[월:] 2024년 08월

"인공지능이 인간을 대체하는 것이 아니라 인공지능을 가진 인간이 인공지능이 없는 인간을 대체할 것이다." - 하버드 비즈니스 스쿨의 카림 라카니 교수(라카니, 2023)

대학생이 AI에 대해 알아야 할 사항

인공지능(AI)은 의료부터 금융에 이르기까지 다양한 분야에 혁신을 일으키고 있습니다. 오늘날의 비즈니스 세계에서 앞서나가고자 하는 사람이라면 AI의 기초와 발전 과정을 이해하는 것이 중요합니다. 이 가이드에서는 대학생 비즈니스맨을 위해 특별히 맞춤화된 AI에 대해 알아야 할 10가지 사항을 자세히 설명합니다.

AI의 부상과 등장에 대한 이해

인공 지능이란 무엇인가요?

인공 지능(AI)은 일반적으로 인간의 지능이 필요한 작업을 수행할 수 있는 기계를 만드는 데 초점을 맞춘 컴퓨터 과학의 한 분야입니다. 이러한 작업에는 음성 인식, 이미지 식별, 자연어 이해, 의사 결정, 체스나 바둑과 같은 복잡한 게임 플레이 등이 포함됩니다. AI의 궁극적인 목표는 경험을 통해 학습하고 새로운 입력에 적응하며 인간과 같은 작업을 정확하고 효율적으로 실행할 수 있는 시스템을 개발하는 것입니다.

비즈니스 맥락에서의 AI

재무, 마케팅, 운영 관리 등 다양한 분야를 혁신하는 AI를 이해하는 것은 비즈니스 학생에게 매우 중요합니다. 기업들은 AI 도구를 통해 방대한 데이터 세트를 분석하고, 트렌드를 예측하고, 일상적인 작업을 자동화하고, 의사 결정 프로세스를 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 마케팅 분야에서 AI는 소비자 행동과 선호도를 분석하여 고객 경험을 개인화할 수 있습니다. 금융 분야에서는 AI를 통해 사기 탐지를 강화하고 거래 전략을 자동화할 수 있습니다.

AI의 다양한 정의

AI에 대한 보편적으로 통용되는 정의는 없습니다. 일반적으로 인간의 지능이 필요한 작업을 수행하기 위해 알고리즘을 사용하는 것으로 설명할 수 있습니다. 그러나 AI의 범위는 다양할 수 있습니다:

• 좁은 AI: 특정 작업을 위해 설계된 AI 시스템(예: Siri 또는 Alexa와 같은 가상 비서)은 제한된 범위의 기능 수행에 능숙합니다.
• 일반 AI: 인간이 할 수 있는 모든 지적 작업을 수행할 수 있는 능력을 가진 가상의 AI 시스템. 이 수준의 AI는 아직 이론적 연구 주제로 남아 있습니다.
• 초지능 AI: 모든 분야에서 인간의 지능을 뛰어넘는 인공지능. 이 개념은 추측에 가깝고 전문가들 사이에서 논쟁의 대상이 되고 있습니다.

유럽연합 집행위원회에서는 AI를 환경을 분석하고 특정 목표를 달성하기 위해 조치를 취함으로써 지능적인 행동을 보이는 시스템으로 정의합니다. 이 정의는 단순한 자동화 시스템부터 복잡한 학습 알고리즘에 이르기까지 AI가 가질 수 있는 광범위한 기능을 포괄합니다.

AI의 역사적 뿌리와 진화

초기 시작

인공 생명체의 개념은 고대 신화와 이야기로 거슬러 올라갑니다. 예를 들어 그리스 신화에 등장하는 거대한 오토마톤 탈로스나 유대인 민화에 등장하는 골렘은 특별한 힘을 가진 인간이 만든 존재의 초기 표현입니다. 이러한 신화는 생명체와 같은 기계를 만드는 데 대한 인류의 지속적인 매력을 반영합니다.

철학적 토대

17세기에는 인간의 사고에 대한 기계론적 설명이 구체화되기 시작했습니다. 르네 데카르트와 다른 철학자들은 기계적인 두뇌의 가능성에 대해 추측하며 이후 기술 발전의 토대를 마련했습니다. 데카르트의 유명한 명언인 "나는 생각한다, 고로 나는 존재한다"("나는 생각한다, 그러므로 나는 존재한다")는 AI 연구의 핵심 주제인 사고와 의식의 중요성을 강조한 말입니다.

AI의 공식적인 탄생

과학 분야로서 AI가 공식적으로 탄생한 것은 1956년 존 매카시, 마빈 민스키, 나다니엘 로체스터, 클로드 섀넌이 주최한 다트머스 컨퍼런스에서였습니다. 이 행사는 AI의 첫 번째 물결이 시작되었습니다. 이 컨퍼런스는 인간 지능의 측면을 모방할 수 있는 기계를 만들 수 있는 가능성을 탐구하는 것을 목표로 했습니다. 참석자들은 자연어 처리, 신경망, 자기 개선 알고리즘과 같은 주제에 대해 논의했습니다.

AI의 세 가지 물결

1. 상징적 AI(1950~60년대): 이 시대는 상징적 추론과 논리에 중점을 두었습니다. 연구원들은 논리적 추론을 수행하고 미리 정의된 규칙을 사용하여 문제를 해결할 수 있는 시스템을 개발했습니다. 주목할 만한 프로젝트로는 수학 정리를 증명한 논리 이론가와 심리 치료사를 시뮬레이션한 초기 자연어 처리 프로그램인 엘리자(ELIZA)가 있습니다.
2. 전문가 시스템(1980년대): 두 번째 물결은 인간의 전문 지식을 규칙으로 인코딩하여 의사 결정 프로세스를 자동화하는 전문가 시스템의 등장입니다. 이러한 시스템은 의료 진단, 재무 계획, 엔지니어링 등 다양한 분야에서 사용되었습니다. 전문가 시스템은 성공에도 불구하고 사전 정의된 규칙에 의존하기 때문에 새로운 상황에 유연하게 대처하지 못하는 한계에 직면했습니다.
3. 머신 러닝 및 딥 러닝(1990년대~현재): 세 번째 물결은 머신러닝과 딥러닝 알고리즘의 개발로 상당한 발전을 가져왔습니다. 이전 접근 방식과 달리 이러한 알고리즘은 데이터를 통해 학습하여 시간이 지남에 따라 성능이 향상됩니다. 주요 혁신으로는 신경망, 서포트 벡터 머신, 강화 학습의 개발이 있습니다. 이미지 및 음성 인식부터 게임 플레이와 자율 주행에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있습니다.

AI의 핵심 개념

머신 러닝(ML)

머신러닝은 컴퓨터가 데이터를 기반으로 학습하고 의사 결정을 내릴 수 있는 알고리즘을 개발하는 데 초점을 맞춘 AI의 하위 집합입니다. ML은 크게 세 가지 유형으로 나뉩니다:

• 지도 학습: 원하는 출력이 알려진 레이블이 지정된 데이터에 대한 모델 학습을 포함합니다. 모델은 이 훈련 데이터를 기반으로 입력을 출력에 매핑하는 방법을 학습합니다. 일반적인 애플리케이션으로는 스팸 탐지, 이미지 분류, 예측 분석 등이 있습니다.
• 비지도 학습: 원하는 결과를 알 수 없는 레이블이 없는 데이터에 대한 모델 학습을 포함합니다. 이 모델은 데이터의 패턴과 구조를 식별합니다. 클러스터링, 차원 축소, 이상 징후 탐지 등에 활용됩니다.
• 강화 학습: 환경과 상호 작용하여 일련의 결정을 내릴 수 있도록 모델을 훈련하는 것을 포함합니다. 모델은 자신의 행동에 대한 보상이나 벌칙을 받음으로써 목표를 달성하는 방법을 학습합니다. 게임 플레이, 로봇 공학, 자율 주행 차량 등에 적용될 수 있습니다.

딥러닝(DL)

딥러닝은 데이터의 복잡한 패턴을 모델링하기 위해 많은 계층(따라서 "심층")을 가진 신경망을 사용하는 머신러닝의 하위 집합입니다. 신경망은 정보를 처리하는 상호 연결된 노드(뉴런)로 구성된 인간 두뇌의 구조와 기능에서 영감을 얻었습니다. 신경망의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 입력 레이어: 입력 데이터를 수신합니다.
• 숨겨진 레이어: 일련의 변환을 통해 입력 데이터를 처리합니다.
• 출력 레이어: 최종 출력을 생성합니다.

딥러닝은 이미지 및 음성 인식, 자연어 처리, 자율 시스템과 같은 분야에서 상당한 발전을 이루었습니다. 주목할 만한 딥 러닝 아키텍처로는 이미지 처리를 위한 컨볼루션 신경망(CNN)과 시퀀스 데이터를 위한 순환 신경망(RNN)이 있습니다.

자연어 처리(NLP)

NLP는 컴퓨터와 인간의 언어 간의 상호 작용에 초점을 맞춘 AI 분야입니다. NLP는 기계가 인간의 언어를 이해하고, 해석하고, 생성할 수 있게 해줍니다. NLP의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 토큰화: 텍스트를 개별 단어 또는 토큰으로 세분화합니다.
• 품사 태깅: 문장에서 문법적인 품사 식별하기.
• 네임드 엔티티 인식: 텍스트에서 엔티티(예: 이름, 날짜, 위치)를 식별하고 분류합니다.
• 감정 분석: 텍스트에 표현된 감정이나 정서를 결정합니다.

NLP의 응용 분야에는 챗봇, 언어 번역, 감정 분석, 정보 검색 등이 있습니다.

컴퓨터 비전

컴퓨터 비전은 기계가 이미지와 동영상과 같은 세상의 시각적 데이터를 해석하고 분석할 수 있게 해줍니다. 컴퓨터 비전의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 이미지 분류: 이미지의 개체 또는 장면을 식별합니다.
• 물체 감지: 이미지 내 객체 찾기 및 식별.
• 세분화: 이미지를 의미 있는 영역 또는 세그먼트로 나누기.
• 이미지 생성: 학습된 패턴을 기반으로 새로운 이미지를 생성합니다.

컴퓨터 비전의 응용 분야에는 안면 인식, 자율 주행 차량, 의료 영상, 증강 현실 등이 있습니다.

로봇 공학

로보틱스는 자율 또는 반자율로 작업을 수행할 수 있는 AI 기반 기계인 로봇의 설계와 사용을 포함합니다. 로보틱스의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 인식: 센서를 사용하여 환경을 인식합니다.
• 계획하기: 목표를 달성하기 위한 작업 순서를 결정합니다.
• 제어: 계획된 작업을 정확하게 실행합니다.
• 작동: 모터와 액추에이터를 사용하여 움직이고 환경과 상호 작용합니다.

로봇공학의 응용 분야에는 제조 자동화, 수술 로봇, 드론, 서비스 로봇 등이 있습니다.

AI 발전의 원동력 및 응용 분야

과학적 혁신

AI는 수많은 과학적 혁신으로 인해 빠르게 발전해 왔습니다. 신경망, 서포트 벡터 머신, 강화 학습의 개발과 같은 알고리즘의 혁신은 AI의 기능을 확장했습니다. 인지 과학과 신경 과학의 연구도 기계에서 인간의 지능을 복제하는 방법을 이해하는 데 기여했습니다.

• 신경망: 인간의 뇌에서 영감을 얻은 신경망은 정보를 처리하는 상호 연결된 노드(뉴런)로 구성됩니다. 컨볼루션 신경망(CNN)과 순환 신경망(RNN)과 같은 신경망 아키텍처의 발전으로 이미지 및 음성 인식과 같은 작업이 크게 개선되었습니다.
• SVM(지원 벡터 머신): 분류 및 회귀 작업에 사용되는 지도 학습 알고리즘입니다. SVM은 서로 다른 클래스의 데이터 포인트를 구분하는 최적의 하이퍼플레인을 찾는 방식으로 작동합니다.
• 강화 학습(RL): 에이전트가 환경과 상호 작용하고 보상 또는 페널티의 형태로 피드백을 받음으로써 의사 결정을 학습하는 머신 러닝의 한 영역입니다. RL은 게임 플레이, 로보틱스, 자율 시스템에 성공적으로 적용되었습니다.

컴퓨팅 성능 향상

칩의 트랜지스터가 2년마다 두 배로 증가한다는 무어의 법칙에 따른 컴퓨팅 성능의 성장은 AI 발전의 핵심 원동력이었습니다. 오늘날의 스마트폰은 수십 년 전의 최고 사양 컴퓨터보다 더 강력합니다. 이러한 컴퓨팅 성능의 향상으로 복잡한 AI 모델을 학습시키는 데 필요한 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있게 되었습니다.

• 그래픽 처리 장치(GPU): 처음에는 그래픽 렌더링용으로 설계된 GPU는 병렬 계산을 효율적으로 수행할 수 있는 능력으로 인해 현재 AI 작업에 널리 사용되고 있습니다.
• 텐서 처리 장치(TPU): Google이 AI 워크로드를 위해 특별히 설계한 특수 하드웨어로, 기존 CPU 및 GPU에 비해 속도와 효율성이 크게 향상되었습니다.

데이터 폭증

디지털 시대에는 데이터가 폭발적으로 증가하여 AI 시스템이 학습하고 개선할 수 있는 원료를 제공합니다. 빅 데이터 기술을 통해 방대한 데이터 세트의 수집, 저장, 분석이 가능해졌습니다. 이 데이터는 정확한 예측과 결정을 내리기 위해 많은 양의 정보가 필요한 머신러닝 모델을 학습시키는 데 필수적입니다.

• 데이터 소스: 데이터는 소셜 미디어, 센서, 이커머스 거래, 모바일 디바이스 등 다양한 소스에서 생성됩니다. 이러한 다양한 데이터를 통해 AI 시스템은 실제 시나리오를 학습하고 성능을 개선할 수 있습니다.
• 데이터 저장소: 클라우드 컴퓨팅과 분산 스토리지 시스템의 발전으로 방대한 양의 데이터를 효율적으로 저장하고 처리할 수 있게 되었습니다.

AI의 현재 적용 사례

AI는 이제 다음과 같은 일상 생활의 여러 측면에 포함되어 있습니다:

• 가상 어시스턴트: Siri, Alexa, Google 어시스턴트와 같은 AI 기반 비서는 사용자가 작업을 수행하고, 질문에 답하고, 스마트 홈 기기를 제어할 수 있도록 도와줍니다.
• 추천 시스템: AI 알고리즘은 사용자의 선호도와 행동에 따라 제품, 서비스, 콘텐츠를 추천합니다. 넷플릭스의 영화 추천과 아마존의 상품 추천이 그 예입니다.
• 헬스케어: AI는 진단, 개인 맞춤형 치료 계획, 신약 개발에 사용됩니다. 예를 들어 AI는 의료 이미지를 분석하여 암과 같은 질병을 발견하거나 의사가 개인 맞춤형 치료 계획을 수립하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
• 자율 주행 차량: 자율 주행 자동차는 AI를 사용하여 도로를 탐색하고 장애물을 피하며 주행 결정을 내립니다. 테슬라, 웨이모, 우버 같은 회사는 자율 주행 기술 개발의 선두에 서 있습니다.
• 재무: AI 알고리즘은 시장 동향을 분석하고 사기를 탐지하며 거래를 자동화합니다. AI는 고객 서비스 챗봇과 개인화된 금융 자문에도 사용됩니다.

AI 정의의 과제

AI의 가장 큰 난제 중 하나는 우리가 완전히 이해하지 못하는 인간의 지능을 모방했다는 점입니다. 이 진화하는 분야는 하나의 고정된 정의를 따르지 않습니다. 기술이 발전함에 따라 AI에 대한 우리의 이해와 정의도 계속 진화하고 있습니다. 이러한 과제를 인식하는 것은 지속적인 학습과 적응을 필요로 하는 AI의 복잡성과 역동적인 특성을 강조합니다.

• 윤리적 고려 사항: AI의 개발과 배포는 AI 시스템의 편향성, 데이터 프라이버시, 자동화가 일자리에 미치는 영향과 같은 윤리적 문제를 제기합니다. 이러한 문제를 해결하는 것은 AI의 책임감 있는 사용을 보장하는 데 매우 중요합니다.
• 설명 가능성: AI 모델이 의사 결정을 내리는 방식을 이해하는 것은 신뢰를 얻고 책임성을 확보하는 데 매우 중요합니다. 연구원들은 AI 모델을 보다 해석 가능하고 투명하게 만드는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

AI의 미래

기계가 인간의 모든 지적 능력을 보유하는 인공 일반 지능을 달성하기에는 아직 멀었지만, 현재 적용되고 있는 AI는 이미 세상을 변화시키고 있습니다. AI가 계속해서 진화하고 삶의 다양한 측면에 통합되면서 미래에는 흥미로운 가능성이 열려 있습니다. 비즈니스 학생들이 비즈니스 환경의 변화와 기회를 예측하기 위해서는 미래의 AI 개발에 대한 최신 정보를 파악하는 것이 중요합니다.

• AI와 사회: AI가 사회에 미치는 영향은 계속 커져 교육, 의료, 교통, 경제 등의 분야에 영향을 미칠 것입니다. 이러한 영향을 이해하면 비즈니스 리더가 정보에 입각한 의사 결정을 내리고 AI의 긍정적인 변화의 잠재력을 활용할 수 있습니다.
• 새로운 기술: AI는 사물인터넷(IoT), 블록체인, 증강현실(AR)과 같은 다른 신흥 기술과 점점 더 많이 교차할 것입니다. 이러한 시너지 효과는 혁신과 비즈니스 성장을 위한 새로운 기회를 창출할 것입니다.

결론

AI와 그 의미를 이해하는 것은 기술 애호가뿐만 아니라 비즈니스 세계의 모든 사람에게 필수적입니다. AI가 계속 발전함에 따라 그 영향력은 더욱 커질 것이므로 비즈니스 학생이라면 최신 정보를 습득하고 미래 커리어에서 AI 기술을 활용할 준비를 하는 것이 필수적입니다. 이 포괄적인 가이드는 진화하는 AI의 환경을 탐색하고 비즈니스 세계에서 AI의 잠재력을 활용하는 데 필요한 기초 지식을 제공하는 것을 목표로 합니다.

참조

라카니, K., & 이그나티우스, A. (2023, 8월). AI는 인간을 대체하지 못하지만, AI를 가진 인간은 AI가 없는 인간을 대체할 것입니다.. 하버드 비즈니스 리뷰. https://hbr.org/2023/08/ai-wont-replace-humans-but-humans-with-ai-will-replace-humans-without-ai

Mollick, E. (2024). 공동 지능: AI와 함께 생활하고 일하기 (일러스트 에디션.). 펭귄 출판 그룹. ISBN: 059371671X, 9780593716717.

셰이크, H., 프린스, C., 슈리버스, E. (2023). 인공 지능: 정의와 배경. In: 미션 AI. 정책 연구. 스프링거, 참. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21448-6_2