어쩌다 인공지능

이전 글에서 못 다한 부분이 있어, 앨런 튜링에 대한 이야기를 좀 더 해보겠습니다.

인공지능과 사람과의 게임 대결에서 가장 기념비적인 사건이 있었습니다. 바로 알파고(Alphago: 구글의 인공지능개발 자회사인 구글 딥마인드(구글이 2014년도 인수함)가 개발한 인공지능 프로그램)와 이세돌 9단과의 대결이였습니다. 아마도 너무 유명한 내용이라 대부분의 사람들이 알고 있는 내용입니다. 2016년 3월 알파고의 승리로 그 이후부터 이제 인간은 바둑으로는 컴퓨터를 이길 수 없습니다.

수십 년간의 연구에도 불구하고 2000년대까지는 컴퓨터의 바둑 실력은 아마급 정도에 미치는 것이 한계였으며, 컴퓨터 프로그램이 초단 수준의 사람과 호선으로 겨루어 사람을 이기는 것은 사실상 불가능하다는 평가를 받아 왔습니다. 하지만 2000년대 후반 들어 몬테카를로 트리 탐색(게임을 프로그램 구현시 많이 사용되는 의사 결정을 위한 체험적 탐색 알고리즘)이 도입되어 9줄 바둑에서는 프로기사와 대등한 수준에 이르렀으며, 구글의 알파고를 통해 딥러닝이 도입되어 바둑에서도 인간 정상급을 능가하는 인공지능이 나왔습니다. 결국 이세돌과 중국의 커제를 물리친 알파고에게 한국기원은 정상의 프로기사 실력인 '입신'(入神)의 경지에 올랐다고 인정하여 '프로 명예 단증(9단)'을 수여하였고, 중국기원도 '프로기사 9단' 칭호를 부여했습니다. 즉, 바둑으로 인공지능은 신과 같은 경지에 이르렀다는 뜻입니다.

바둑이전에도 컴퓨터와 인간과 게임 대결에서 기념비적인 사건이 있었습니다. 1997년, IBM의 Deep Blue( 딥 블루, IBM에서 개발 한 체스 게임 컴퓨터)가 처음으로 체스 세계 챔피언(Garry Kasparov)을 상대로 인간과의 경기에서 승리했습니다. (이 경기는 논란의 여지가 있기는 합니다.) Deep Blue는 GOFAI의 예인 알파-베타 검색 알고리즘을 병렬로 실행하기 위해 맞춤형 VLSI 칩을 사용했습니다.

※ GOFAI : Good Old-Fashioned Artificial Intelligence. 1950년대 중반부터 1980년대 후반까지 많이 사용되었던 Symbolic AI를 말함. 문제, 논리, 검색에 symbolic한 표현을 기반으로 함.

오늘 이야기가 바로, 앨런 튜링의 체스 프로그램 "튜로챔프(Turochamp)"입니다. 때때로 "Turbochamp"로 잘못 표기되기도 합니다.

#4. 튜로챔프 : 구현하지 못한 인공지능 체스 프로그램

튜로챔프(Turochamp) 프로그램은 1948년 앨런 튜링(Alan Turing)과 데이비드 가운 챔퍼나운(혹은 데이비드 챔퍼나운. David Gawen Champernowne, DG Champernowne, 영국의 경제학자이자 수학자. 1912년–2000년, 앨런 튜링의 오래된 대학 친구)가 같이 만들었기 때문에, 두 사람의 성을 조합 하여 "Turochamp"로 명명한 것입니다.

이 튜로챔프는 최초로 작성된 체스 시뮬레이션 컴퓨터 게임 프로그램으로 실제로 컴퓨터에는 구현되지는 않았습니다. 튜로챔프를 만들기 전에 앨런 튜링을 삶을 살펴보면 다음과 같습니다.

인류 역사상 가장 많은 인명 피해와 재산 피해를 남긴 가장 파괴적이었고 큰 전쟁이었던 제2차 세계대전(1939년9월1일 ~ 1945년9월2일)이 6년1일만에 끝나고, 앨런 튜링은 런던의 Hampton에 살았습니다. 1945년 그는 National Physical Laboratory(NPL:영국의 국가 측정 표준 연구소. 세계에서 가장 오래된 표준화 실험실 중 하나)에서 수학부서 창설 추진과 ACE (Automatic Computing Engine: 자동 컴퓨팅 엔진. 앨런 튜링이 설계한 영국 초기 전자 직렬 저장 프로그램 컴퓨터) 설계 작업을 했습니다. 그리고 맨체스터 대학교 등에서 컴퓨터에 대한 연구도 계속했습니다. 이 시기의 앨런 튜링은 형태 발생과 수학적 모델화에 주력했습니다. ACE는 실현 가능한 디자인이었지만 블레칠리 파크(Bletchley Park)의 전시 작업을 둘러싼 비밀(영국의 공식 비밀 법으로 보호되었음)로 인해 프로젝트 시작이 지연되고 환멸을 느꼈습니다. 결국 1947년에 ACE를 떠납니다.

1948년에 앨런 튜링은 맨체스터 빅토리아 대학교 수학과의 리더로 임명되었습니다. 1년 후, 1949년 그는 컴퓨팅 머신 연구소의 부국장이 되었고, 그곳에서 가장 초기의 저장 프로그램 컴퓨터 중 하나 인 Manchester Mark 1의 소프트웨어 작업을 했습니다.

※ ACE관련 참고 : 1947년 Turing이 캠브리지로 떠난 후 Wilkinson이 ACE 그룹을 이끌도록 임명되었습니다. 앨런 튜링이 떠난 이후 ACE는 Pilot ACE(제작이 완료되기 전에 NPL을 떠난 앨런 튜링이 설계 한 전체 ACE 의 예비 버전) 형태로 진행되어 1950년 5월10일, 첫 프로그램을 실행했으며 1950년11월 언론에 시연되었습니다.

1948년 앨런 튜링은 그의 전 대학 동료인 데이비드 챔퍼나운과 함께 아직 존재하지 않는 컴퓨터를 위한 체스 프로그램을 작성하기 시작했습니다. 1950년 드디어 프로그램은 완성되어 “튜로챔프(Turochamp)”라고 불렸습니다. 1952년, 그는 튜로챔프를 Ferranti Mark 1(Manchester Electronic Computer 혹은 Manchester Ferranti : 세계 최초의 상용 범용 디지털 컴퓨터 중 하나) 위에 구현하기 위해 노력했습니다. 그러나 충분한 전력이 부족으로인해 컴퓨터가 프로그램을 실행 할 수 없습니다. 대신 튜링은 알고리즘의 페이지를 넘기고 체스판에서 지시를 수행하여 수동으로 프로그램을 진행했습니다. 모든 동작을 고려해야 했기에 한번 말을 놓는 데까지 약 30분이라는 긴 시간이 소요됐다고 합니다. 결론적으로 보면 튜로챔프 알고리즘은 모든 잠재적 움직임과 모든 잠재적 플레이어 움직임을 계산하고 각 게임 상태에 점수 값을 할당하고 평균이 가장 높은 움직임을 선택하는 방식으로, 낮은 수준의 인간 플레이어와 전체 체스 게임을 할 수 있었습니다.

결국 인간과의 대결에서 이 프로그램은 튜링의 동료인 Alick Glennie에게 졌지만 데이비드 챔퍼나운의 아내 Isabel과의 경기에서 이겼다고합니다.

1952년 튜로챔프(화이트)와 Alick Glennie(블랙)간의 게임. 29번 이동후 화이트가 패배함 [츨처: 영어 위키백과]

애석하게도 튜로챔프는 원래 구현이 종이에 알고리즘이 있었기 때문에 실행 가능한 프로그램이나 프로그램의 소스 코드를 다운로드 할 수 없습니다. 그래서 "종이 기계(paper machine"이라는 별명을 가지고 있습니다. 튜로챔프의 원본 프로그램의 가장 좋은 확인은 앨런 튜링의 작품 에세이입니다. 체스 알고리즘이 어떻게 동작하는지 기술되어있는 앨런 튜링의 에세이에서 발췌한 아래 이미지를 참조하시길 바랍니다.