는 것입니다.
물론 이건 아주 단순한 기계에 해당되지만 현재 우리는
이 기계를 초소형으로 축소시키는 작업을 하고 있습니다.
잘 된다면 이 정육면체들은 분말 가루와 같은 모습을 지니게 될 것입니다.
그럼 여기서 무엇을 배울 수 있을까요? 지금까지 소개해드린 로봇들은
그 자체로는 별 쓸모가 없습니다. 그러나 어떻게 해야
더 나은 로봇을 만들 수 있는지
또 인간과 다른 동물들이 어떻게 자신에 대해 인식하고 배우는지에 대한 답을 제시할 수도 있습니다.
마지막으로 제가 중요하게 생각하는 것 중 하나는
인간이 수동적으로 기계를 설계하는 것을 탈피해야
한다는 것입니다. 마치 아이처럼 기계 스스로가 진화하고
배울 수 있도록 하면 아마 그런 날이 머지않아 올 것입니다.
감사합니다.
(박수)