도시계획 짜고 감염병 예측… AI 능력 어디까지 확대될까 [유용하 기자의 사이언스 톡]

도시계획 수립에서도 인공지능이 인간 전문가들보다 더 빠르고 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 미국 센트럴 플로리다대 제공

2016년 이세돌 9단과 구글 딥마인드가 개발한 바둑 인공지능(AI) 알파고의 대국 이후 AI에 대한 대중의 관심과 전문가의 연구가 폭발적으로 늘어났습니다. 실제로 다양한 분야에서 뛰어난 능력을 보이는 AI 기술이 속속 등장하고 있습니다.

이런 상황에서 중국 칭화대 연구팀은 도시계획 수립에 있어서 인간 전문가보다 뛰어난 AI를 개발하는 데 성공했다고 13일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 정보통신 분야 국제학술지 ‘네이처 계산 과학’ 9월 12일자에 실렸습니다.

신도시를 개발하거나 구도심지를 재구성할 때 효과적인 공간 계획은 도시의 지속 가능한 발전을 좌우합니다. 토지 이용이나 도로 배치는 가능한 솔루션의 수가 많아 인간 설계자는 여러 차례의 분석과 토론, 재구성을 반복하게 됩니다. 이 때문에 전문가가 보다 개념적이고 창의적 단계에 집중할 시간이 줄어 효율적 공간 계획 수립에 오랜 시간이 걸린다는 지적이 있습니다. 연구팀은 기계학습 기술로 강화돼 토지 사용 및 도로 배치를 생성할 수 있는 AI를 개발했습니다. 이 AI로 주민들이 도보나 자전거로 15분 이내에 필수 서비스 시설에 도달할 수 있는 ‘15분 도시’를 설계하도록 했습니다.

그 결과 인간 전문가가 도시 계획을 짤 때보다 3000배가량 빠른 것으로 확인됐습니다. 놀라운 점은 AI 설계 계획이 인간 도시 계획가가 설계한 것과 비슷한 수준이거나 더 우수하다고 전문가들이 평가했다는 것입니다. 이번 연구로 연구팀은 AI가 인간 도시 계획가의 생산성을 높이고 지속 가능한 도시를 만드는 데 도움을 줄 것이라고 보고 있습니다.

그런가 하면 AI가 현재 지구가 처한 각종 생태학적 문제를 해결하는 데도 도움이 될 수 있다는 분석 결과도 있습니다.

미국 캐리 생태계연구소, IBM 연구센터, 컬럼비아대 러몬·도허티 지구관측소 공동 연구팀은 AI를 생태학에 접목하면 신·변종 감염병의 예측과 생물 다양성 보존, 기후변화 대응 같은 문제를 해결하는 데 큰 도움이 된다고 밝혔습니다. 이런 분석 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 12일자에 실렸습니다.

많은 과학자가 AI를 활용해 의미 없어 보이는 빅데이터에서 패턴을 검색하고 새로운 바이러스가 인간을 감염시킬 수 있는지, 어떤 동물이 바이러스를 보유하고 있는지를 예측합니다. AI는 여러 가지 변수가 복잡하게 얽힌 시스템에서 자칫 놓칠 수 있는 연결 고리를 인간 과학자보다 빠르고 정확하게 찾아낼 수 있다는 것입니다.

또 생태계의 회복탄력성이나 적응성 같은 생태학의 개념은 AI의 인공신경망 모드 붕괴 문제를 해결하는 데 영감을 줘 ‘윈윈’할 수 있다고 연구팀은 설명합니다.

빠른 속도로 발전하는 AI 기술을 보면 SF 영화에서처럼 AI가 인류를 지배하는 시대가 올지도 모른다는 걱정이 커지는 것도 사실입니다. 그렇지만 과학사를 보면 새로운 과학기술이 인류에게 어떻게 쓰일지 결정하는 것은 항상 사람이었습니다. 대중이 AI 같은 신기술을 이해해야 하는 이유도 일부 전문가나 정치가들이 오용해 재앙이 되지 않게 통제하기 위함일 것입니다.

유용하 기자

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