[금강일보 곽진성 기자] KAIST(총장 신성철)가 학습 과정을 전혀 거치지 않은 신경망에서 고등 시각 인지 기능이 자발적으로 발생할 수 있음을 확인했다.

바이오및뇌공학과 백세범 교수 연구팀에 따르면 뇌의 시각 신경망을 모사한 인공신경망 시뮬레이션을 통해 모든 연결 가중치가 무작위로 정해지도록 초기화된 신경망이 전혀 학습을 거치지 않은 상태에서도 특정 숫자에 선택적으로 반응하는 ‘수량 선택성’을 자발적으로 생성함을 발견했다.

또 이렇게 자발적으로 발생한 수량 선택적 유닛은 실제 동물의 뇌에서 발견되는 수량 선택적 뉴런들이 보이는 ‘베버-페히너 법칙’ 등의 주요 특성을 동일하게 따름을 확인했다.

김광수 물리학과 석박사통합과정, 장재선 바이오및뇌공학과 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이 연구는 국제 학술지 ‘사이언스(Science)’의 온라인 자매지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 1일 자에 게재됐다.

연구팀의 결과는 학습과 훈련에 의존해 대부분의 뇌 기능이 발생한다는 기존의 시각을 탈피, 선천적이고 자발적으로 발생하는 뇌 기능에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요하다는 사실을 시사한다.

한편으로 현재의 인공지능 구현 기법들과 완전히 다른 인공지능 구현 원리를 제시할 수 있는 생물학적 뇌 기반 이론을 제시한다.

특히 이번 연구는 뇌 신경망 연구를 통해 얻은 아이디어를 인공신경망 연구에 적용하고, 그 결과를 다시 뇌과학적 원리를 발견하는 데 사용해 중요한 통찰을 가능하게 한 의미있는 연구로 보인다. 

또 뇌신경과학과 뇌공학 분야 모두에서 가장 중요한 질문 중 하나라고 할 수 있는 인지 지능의 기원에 대한 이해의 전환점을 가져올 것으로 기대된다.

곽진성 기자 pen@ggilbo.com