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구글, AI로 인간 뇌 비밀 밝힌다

  • 2018.08.28(화) 14:10

인간 뇌 신경망 구조 그대로 옮긴다
뇌 질환 파악하고 사람 닮은 AI 개발

▲ 28일 오전 서울 강남 구글코리아 오피스에서 열린 AI 포럼에서 구글 본사 브레인 매핑팀을 이끄는 바이렌 자인 리서치 사이언티스트가 커넥톰 제작에 사용된 AI 기술을 소개하고 있다.[사진: 구글코리아 제공]

 

인공지능(AI)을 고도화하고 있는 구글이 AI를 활용해 인간의 뇌 신경망 구조를 그대로 옮긴 뇌 지도를 완성한다. 인간의 뇌 작동 원리를 밝혀 관련 질환 발생 원인을 알아내는 것은 물론, 사람처럼 사고하고 판단하는 AI 기술을 개발한다는 계획이다.

 

구글코리아는 28일 오전 서울 오피스에서 AI 포럼을 열어 뇌 신경망을 도식화한 지도인 커넥톰 제작 및 연구에 활용된 AI 기술을 소개했다.

 

구글은 커넥톰을 만드는 연결체학(Connectomics) 프로젝트를 2014년부터 진행하고 있다. 이 프로젝트에선 뇌 신경망의 3D 이미지 데이터를 분석해 뉴런에서 뻗어 나온 신경돌기를 추적한다. 이를 통해 뉴런간 연결구조를 파악하면 최종적으로 커넥톰으로 나타낸다.

 

이 과정에서 뇌 신경망의 3D 이미지 데이터를 분석하는데 AI를 활용하고 있다. 기존엔 3D 아미지 데이터 분석은 데이터에 포함된 뇌 신경망 구조가 복잡한 데다 해상도도 높아 오랜 시간이 걸렸다. 구글은 2015년부터 고도화된 AI를 접목하면서 분석 시간을 단축시켰다.

 

구체적으론 인간의 뇌와 같은 방식으로 이미지를 인식하는 인공 신경망 기술의 일종인 플러드 필링 네트워크(FFN)를 사용했다. FNN은 특정 이미지 픽셀을 파악한 후 객체 형태를 예측하는 AI 기술이다. 구글은 FNN을 활용해 객체 예측 작업을 반복, 조정하면서 커넥톰을 만들고 있다.

 

구글 본사 브레인 매핑 연구팀을 이끄는 바이렌 자인 리서치 사이언티스트는 "초파리 뇌만 해도 수십 만개의 뉴런으로 구성돼 수동으로 파악하려면 시간과 비용이 많이 든다"면서 "FNN을 접목하면서 오류 수정에 걸리는 시간을 10만 시간에서 1000시간으로 단축시켰다"고 설명했다.

 

구글은 이 같은 AI 기술을 통해 현재 금화조의 커넥톰을 그리고 있으며 해당 연구의 기술 성과를 국제 학술지인 네이처에 게재할 계획이다.

 

이와 함께 미국 하버드 대학교 휴즈 의학연구소와 손잡고 초파리의 커넥톰을 만들어 올해 말까지 초안을 내놓는다. 자인 사이언티스트는 "초파리 커넥톰이 완성될 경우 기존에 선보인 커넥톰보다 1000배 이상 데이터 규모가 클 것"이라고 말했다.

 

구글은 하버드 대학교와 인간의 뇌도 함께 연구하고 있다. 37세 중증환자의 수술과정에서 뗀 뇌 조직의 일부분을 보면서 인간의 뇌 작동 원리를 살펴보고 있다. 이를 통해 인간의 커넥톰을 제작하면서 알츠하이머, 조현병 등 뇌 질환의 원인을 밝히는 한편, 최종적으론 사람의 뇌와 같은 원리로 작동하는 AI 기술을 개발할 계획이다.

 

자인 사이언티스트는 "구글은 의학을 비롯해 인류 발전을 위한 다양한 영역에 관심을 두고 있다"면서 "인간의 커넥톰을 완성하는 데엔 향후 5~6년간 기술이 10배씩 발전해야 하며 최종적으로 10년 이상 걸릴 것"이라고 덧붙였다.

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