AI는 마법이 아니다···인공지능이 실제로 작동하는 원리

서용운 계명대 글로벌 창업대학원 벤처창업학과 교수

지난주, 우리는 AI 시대를 맞이하는 마음가짐과 준비의 필요성에 대해 이야기했다. 이번 주에는 한 걸음 더 들어가 AI가 무엇이고, 어떻게 작동하는지 알아보려 한다. 많은 사람들이 AI를 마법 같은 존재로 여기지만, 실상 AI는 명확한 원리로 작동하는 기술이다. 그 원리를 이해하면 AI를 훨씬 효과적으로 활용할 수 있다.

포항 죽도시장의 작은 마법

예를 들어 죽도시장에서 건어물 가게를 운영하는 김 사장은 최근 ChatGPT를 활용해 매일 SNS 홍보 글을 작성한다고 하자. “오늘은 국내산 마른오징어 특가! 쫄깃하고 고소한 맛이 일품입니다”라는 문구부터 계절별 상품 소개까지, 이전에는 30분 이상 고민하던 일을 이제는 5분 만에 홍보 문구를 만들어 활용한다.

여기서 김 사장은 이렇게 물어볼 수 있다. “이거 정말 컴퓨터가 스스로 생각하는 건가요? 너무 신기하네요” 많은 사람들이 김 사장처럼 AI가 마치 사람처럼 생각하고 판단한다고 여길 수 있다. 과연 그럴까?

 

AI학습원리-인포그래픽

AI의 진짜 정체 - 패턴을 찾는 예측 기계

AI, 특히 ChatGPT 같은 생성형 AI의 핵심은 의외로 단순하다. 바로 ‘다음에 올 단어 예측하기’다. 예를 들어보자. “포항 하면 떠오르는 것은?”이라는 질문에 대부분 “철강”, “과메기”, “호미곶” 등과 같은 단어를 떠올릴 것이다. 이것이 바로 AI가 하는 일이다. AI는 인터넷에 있는 수천억 개의 문장을 학습하면서 “포항” 다음에는 “철강”이 자주 나온다는 패턴을 발견한다. 그리고 그 패턴을 바탕으로 다음 단어를 예측하는 것이다. 물론 실제로는 훨씬 복잡하다. ChatGPT는 약 1조7000억 개의 매개변수(파라미터)를 가진 거대한 수학 모델이다. 이 숫자가 얼마나 큰지 감이 안 온다면, 포항시 전체 인구가 50만 명인데 그보다 340만 배나 많은 연결점을 가진 신경망이라고 생각하면 된다. 하지만 본질은 같다. AI는 통계와 확률로 작동한다. “이런 상황에서는 이런 답변이 나올 확률이 높다”는 계산을 초고속으로 수행하는 것이다.

 

ChatGPT 등장 전후 비교

ChatGPT의 등장이 바꿔놓은 결정적 차이

그렇다면 왜 2022년 ChatGPT 출시 이전과 이후의 세상이 이렇게 다를까? 사실 AI 기술 자체는 1950년대부터 존재했다. 2016년 알파고가 이세돌 9단을 이긴 것도 AI였다. 그런데 ChatGPT는 무엇이 달랐을까?

우선 대화가 가능해졌다. 이전의 AI는 특정 작업만 수행했다. 알파고는 바둑만 뒀고, 음성인식 AI는 음성만 인식했다. 하지만 ChatGPT는 대화를 나눌 수 있다. 질문하고, 보충 설명을 요청하고, 잘못된 부분을 고쳐 달라고 할 수 있다. 마치 옆에 똑똑한 비서가 앉아 있는 것처럼 말이다.

둘째, 범용성이다. ChatGPT는 글쓰기, 번역, 코딩, 수학 문제 풀이, 요리 레시피 제안까지 수천 가지 일을 할 수 있다. 하나의 AI가 이렇게 다양한 작업을 수행할 수 있게 된 것은 혁명적 변화였다.

셋째, 누구나 쓸 수 있다. 가장 중요한 변화는 바로 이것이다. 이전의 AI는 전문가만 사용할 수 있었다. 복잡한 프로그래밍 지식이 필요했고, 고가의 장비가 필요했다. 하지만 ChatGPT는 스마트폰만 있으면 된다. 그냥 대화하듯 말을 걸면 된다.

 

좋은 질문의 중요성

학습 방식의 비밀 - 어떻게 똑똑해졌나?

ChatGPT가 똑똑해진 과정은 세 단계로 이뤄진다.

1단계: 사전 학습 - 인터넷에 있는 책, 논문, 웹사이트, 대화 등 엄청난 양의 텍스트를 읽는다. 이 과정에서 언어의 패턴, 세상의 지식, 추론 방법 등을 배운다. 마치 우리가 어릴 때부터 수천 권의 책을 읽으며 지식을 쌓는 것과 비슷하다.

2단계: 지도 학습 - 사람들이 좋은 답변 예시를 보여준다. “이런 질문에는 이렇게 답하는 게 좋아”라고 가르치는 것이다.

3단계: 강화 학습 - 여러 답변 중 어떤 것이 더 나은지 사람이 평가한다. AI는 이 피드백을 받아 점점 더 나은 답변을 만들어낸다.

AI가 틀릴 수도 있다는 사실

여기서 중요한 점이 있다. AI는 ‘패턴’으로 작동하기 때문에 때로는 그럴듯하지만 틀린 답을 내놓는다. 이를 ‘환각(Hallucination)’이라고 부른다. 예를 들어, “포항에서 가장 오래된 카페는?”이라고 물으면 실제로 존재하지 않는 카페 이름을 자신 있게 말할 수 있다. 왜냐하면 AI는 “가장 오래된 카페”라는 패턴에서 그럴듯한 이름을 만들어내기 때문이다. 실제로 확인한 것이 아니라, 확률적으로 그럴듯한 답을 생성한 것이다. 그래서 AI를 활용할 때는 항상 중요한 정보는 확인하는 습관이 필요하다. 특히 날짜, 숫자, 고유명사 같은 것은 더욱 그렇다.

그래서, 우리는 무엇을 알아야 하나?

AI의 작동 원리를 이해하면 두 가지가 명확해진다.

첫째, AI는 도구다. 아무리 똑똑해 보여도 결국은 사람이 만든 도구일 뿐이다. 망치가 스스로 못을 박지 못하듯, AI도 우리가 어떻게 활용하느냐에 따라 가치가 결정된다.

둘째, 좋은 질문이 중요하다. AI는 질문의 패턴을 보고 답한다. 막연한 질문에는 막연한 답이, 구체적인 질문에는 구체적인 답이 나온다. “보고서 써줘” 보다는 “2025년 포항시 관광객 증가 추세를 분석한 500자 분량의 보고서를 작성 해줘”라고 물어야 원하는 답을 얻을 수 있다.

 

마법이 아닌, 과학을 이해하면

AI는 마법이 아니다. 복잡하고 정교한 통계 계산을 수행하는 기술이다. 그러나 이 기술을 제대로 이해하고 활용하면, 마법처럼 느껴지는 결과를 만들어낼 수 있다. 죽도시장 김 사장도 이제는 안다. ChatGPT가 스스로 생각하는 게 아니라, 인터넷에서 본 수많은 홍보 문구의 패턴을 조합해 새로운 문장을 만들어낸다는 것을. 그리고 그 원리를 이해하니, 어떻게 질문해야 더 좋은 답을 얻을 수 있는지도 알게 되었다.

다음 주에는 프롬프트, 즉 AI에게 말 거는 법에 대해 좀 더 구체적으로 알아보겠다. AI와의 대화에도 요령이 있다. 같은 도구라도 어떻게 쓰느냐에 따라 결과는 천차만별이니까.

/서용운 계명대 글로벌 창업대학원 벤처창업학과 교수