[이남식 칼럼]제4차 산업혁명의 핵심

이남식

발행일 2017-01-24 제12면
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전공학과 없이 일정 과목 이수로
데이터과학·기계학습 전공 졸업
프로젝트 중심 교과과정 통해
실제 해결능력 키울 수 있으며
새 분야와 기존분야 접목 시키는
교육이 가능하다는 것을 예고


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이남식 수원대학교 제2창학위원장
지난 해 스위스의 UBS가 조사한 바에 따르면 우리나라의 제4차 산업혁명에 대한 준비가 세계 25위에 달할 정도로 ICT 강국임에도 불구하고 전세계적인 변화의 물결 속에서 뒤처지고 있는 느낌이다.

제4차 산업 혁명을 준비하기 위하여 과연 무엇이 가장 중요할 지에 대하여 짚어 보기로 하자.

혹자는 ICBM (IoT, Cloud, Big Data, Mobile) 이다 혹은 인공지능 (AI) 이다하는 등 여러 가지 이야기가 있으나 필자가 보기에 핵심적인 내용은 모바일 시대가 도래하면서 엄청난 양의 데이터들이 생겨나며 이 또한 형식이 일정치 않은 비정형의 데이터인 경우가 많다.

과거처럼 이를 처리하려면 엄청난 속도의 메임프레임컴퓨터가 필요하겠지만 지금은 네트워크화 된 수많은 PC들을 병렬처리 방식으로 사용하여 처리하는 하듭 (Hadoop)이라는 플랫폼이 오픈소프트웨어로 나와 누구든지 쉽게 사용할 수 있게 되었으며 여기에 기계 스스로 학습할 수 있는 딥러닝 기술이 개발되고 확산되면서 놀라운 결과들이 나타나고 있다.

보통 사람의 학습은 뇌 속에 신경망 (Neural Network)이 형성되면서 이루어진다. 따라서 무엇을 배우고 익히기 위해서는 반복이 필요하고 에너지가 들어가야 한다. 그래서 공부는 왕도가 없으며 누구에게나 어려운 것이다.

그런데 다층구조의 신경망을 소프트웨어적으로 구현해 보려는 노력이 오래전부터 진행 되었으나 주어진 입력에 대하여 원하는 출력이 나오도록 신경망 내의 노드들에 가중치를 부여하는 계산이 너무나 방대하여 풀지 못했으나 제프리 힌튼 교수등이 개발한 딥러닝 알고리듬이 이를 가능하게 함으로써 급속히 확산되기 시작하여 알파고와 같은 응용이 가능하게 되었다. 따라서 제4차 산업혁명을 뒷받침하는 변화는 데이터과학 (Data Sciences)과 기계학습 (Machine Learning)이라 할 수 있다.

데이터 과학을 통하여 수많은 데이터를 의미 있는 데이터끼리 서로 군집화하고 이를 입력과 출력 답안으로 제공하여 학습할 수 있도록 하면 우리가 공부를 하면 뇌의 구조가 어떻게 바뀌는지는 몰라도 정답을 찾아내는 것처럼, 기계도 학습하여 컨트롤하는 부분에 인공적으로 지능을 갖도록 할 수 있다.

최근에는 많은 영역에서 이러한 학습법으로 기계가 인간의 능력을 넘어서게 되는 싱큘래리티의 시대 (Ageof Singularity)를 맞게 된 것이다. 이번 라스베이거스의 CES에서도 아마존이 개발한 Alexa라는 자연어 처리 플랫폼을 이용한 다양한 형태의 응용이 주류를 이룬 것처럼, 기계가 매우 자연스럽게 사람의 뜻을 이해하고 유연하게 대처할 수 있게 되었다. 따라서 앞으로는 누가 기계를 잘 훈련시킬 수 있는가가 사업의 성패를 가르며, 더 훌륭한 대학이나 연구기관이 되는 시대가 온 것인데, 아직 우리 사회는 이에 대한 이해나 준비가 부족하다보니 25위의 평가를 받게 된 것이 아닌가 한다.

그런데 기존의 교육의 틀 안에서 새로운 분야를 교육하고 연구하는 것은 시간도 많이 걸리고 어려움이 많다. 따라서 교육부에서는 앞으로 유연한 융합교육이 가능해지도록 학제에 많은 유연성을 부여하려 하고 있는데 이는 크게 환영할 만 하다. 즉 전공학과가 없어도 일정 과목을 이수하면 데이터과학이나 기계학습 전공으로 졸업할 수 있을 뿐만 아니라, 학기 기간도 1학점에 15시간을 기준으로 어떤 과목을 집중 이수하면 1주일이나 한 달 안에도 과목을 이수 할 수 있다.

또한 프로젝트중심의 교과과정을 통하여 실제 문제 해결능력을 키우며 새로운 분야들과 기존의 분야를 접목시키는 교육이 가능하게 되는 것을 예고하고 있다. 이렇게 하지 않으면 변화의 속도에 맞추어 교육을 혁신하는 것이 불가능해지기 때문이다.

지금 우리는 역사의 변곡점에 서있다. 21세기 제4차 산업혁명에 적합한 교육과 인재양성에 뒤처지게 된다면 우리의 경제와 번영은 역주행하게 될 것이기 때문이다. 이러한 맥락에서 대학들이 제2의 창학을 하는 각오로 변화할 때 우리의 미래가 보장 될 것이다.

/이남식 수원대학교 제2창학위원장

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