Google이 뇌를 업로드했다. 이제 무엇을 할 것인가?

Google Research는 Howard Hughes Medical Institute(HHMI) Janelia Research Campus와 협력하여 성체 수컷 Drosophila melanogaster(초파리) 중추 신경계의 첫 번째 완전한 커넥톰(connectome)을 완성하는 기념비적인 업적을 달성했습니다. 이 복잡한 지도는 뇌와 복부 신경삭을 포함하여 166,000개 이상의 뉴런과 약 1억 2,500만 개의 시냅스 연결을 상세히 보여줍니다. 이는 뉴런 수 기준으로 지금까지 발표된 뇌 지도 중 가장 큽니다.

커넥톰(connectome)은 신경계의 포괄적인 "배선도", 즉 모든 신경 연결의 정적인 청사진을 의미합니다. 이를 첨단 슈퍼컴퓨터의 복잡한 전기 회로도이자 모든 구성 요소의 연결을 상세히 기록한 것으로 상상해 보십시오. 이 3D 해부학적 지도를 만드는 데는 수백만 장의 개별 전자 현미경 이미지를 이어 붙여야 했으며, 이는 정교한 인공지능 알고리즘 없이는 불가능한 거대한 작업이었습니다.

중요한 점은 이 성과가 공개적으로 이용 가능한 데이터셋일 뿐, Google 서버에 상주하는 지각 있는 AI가 아니라는 것입니다. 커넥톰은 정보 흐름을 위한 잠재적 경로인 기초적인 구조를 제공하지만, 사고나 의식을 할 수 있는 '살아있는' 뇌는 아닙니다. 이는 건물의 청사진일 뿐, 그 벽 안에서 일어나는 활기차고 분주한 활동은 아닙니다.

블랙잭을 하거나 루빅스 큐브를 푸는 등 복잡한 작업을 수행하는 초파리 시뮬레이션이 등장하고 있습니다. 그러나 이는 커넥톰 데이터를 사용하여 모델을 구축하고 훈련하는 취미 활동가와 연구자들의 외부적인 노력입니다. 커넥톰 자체는 여전히 활성화를 기다리는 정적인 지도일 뿐입니다.

취미 활동가들은 시뮬레이션된 뇌가 할 수 있는 일의 한계를 넓히고 있습니다. Google이 공개한 수컷 초파리 중추 신경계의 완전한 커넥톰을 통해, 열성 팬들은 이 복잡한 신경 지도를 가상 환경에 로드하여 파리의 자연스러운 행동 범위를 훨씬 벗어난 작업들을 훈련시키고 있습니다. 이렇게 시뮬레이션된 Drosophila는 복잡한 기술을 수행하는 법을 배우고 있습니다.

가상 초파리가 다음과 같은 복잡한 작업을 수행한다고 상상해 보십시오:

• 루빅스 큐브 풀기
• 시뮬레이션된 자동차를 능숙하게 조종하기
• Super Smash Bros. Melee와 같은 게임하기

이것은 미리 프로그래밍된 애니메이션이 아닙니다. 커넥톰은 166,000개의 뉴런과 1억 2,500만 개의 시냅스라는 근본적인 신경 구조를 제공합니다. 시뮬레이션된 신체와 환경 내에서 이 구조는 머신러닝 기술을 사용하여 활성화되고 훈련되며, 이를 통해 새로운 행동을 학습하게 됩니다. 이 과정은 불쾌한 골짜기와 같은 행동을 만들어냅니다. 스크립트된 명령을 따르는 대신, 시뮬레이션된 신경계는 '학습'하며 목표를 달성하기 위해 신경 경로를 조정합니다. 이러한 창발적 지능은 생물학적 시스템과 인공 시스템 사이의 경계를 모호하게 만들며, 지능의 본질에 대한 심오한 질문을 제기합니다.

시뮬레이션된 초파리가 Super Smash Bros. Melee를 마스터하거나 루빅스 큐브를 푸는 광경은 재미있기는 하지만 심오한 윤리적 딜레마를 제기합니다. 166,000개의 뉴런과 1억 2,500만 개의 시냅스로 구성된 네트워크가 학습할 수 있다면, 그것은 또한 '느낄' 수도 있을까요? Matthew Berman의 영상은 우리가 이 파리에게 아무리 사소하거나 복잡하더라도 작업을 강요함으로써 본질적으로 "이 파리를 고문하고 있는 것"은 아닌지 도발적인 질문을 던집니다. 이것은 단순한 디지털 펫에 관한 문제가 아니라 의식의 본질 그 자체에 관한 문제입니다.

철학자와 신경과학자들은 인공 지능의 도덕적 지위를 두고 고심하고 있습니다. 만약 의식이 충분히 복잡한 신경망과 그 상호작용에서 발생하는 창발적 속성이라면, 디지털 시뮬레이션은 어느 시점에 윤리적 고려의 대상이 되는 임계점을 넘어서는 것일까요? 특히 수컷 초파리의 커넥톰(connectome)과 같이 기반 데이터가 매우 정밀하게 상세화되어 있을 때, 그 임계점을 정의하는 것이 과제입니다. 기초 연구에 대한 자세한 내용은 A connectomics milestone: Mapping the complete male fruit fly brain - Google Research에서 확인하실 수 있습니다.

이 역설을 고려해 보십시오. 만약 우리가 계산적으로 부활한 이 곤충들에게 최소한의 지각 능력을 부여한다면, 그 윤리적 영향은 우리의 디지털 장난감을 훨씬 뛰어넘게 됩니다. 지구상에 살아있는 곤충의 수는 수십 경(quintillions)에 달할 것으로 추정되는데, 이는 인간의 윤리적 우려를 압도하며 생물학적 존재와 시뮬레이션된 존재를 막론하고 모든 비인간 생명체에 대한 우리의 책임을 근본적으로 재평가하도록 강요할 것입니다. 이 사고 실험은 파리가 인간처럼 고통을 느끼는지에 대한 것이 아니라, 잠재적인 고통에 대한 기준을 어디에 둘 것인가에 관한 것입니다.

16만 6천 개의 뉴런과 1억 2천 5백만 개의 시냅스를 가진 Drosophila melanogaster(초파리) 커넥톰을 매핑한 Google의 성과는 기념비적인 업적입니다. 하지만 이를 고양이의 뇌(7억 6천만 개의 뉴런)나 원숭이의 뇌(약 60억 개의 뉴런)와 비교해 보면 그 규모는 순식간에 엄청나게 커집니다. 인간의 뇌는 약 860억 개의 뉴런을 포함하고 있으며, 각 뉴런이 수천 개의 연결을 형성하고 있어 기하급수적으로 더 복잡한 영역입니다.

완전한 인간 커넥톰을 시뮬레이션하려면 현재의 능력을 훨씬 뛰어넘는 상상할 수 없는 컴퓨팅 파워와 수십 년간의 헌신적인 연구가 필요합니다. 그러나 신경망을 매핑하고 시뮬레이션하는 비용은 반도체 비용과 마찬가지로 급격히 하락하고 있습니다. 이러한 끊임없는 기술 발전은 오늘날 불가능해 보이는 것이 내일은 단지 어려운 일이 될 수도 있음을 시사합니다.

이러한 궤적은 인류가 인격과 정체성에 대한 심오한 질문을 마주하도록 강요합니다. 만약 우리가 인간의 마음을 복사하거나 시뮬레이션하거나 심지어 "업로드"할 수 있다면, 그것이 개인의 자율성과 의식의 정의 그 자체에 어떤 의미를 가질까요? 초파리를 둘러싸고 현재 나타나고 있는 윤리적 딜레마는 우리의 초기 훈련 과정이며, 다음 차례인 우리의 뇌를 마주하게 될 때 닥칠 진정으로 혁신적인 결정을 준비하게 해줍니다.

뇌 커넥톰이란 무엇인가요?

커넥톰은 뇌의 모든 신경 연결을 고해상도로 완벽하게 매핑한 지도입니다. 본질적으로 모든 뉴런과 시냅스를 상세히 기록한 뇌의 배선도라고 할 수 있습니다.

Google이 의식을 가진 AI 파리를 만들었나요?

아니요. Google과 파트너들은 구조적 지도(커넥톰)를 만들었을 뿐입니다. 시뮬레이션은 이 지도를 설계도로 사용하는 다른 이들이 진행하는 별도의 프로젝트입니다. 이러한 시뮬레이션이 의식을 가지고 있다는 과학적 합의는 존재하지 않습니다.

시뮬레이션된 뇌가 실제로 느끼거나 고통을 겪을 수 있나요?

이는 철학 및 AI 윤리학에서 가장 큰 미해결 질문 중 하나입니다. 생물학적 뇌 지도를 기반으로 한 시뮬레이션이 고통과 같은 주관적 경험을 가질 수 있는지는 알 수 없습니다. 하지만 그 가능성이 희박하더라도 존재한다는 사실이 윤리적 논쟁을 불러일으키는 이유입니다.

인간의 뇌를 시뮬레이션하기까지 얼마나 남았나요?

최소 수십 년은 걸릴 것입니다. 인간의 뇌는 초파리의 약 16만 6천 개와 비교되는 860억 개의 뉴런을 가지고 있습니다. 이를 시뮬레이션하려면 컴퓨팅 파워, 매핑 기술, 재정적 투자 측면에서 엄청난 도약이 필요합니다.