인공지능(AI): 이해하기 쉬운 가이드

휴대전화가 어떻게 얼굴을 인식하고, 스트리밍 서비스가 다음에 좋아할 영화를 정확히 파악하며, 자동차가 어떻게 스스로 운전할 수 있는지 궁금한 적이 있나요? 정답은 인공지능(AI)입니다.

AI는 공상과학 소설에 나오는 이야기가 아니며, 우리가 알고 즐겨 사용하는 챗봇에만 국한되지 않고 수많은 방식으로 일상 생활의 일부가 되었습니다. AI는 이 시대의 가장 혁신적인 기술 중 하나로, 현대 혁신의 엔진 역할을 하고 있습니다. 그렇다면 '인공지능'이란 실제로 무엇을 의미할까요?

생성형 AI 소개

핵심 내용

모두가 이해할 수 있는 방식으로 AI를 설명해 보겠습니다.

  • 정의: AI는 학습, 추론, 문제 해결과 같이 일반적으로 인간의 지능이 필요한 태스크를 수행할 수 있는 스마트 머신을 만드는 데 중점을 둔 컴퓨터 과학 분야입니다.
  • 작동 방식: AI 시스템은 방대한 양의 데이터에서 학습하고 패턴을 식별하여 모든 시나리오에 대해 명시적으로 프로그래밍되지 않고도 예측하거나 결정을 내립니다. 백만 개의 규칙을 작성하는 대신 백만 개의 예시를 보여주어 컴퓨터를 가르치는 것이라고 생각하면 됩니다.
  • AI 사용 사례: Google 지도와 같은 내비게이션 앱, 쇼핑 사이트의 맞춤 추천, 이메일의 스팸 필터, Gemini Live와 같은 가상 어시스턴트 등 매일 AI를 사용하고 있습니다.
  • 중요한 이유: AI는 의료 연구 가속화부터 더 효율적인 공급망 구축, 기후변화 대응에 이르기까지 세계에서 가장 어려운 과제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

인공지능(AI)이란 무엇인가요?

인공지능(AI)은 컴퓨터가 언어를 이해하고 데이터를 분석하며 유용한 제안을 제공하는 등 인간의 지능이 필요했던 다양한 고급 태스크를 학습, 추론, 수행할 수 있도록 지원하는 일련의 기술입니다. AI는 사람과 사회, 그리고 세상에 의미 있고 긍정적인 변화를 가져올 수 있는 혁신적인 기술입니다.

AI는 컴퓨터 공학, 데이터 분석 및 통계, 하드웨어 및 소프트웨어 엔지니어링, 언어학, 신경 과학은 물론 철학과 심리학 등 다양한 학문을 포괄합니다. 

AI는 주변 세계를 이해하는 것부터 새로운 것을 배우고 신선한 아이디어를 떠올리는 것까지, 인간의 뇌가 할 수 있는 놀라운 일을 컴퓨터가 할 수 있도록 가르치는 것입니다. 예를 들어 AI는 광학 문자 인식(OCR)에 사용되어 다양한 이미지와 문서에서 텍스트와 데이터를 가져옵니다. 이 프로세스는 비정형 콘텐츠를 비즈니스에 사용할 수 있는 정형 데이터로 변환하여 유용한 정보를 발견하는 데 도움이 됩니다.

AI 작동 방식

인공지능 기술은 다양하지만 모두 기본적으로 데이터, 알고리즘, 컴퓨팅 성능에 의존합니다. AI 시스템은 방대한 양의 데이터를 학습하고 개선되어 인간이 놓칠 수 있는 패턴과 관계를 식별합니다. 이 데이터는 학습 자료 역할을 하며, AI의 성능에 있어 데이터의 품질과 양이 매우 중요합니다.

앞서 언급한 것처럼 AI는 단일 기술이 아니라 다음과 같은 여러 핵심 영역을 포괄하는 광범위한 분야입니다.

  • 머신러닝(ML): 시스템이 데이터에서 학습하여 패턴을 식별하고 직접적인 프로그래밍 없이 예측 또는 결정을 내리는 AI의 한 유형입니다. 수천 장의 새 사진을 보여주면서 컴퓨터에 새를 인식하도록 가르친다고 상상해 보세요. 컴퓨터는 새가 어떻게 생겼는지 스스로 학습합니다.
  • 딥 러닝(DL): ML의 하위 분야인 딥 러닝은 여러 레이어로 구성된 인공 신경망(따라서 '딥')을 사용하여 데이터로부터 학습합니다. 이러한 네트워크는 인간 뇌의 구조에서 영감을 받았으며 이미지 및 음성 인식과 같은 복잡한 태스크에 특히 뛰어납니다.
  • 자연어 처리(NLP): NLP는 컴퓨터가 인간의 언어를 이해하고 해석하고 생성할 수 있도록 합니다. 이는 Siri, Alexa와 같은 음성 어시스턴트, 번역 서비스, 챗봇을 구동합니다.
  • 컴퓨터 비전: 이 영역에서는 컴퓨터가 이미지와 동영상 등 세상의 시각적 정보를 '보고' 해석할 수 있습니다. 얼굴 인식부터 자율 주행 자동차에 이르기까지 모든 분야에 사용됩니다.

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인공지능 유형

인공지능은 개발 단계나 수행되는 작업에 따라 여러 가지 방법으로 구성될 수 있습니다. 

AI 기능 유형

이 분류는 AI 모델을 지능 수준과 문제 해결 능력에 따라 정의합니다.

  • 좁은 의미의 인공지능(ANI): 현재 존재하는 유일한 형태의 AI입니다. ANI 모델은 이미지 식별, 채팅 참여, 이메일 필터링과 같은 단일한 특정 태스크를 수행하도록 설계되었습니다. 예로는 음성 어시스턴트, 얼굴 인식 기술, Gemini와 같은 생성형 AI 모델, 기타 대규모 언어 모델(LLM)이 있습니다. 이름과는 달리 ANI는 추론이나 자기 인식 기능을 갖추고 있지 않습니다. 대신 데이터와 알고리즘을 결합하여 미리 정의된 파라미터 내에서 예측을 수행합니다. ANI는 많은 이점을 제공하지만 위험도 수반합니다. 학습 데이터가 부실하면 편향되거나 부정확한 출력이 발생할 수 있으며, 이는 대출 승인, 채용 결정, 예측 치안과 같은 애플리케이션에서 치명적일 수 있습니다. 또한 사이버 범죄자는 ANI를 악용하여 정교한 AI 기반 사기를 저지를 수 있습니다. 
  • 범용 인공지능(AGI): AI 기술의 미래 단계로 제안된 개념입니다. 이론적으로 AGI는 광범위한 태스크를 수행할 수 있으며 인간과 유사한 추론을 활용하여 학습, 적응, 개선할 수 있습니다. AGI는 아직 존재하지 않습니다. ANI와 달리 AGI는 적응력이 있고 자율적이며 행동을 통해 학습할 수 있을 것으로 예상됩니다. 스타워즈의 드로이드가 대표적인 가상 예시입니다. 그러나 AGI는 악의적인 행위자가 AGI를 유해한 의도로 프로그래밍할 수 있으므로 심각한 안전 및 윤리적 문제를 야기할 수 있으며, 규제되지 않을 경우 잠재적으로 무한한 파괴력을 발휘할 수 있습니다.
  • 초인공지능(ASI): AI의 가장 발전된 이론적 형태입니다. ASI는 인간의 통제를 벗어나 작동하는 자기 인식이 있는 개체로, 추론, 창의성, 심지어 감성 지능까지 인간의 지능을 훨씬 뛰어넘을 것입니다. 다른 형태의 AI와 마찬가지로 ASI가 인류의 생존에 위협이 될 수 있다는 우려가 있으며, 일부 AI 연구자들은 인류 멸종을 포함한 극도로 나쁜 결과가 발생할 가능성이 무시할 수 없을 정도로 높다고 말합니다.

기능별 AI 유형

이 분류는 특정 맥락에서 AI가 작동하고 상호작용하는 방식에 따라 AI를 분류합니다.

  1. 반응형 머신: 사전 프로그래밍된 규칙에 따라 다양한 종류의 자극에만 반응하는 제한된 AI입니다. 메모리가 부족하므로 새로운 데이터로 학습할 수 없습니다. 대표적인 예로 1997년 체스 챔피언인 가리 카스파로프를 이긴 IBM의 Deep Blue를 들 수 있습니다.
  2. 제한된 메모리: 대부분의 최신 AI는 제한된 메모리입니다. 일반적으로 인공 신경망이나 기타 학습 모델을 통해 새로운 데이터로 학습되므로 시간이 지남에 따라 향상되는 메모리를 사용할 수 있습니다. 이 메모리는 단기적이며 세션이 끝나면 메모리가 재설정되는 경우가 많습니다. 예를 들어 자율 주행 자동차가 다른 차량을 관찰하거나 Gemini와 같은 챗봇이 대화에서 이전 메시지를 기억하는 경우를 들 수 있습니다.
  3. 마음 이론: 마음 이론 AI는 현재 존재하지 않지만 가능성에 대한 연구가 진행 중입니다. 이 기술은 인간의 마음을 모방할 수 있고 인간과 마찬가지로 감정을 인지 및 기억하고 사회적 상황에 맞춰 반응하는 등 인간과 동일한 의사 결정 능력을 가진 AI를 설명합니다.

AI에 대한 오해와 진실

AI에 대한 몇 가지 일반적인 오해를 풀어보겠습니다.

진실: AI 시스템은 감정을 처리하고 심지어 시뮬레이션할 수 있지만 의식, 자기 인식, 진정한 감정을 가지고 있지는 않습니다. 복잡한 패턴 매칭 머신일 뿐입니다.

진실: AI의 성능은 학습에 사용되는 데이터의 품질에 따라 결정됩니다. 데이터가 인간의 편향을 반영하면 AI는 이를 학습하고 고착화합니다.

진실: AI가 많은 태스크를 자동화할 것은 분명하지만, 인간의 역량을 보강하여 더 창의적이고 전략적이며 공감 능력이 필요한 업무에 집중할 수 있도록 해줄 가능성이 더 큽니다.

AI의 이점

자동화

AI는 워크플로와 프로세스를 자동화하거나 작업자팀과 독립적으로 작업하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어 AI는 네트워크 트래픽을 지속적으로 모니터링하고 분석하여 사이버 보안의 측면을 자동화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 마찬가지로 스마트 공장에는 컴퓨터 비전을 사용하여 공장 작업장을 탐색하거나 제품 결함을 검사하거나 디지털 트윈을 만들거나 실시간 분석을 사용하여 효율성과 출력을 측정하는 로봇과 같이 다양한 종류의 AI가 사용되고 있을 수 있습니다.

사람의 실수 감소

AI는 매번 동일한 프로세스를 따르는 자동화와 알고리즘을 통해 데이터 처리, 분석, 제조에서 조립, 기타 태스크에서 수동 오류를 최소화할 수 있습니다.

반복적인 작업 제거

AI를 사용하면 반복적인 태스크를 수행할 수 있어 사람들이 더욱 복잡한 문제에 집중할 수 있습니다. 데이터 분석, 문서 확인, 전화 통화 스크립트 작성, 콘텐츠 검토, '위치가 어디인가요?'와 같은 간단한 고객 질문에 대한 답변 등 다양한 작업에 AI를 활용할 수 있습니다. AI는 이러한 반복적이거나 지루한 작업 기능을 자동화하는 데 탁월합니다. 

빠르고 정확함

AI는 사람보다 더 많은 정보를 더 빠르게 처리하여 사람이 놓칠 수 있는 데이터의 패턴과 관련성을 찾을 수 있습니다.

무한대의 가용성

AI는 시간, 휴식의 필요성 또는 기타 사람의 필요로 제한되지 않습니다. 클라우드에서 실행할 때 AI 및 머신러닝이 '상시 사용 설정'되어 할당된 태스크를 지속적으로 수행할 수 있습니다.


연구 및 개발 가속화 

방대한 양의 데이터를 빠르게 분석할 수 있는 기능을 통해 연구 개발이 가속화될 수 있습니다. 예를 들어 AI는 잠재적인 새로운 의약품 치료의 예측 모델링이나 인간 게놈의 정량화를 지원할 수 있습니다.

AI의 실제 사용 사례: 세상을 바꾸는 AI

AI의 영향력은 광범위하고 확대되고 있으며, 우리 삶과 산업의 거의 모든 측면에 영향을 미치고 있습니다. AI가 변화를 가져오는 분야는 다음과 같습니다.

  • 일상 생활: 스마트폰의 가상 어시스턴트, 스트리밍 서비스의 맞춤 추천, 이메일의 스팸 필터, Google 지도와 같은 내비게이션 앱은 모두 AI에 의존하여 작동합니다.
  • 의료: AI는 의료 영상 분석을 통해 의사가 질병을 더 일찍 진단하고, 치료 계획을 맞춤화하며, 신약 개발을 획기적으로 가속화하도록 지원하여 의료 분야에 혁신을 일으키고 있습니다.
  • 교통: 자율주행 차량은 AI를 사용하여 탐색, 객체 감지, 실시간 의사 결정을 통해 안전하게 운전합니다.
  • 비즈니스 운영: 기업은 고객 서비스 챗봇과 금융 사기 감지부터 공급망 최적화와 마케팅 캠페인 개인화에 이르기까지 모든 분야에 AI를 사용합니다.
  • 엔터테인먼트: 비디오 게임에서 AI는 더욱 현실적이고 도전적인 캐릭터를 만듭니다. 콘텐츠 제작 분야에서는 생성형 AI가 음악을 작곡하고, 스크립트를 작성하고, 멋진 시각 예술 작품을 만들 수 있습니다.

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AI의 역사

스스로 생각할 수 있는 기계라는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 지능을 갖춘 인공 존재라는 개념은 수십 년 전으로 거슬러 올라가지만, 현대 AI 분야는 20세기 중반에 본격적으로 형성되기 시작했습니다. 현재 우리가 알고 있는 AI의 역사를 살펴보겠습니다.

  • AI의 씨앗(1940년대~1950년대): 1940년대에 프로그래밍 가능한 컴퓨터가 발명되면서 상상력이 발휘되기 시작했습니다. 1950년, 앨런 튜링은 기계가 인간과 구별할 수 없는 지능적인 행동을 보일 수 있는지 측정하는 방법인 '튜링 테스트'를 제안했습니다. 이는 철학적, 과학적으로 매우 중요한 단계였습니다.
  • 분야의 탄생(1956년): 존 매카시와 같은 선구자들이 조직한 다트머스 여름 연구 프로젝트는 AI가 학문 분야로 공식적으로 탄생한 계기로 널리 여겨집니다. '인공지능'이라는 용어가 만들어진 것도 바로 이 프로젝트였습니다.
  • 초기 성공과 과제(1960년대~1970년대): 연구자들은 대화를 시뮬레이션할 수 있는 챗봇인 ELIZA와 환경에 대해 추론할 수 있는 최초의 로봇 중 하나인 Shakey the Robot과 같은 초기 AI 프로그램을 개발했습니다. 그러나 진정한 지능을 구현하는 과정의 복잡성으로 인해 자금 지원과 진전이 줄어드는 시기가 있었는데, 이를 'AI 겨울'이라고 부릅니다.
  • 부활과 성장(1980년대~2000년대): 전문가 시스템의 개발과 이후 머신러닝의 부상은 AI 연구에 새로운 활력을 불어넣었습니다. 1997년 IBM의 Deep Blue가 체스 그랜드마스터를 이긴 사건은 AI의 성장하는 역량을 보여주는 획기적인 사건이었습니다.
  • 현대 AI 붐(2010년대~현재): 컴퓨팅 성능의 발전, 방대한 데이터 세트의 가용성, 특히 신경망을 사용한 딥 러닝의 획기적인 발전이 현재의 AI 혁명을 촉진했습니다. 이 시대에는 산업을 혁신하는 강력한 도구가 등장했습니다.

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최첨단 기술: 생성형 AI, LLM, AI 에이전트의 부상

최근 몇 년 동안 AI 분야에서 가장 흥미로운 발전 중 두 가지는 생성형 AI와 대규모 언어 모델(LLM)입니다. 그러나 AI 에이전트와 에이전트 AI의 등장으로 프런티어가 빠르게 확장되고 있으며, 이는 더욱 자율적이고 강력한 AI 시스템을 향한 중요한 발걸음입니다.

  • 생성형 AI: 데이터를 분석하는 데 그치지 않고 새로운 콘텐츠를 생성하는 AI의 한 유형입니다. AI 아티스트, 작가, 코더라고 생각하면 됩니다. 생성형 AI는 방대한 양의 데이터(텍스트, 이미지, 코드 등) 내에서 패턴과 구조를 학습한 다음, 해당 지식을 사용하여 프롬프트에 따라 완전히 새로운 독창적인 콘텐츠를 생성합니다. 이미지용 DALL-E와 텍스트용 ChatGPT와 같은 도구가 대표적인 예입니다.
  • 대규모 언어 모델(LLM): 오늘날 가장 정교한 AI 애플리케이션, 특히 텍스트 기반 태스크에 사용되는 엔진입니다. LLM은 텍스트와 코드로 구성된 방대한 데이터 세트로 학습된 대규모 AI 모델입니다. 인간의 언어를 이해하고, 생성하고, 조작하는 데 탁월합니다. 대규모 언어 모델은 방대한 양의 정보를 처리했기 때문에 복잡한 질문에 답하고, 문서를 요약하고, 언어를 번역하고, 창의적인 콘텐츠를 작성하고, 컴퓨터 코드까지 생성할 수 있습니다. 이러한 모델은 점점 더 강력해지고 있으며, 수학 문제 풀기, 코드 작성과 같은 '창발적 능력'까지 개발하고 있습니다. 하지만 개발자가 AI 생성 코드를 검토하고 검증하는 것이 항상 현명합니다. 또한 LLM은 멀티모달이 되어 텍스트뿐만 아니라 이미지, 오디오, 동영상도 이해하고 처리할 수 있게 되었습니다.
  • AI 에이전트: 환경을 인식하고, 의사 결정을 내리고, 특정 목표를 달성하기 위해 행동하도록 설계된 AI 시스템입니다. 직접적인 명령에 응답하는 단순한 챗봇과 달리 AI 에이전트는 다음을 수행할 수 있습니다.
  • 계획: 복잡한 목표를 더 작고 관리 가능한 일련의 단계로 나눕니다.
  • 추론: 지식과 이해를 사용하여 각 단계에서 결정을 내립니다.
  • 행동: 디지털 또는 물리적 환경(API 또는 로봇 인터페이스를 통해)과 상호작용하여 계획을 실행합니다.
  • 학습/적응: 경험을 통해 학습하여 시간이 지남에 따라 성능을 개선할 수 있습니다.
  • 에이전트 AI: AI 시스템이 위에서 설명한 방식으로 자율적으로 작동할 수 있는 기능을 말합니다.

소프트웨어 개발자의 경우 AI 에이전트가 소프트웨어 개발 도구, API, 심지어 기존 코드베이스와 상호작용하도록 프로그래밍할 수 있기 때문에 특히 흥미로울 수 있습니다. 이를 통해 AI가 새로운 기능 자동 테스트, 대규모 코드 리팩터링, 프로젝트 워크플로 관리 등 더 복잡한 개발 작업을 지원할 수 있는 가능성이 열립니다. 현재 진행 중인 연구는 이러한 에이전트가 자율성을 확보함에 따라 더욱 안정적이고 효율적이며 안전하게 만드는 데 초점을 맞추고 있습니다.

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