최원훈 

사람들은 게임을 좋아한다. 역사가 오래된 게임도 많다. 터키에서 발굴된 유적 중에 무려 5천년이나 된 보드게임도 있다. 이것이 점점 발전해서 좀더 복잡한 형태의 보드게임이 3천년 전 유물로 발견됐고 점점 체스게임으로 발전했다. 게임아 사람의 지능을 테스트하기 위한 가장 좋은 방편이 되면서 오래 전부터 컴퓨터의 지능을 테스트하기 위한 방편으로도 널리 사용되고 있다. 바로 사람과 컴퓨터와의 게임 대결이다.

본격적인 사람과 컴퓨터의 게임 대결은 1950년대로 거슬러 올라간다. Tac Tac Toe라고 불리는 가로나 세로 대각선으로 먼저 동그라미(O)나 엑스(X)를 완성하면 이기는 가장 초보적인 형태의 게임을 컴퓨터에게 학습시켜 사람과 대결했다. 가로 세로 3x3의 칸에서 게임했는데 처음에는 매번 사람이 이겼다. 하지만 그 후 몇 년이 가지 않아 컴퓨터가 사람을 압도했다. 이때 컴퓨터는 26,830 가지의 일련의 과정을 학습하고 있었다. Tic Tac Toe는 아주 단순한 게임이었지만 이 때 개발된 알고리즘은 이후 워게임(War Game) 등 다양한 분야에서 활용됐다.

 

   Figure 1: Tic Tac Toe

 

 

Tic Tac Toe가 단순하게 가능한 모든 경우의 수를 컴퓨터에게 입력하여 기계적으로 수행하게 한 것이었다면 1970년대에 있었던 사람과 컴퓨터와의 게임 대결은 조금 다른 양상을 보여 준다. 바로 우리에게는 조금 생소한 백가몬(Backgammon)이라는 게임 대결이다. 백가몬은 고대 메소포타미아에서부터 즐겼다고 하는 일종의 보드게임인데 주사위와 15개의 조각을 사용한다. 수많은 경우의 수가 있는 일종의 전략시뮬레이션 게임이라고 볼 수 있다. 당시 상당한 실력자와 맞붙은 경기에서 컴퓨터는 7대1로 완승했다. 이는 처음으로 학습 가능한 수학모형(smooth nonlinear function)을 만들어서 컴퓨터 프로그램에 적용시킨 것으로 이 모형은 지금도 널리 사용되고 있다.

 

     Figure 2: Backgammon

 

1990년대에 들어서면서 컴퓨터와 사람과의 대결은 더욱 가열됐다. 서양에서는 오랜 역사를 가지고 있는 게임 중의 최고봉이 체스라고 할 수 있다. 매년 체스경기 대회가 열리고 있고, 세계 챔피언이라는 타이틀이 있을 만큼 인기 있는 게임이다. 1997년 IBM의 딥블루(Deep Blue)가 당시 체스 세계 챔피언이었던 게리 카스파로프를 이기고 세계 챔피언 자리에 올랐다. 480개의 CPU가 달린 컴퓨터가 경기에 사용됐으며 최초로 확률적인 시뮬레이션 기법을 사용했다. 당시 언론들은 앞으로는 컴퓨터가 사람을 압도하게 될 것이라고 오랫동안 보도하였고 충격도 대단했다. 

 

 

   Figure 3: chess

 

 

그 이후로도 사람과 컴퓨터의 게임대결은 계속되었는데 그 중에 사람들의 기억 속에 강한 인상을 준 장면 중의 하나는 2011년 TV 프로그램 지오파디(Jeopardy)이다. 지오파디는 시사 및 상식퀴즈 프로그램인데 IBM은 자사에서 만든 왓슨(Watson) 이라는 컴퓨터 프로그램을 대회에 참가시켰고, 2명의 최고 실력자와 경쟁해서 우승한다. IBM 왓슨은 퀴즈에 나올법한 다양한 문제들을 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing), 추론(Knowledge Reasoning), 선택적 기계학습(Selective Machine Learning) 등 다양한 기술을 통하여 학습했다. 이때 사용된 컴퓨터는 90개의 8 core CPU가 장착된 것이었다. 주목할 만한 것은 왓슨이 퀴즈에 나올법한 문제들을 학습했을 때 사전이나 논문, 책, 온라인 자료 등 일반적인 정보를 통하여 학습했다는 점인데 보편적인 정보나 지식은 기계학습을 통하여 컴퓨터가 사람을 압도할 수 있다는 것을 보여준 대표적인 사례라 할 수 있다.

 

 

    Figure 4: Jeopardy

 

 

앞서 사례는 서양의 게임을 배경으로 한 것이어서 조금 덤덤하지만 2016년에 있었던 알파고(AlphaGo)와 이세돌의 게임은 우리에게 너무나 생생한 것이었다. 바둑은 체스와는 다르게 엄청난 경우의 수를 가지고 있으며 다음에 놓을 수를 당시 컴퓨터로 계산하려면 100년 정도 걸리는 시간이 필요했다. 프로기사의 경우 30수 이상을 본다고 하는데 당시 알파고는 150수를 추론할 수 있었다. 결과는 알파고가 이세돌을 4대1로 이겼고 연이어 세계 챔피언인 중국의 커제와의 대결에서도 완승을 거두었다. 앞서 Jeopardy가 주로 지도학습을 통하여 학습한 결과의 승리였다면 알파고는 여기에 강화학습 알고리즘을 더하였으며 빠른 신경망 연산을 위해서 GPU 연산을 활용했다. 

 

 

     

     Figure 5: Go

 

 

현재도 AI는 사람과의 게임경쟁을 계속하고 있다. 각종 온라인 게임대결에서 지금까지 보지 못했던 기술로 기존 실력자를 압도하고 있다. 게이머들은 온라인 게임경기에서 이런 실력자가 나오면 아마도 AI 일 것으로 추정하고 있기도 하다. 대표적으로 여러 온라인 게임대회에서 AI가 사람인 척 참여한 것이 여러 번 알려지기도 했다. 최근엔 게임회사들이 게임 난이도 조정을 위해 AI를 사용하기도 한다. 이럴 경우 플레이어인 AI와 게임회사의 AI가 맞붙는 경우도 조만간 생길 것이다. 사람들 간의 게임에 AI가 끼어드는 것은 어떻게 보면 썩 기분이 좋지는 않다. 하지만 AI는 앞으로도 계속해서 사람들의 게임에 참견할 가능성이 매우 높다. 

 

 

 

 

 

최원훈 공학박사

전) LG, Motorola, IBM 근무

현) 주식회사 퍼포머스 인공지능 부문 대표, 연구소장