MIT, 뉴런-시냅스 작동구조를 모사한 아날로그 프로세서 개발? 메모뭉치



인간의 뇌는 1000억 개 가량의 뉴런과 뉴런간 500조개 이상의 시냅스로 뒤엉켜 있습니다.
시냅스는 각 뉴런간의 양자간 이온채널과 여기에서 각 시냅스의 강약을 제어하는 LTD(long-term depression), LTP (long-term potentiation) 와 같은 작동을 통해 구성됩니다.
이 시냅스의 작용을 통해 뉴런의 채널을 연속적으로 변화시키며, 그 결과에 따라 실질적 출력인 활동전위를 출력합니다. (찾아쓰면서도 헷갈림;)
이때 시냅스의 이온체널은 포텐셜에 따라 연속적으로 변화하기 때문에, 전기신호를 0과 1로만 구분하는 기존의 컴퓨터로 뉴런 및 시냅스의 작동구조를 모사하기 위해서는 막대한 프로세싱 파워가 필요했습니다 .
그래서 뇌 작동원리를 연구하던 MIT 의 연구진들은 초대형 슈퍼컴퓨터로 시뮬레이트를 하는 대신...

...그냥 뇌와 비스무레하게 작동하는 컴퓨터 칩을 만들어 버렸습니다.
400개의 트랜지스터를 때려박은 이 칩에서 전류는 on/off 신호가 아니라 트랜지스터 사이를 연속적으로 변화하며 흘러다니는 아날로그 신호로 작동하며, 이것은 세포간 이온체널의 변화와 작동방식 측면에서 어느 정도 흡사합니다.
연구팀들은 회로 파라미터의 수정을 통해 뉴런간 이온 프로세스를 구조적으로 모사하여, 생명체의 뇌가 활동전위를 출력하는 작동원리...의 바탕이 되는 하드웨어를 구성하게 되었습니다.
뉴런-시냅스의 작동 원리는 알아내고 따라해 봤어도 작동 방식(OS?) 까지 파악한 건 아니니까요.
그래도 이런 칩은 특정한 신경 작동기능을 연구하는 데 있어 디지털 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 정확할 수 있다고 합니다.
처리 가능한 정보의 양 자체야 넘사벽이지만 회로간 작동을 몇날 몇일 시험하는 대신 그냥 생물처럼 정보를 던져주고 특정 작동구조 상의 결과물만 지켜보면 되니 말입니다.

일단 인공지능 연구보다는 뇌-신경 작동구조 규명에 집중한 연구긴 합니다만, 활용도에 따라서는 유사 인공지능에도 혁명적인 전환점이 될 여지가 있다는 지적도 있습니다.
저 칩의 후계가 10000억개의 트랜지스터를 때려박게 된다면...이라는 식인데, 샌디브릿지가 이제 10억개 쓰고 있으니 아직 시간이 남아 있으려나요. (...)

덧글

  • 긁적 2011/11/28 10:42 #

    .... 아마... 안 될거야... (....)

    뭐 언젠가는 될 날이 오겠죠. orz...
  • 긁적 2011/11/28 10:45 #

    전 그게 제일 궁금한데, 일종의 의지적 작용이 프로그래밍 가능한지가 궁금해요.
    근데 그게 프로그래밍 가능하다면, 그 컴퓨터는 '나는 왜 살지?' 이런 개떡같은 질문을 던지면서

    .... 종교를 갖게 될 듯 (......)

    그리고 그게 프로그래밍 가능하다면... 에이. 여기까지만 하자. ㅇㅅㅇ......
    (... 컴퓨터가 디씨 잉여화 되면.... 컴퓨터 사이의 병림픽... 그.. 그렇다면... 엄처난 양의 뻘글이!!! 두둥!!!!)
  • 계란소년 2011/11/28 11:40 #

    지능이 있다고 자의식이 있는 건 아니죠. 생물적 뇌이긴 하되 그게 금붕어 수준이면 뭐[...]
  • 긁적 2011/11/28 12:40 #

    계란소년 // 그렇죠. 전 단지 '의지적 작용'이 가능한가. 그게 궁금할 뿐입니다.
    현 시점에서 이 질문에 답을 해줄 사람은 없죠. orz...
  • 시쉐도우 2011/11/28 19:36 #

    본문 읽던 중 하인라인의 '달은 무자비한 밤의 여왕'이 떠올랐습니다..(.. );;

  • 성큼이 2011/11/29 17:53 #

    의지적 작용이 뭔가요?
  • 긁적 2011/11/29 21:26 #

    성큼이 // ..... 음. 비트겐슈타인식으로 하면 어떠한 것도 아니지만 아무 것도 아닌 건 아니라 답변이 좀 곤란하군요. 예를 들어 설명하면, 누군가 '놀지 말고 공부해야지!'라고 결심하고 공부를 한다면, 이는 공부를 하고자 하는 그 사람의 의지 때문에 일어난 일이겠죠. 그렇다면 이 경우에 겅부하는 행위는 그 사람의 의지가 작용된 결과라고 할 수 있겠습니다.
  • 젯슨퐉 2011/11/28 10:47 #

    10000억개 중 뭐 쓸데 없는 거 쳐 내 버리면 의외로 빨리 유효한 범위의 숫자에 도달할지도요..?!?!?!
  • 사바욘의_단_울휀스 2011/11/28 10:47 #

    1조개의 트렌지스터라 좋군요...
  • 少雪緣 2011/11/28 11:23 #

    이것이 천조국 공돌이!
  • 계란소년 2011/11/28 11:37 #

    음 현 반도체 이론의 집적한계가 멀지않아 패러다임 쉬프트 전엔 불가능할 듯;;
  • 계란소년 2011/11/28 11:37 #

    아니면 뭐 무식하게 크게 만드는 방법도 있지만요
  • 死海文書 2011/11/28 12:04 #

    예전에 탄소나노튜브로 칩을 만들때도 튜브들이 제대로 정렬이 안 되니까 그냥 상자안에 막 뿌려놓고(...) 그 중 연결되는 회로만 사용하는 식으로 생산방법을 구상했다는 이야기가 떠오르네요.
  • 존다리안 2011/11/28 12:08 #

    아아... 미 제국의 간악한 외계인 고문은 인간을 베낀 인공지능을 만들기에 이르렀다!
  • 마스터 2011/11/28 14:53 #

    다음은 로봇3원칙을 박아넣을 차례군요.[......]
  • あさぎり 2011/11/28 15:24 #

    저런걸 보니 인간의 뇌가 오버스펙이란 느낌이 듭니다. 뉴런만 1000억개라니...
  • 긁적 2011/11/28 16:17 #

    잘 쓰면 되죠 뭐 (.....)
    그렇지만 우리는 잘 안 쓰잖아요? 아마 안 될거야 (...)
  • 시쉐도우 2011/11/28 19:35 #

    그리고 갑자기 각성한 컴퓨터....(아래의 두 선택지가 있는데...)

    1) 유지보수 담당자가 "마이크로프트"라고 이름을 붙여준다.
    2) 미국방부에서 사용하던 그 컴퓨터는..스카이넷..(이하생략)
  • 보리차 2011/11/28 21:23 #

    오오... 아날로그 프로세서라니 참신하군요.
    "±5V 조까!" 라고 외치는 느낌... ^^
  • Muphy 2011/11/29 03:38 #

    ........양전자 두뇌가 멀지 않았.... (뭣!)
  • 슬레이드 2011/11/29 18:11 #

    파괴마 사다미츠였던가... 그 만화에서 주인공 파트너인 인공지능이 지 입으로 말하죠
    "나는 그냥 흔한 트랜지스터 수천억개를 때려박아서 만들어졌을뿐이야" ...라고;;
  • 프티제롬 2011/11/29 18:21 #

    요새 뉴런 네트워크 분야 공부 하고 있는데 저런게 나오면 어떻게 될지 기대가 되네요
  • 人間探究生活 2011/11/29 20:49 #

    LTP이니 시냅스니 포텐셜이니 하길래 급 관심 생겨서 들어왔습니다. 한국도 저 정도 연구는 해줬으면 좋겠네요ㅋㅋ
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