퍼즐맞추기
인간은우주의크기와나이가얼마인지,지구가어떻게진화했고,우리가어떻게출현했는지알아냈으며,지금이순간에도우주를탐구하고비밀을밝히는도구를만들어내는지구최초의종이다.그래서인간은“유전자가아니라지능과지식으로정의된다.”
‘우주가존재한다’라는사실을유일하게알고있는지적인종인인류가불과1.5kg의세포덩어리(뇌)에기반한다는사실은실로경이롭다.그러나그동안많은과학자들이뇌에대해엄청난사실과지식을알아냈지만,정작뇌가인간의지능을어떻게만들어내는지에대해알려진바가거의없다.DNA연구로유명한프랜시스크릭은“지식이꾸준히축적되는데도불구하고,사람의뇌가어떻게작용하는지는여전히큰수수께끼로남아있다”라고말했다.
책에따르면,뇌가여전히수수께끼로남아있는이유는우리가데이터를충분히얻지못해서가아니라이미손에쥔조각들을어떻게배열해야할지모른탓이크다.책은여기서출발한다.즉,계속해서추가되는뇌에대한퍼즐조각들을제대로맞춰보는방법을찾는것이다.
지능이만들어지고머무는‘새로운뇌’
인간의뇌는‘오래된뇌’와‘새로운뇌’로나뉜다.‘오래된뇌’는인간의생존과번식등의본능적기능을담당하고,진화의산물인‘새로운뇌’는‘오래된뇌’를통제한다.리처드도킨스는책의서문에서이를통증과연관지어비유한다.뜨거운숯덩이를가지고놀면통증을느끼고생명을지키기위해숯덩이를멀리하는것은‘오래된뇌’이지만,끔찍한고통을수반하는고문을기꺼이견디며자신의생명보다‘조국을배신하면안돼’라는신념에따르는것은‘새로운뇌’이다.이‘새로운뇌’가인간의지능을만든다.그렇다면이‘새로운뇌’는어떻게작동되는가?
책은먼저그동안의뇌과학연구성과를종합하며뇌의생물학적구조를설명한다.핵심적인내용은이렇다.뇌에서가장새로운부분은‘신피질(neocortex)’이다.인간을비롯한포유류에만존재하며인간의신피질은뇌전체의70%를차지한다.이신피질이지능을만들며머물게한다.신피질은대략쌀알크기(2.5㎣)만한공간에신경세포가10만개있으며,이신경세포들사이의연결(시냅스)은5억개이다.이러한쌀알크기의형태하나를‘피질기둥(corticalcolumn)’이라고부른다.신피질전체에이러한피질기둥이15만개나있다.신피질을이루는15만개의이피질기둥하나하나가서로연결되어세계를인식하고지능을창조한다.
투표하는‘천개의뇌’
태어날때신피질은아무것도모른다.신피질은경험을통해풍부하고복잡한세계를배운다.핵심은배우는방법이다.컴퓨터와달리인간의뇌는파일을업로드할수없기때문에,뇌가배울수있는유일한방법은시각이나촉각같은감각을통해입력되는정보의‘변화(움직임)’를인식하는것이라고책은말한다.이러한변화를감지하기위해서신피질은‘기준틀’이라는일종의지도를사용해세계를인식하는모형을만든다.책에서는장소찾기,커피잔구별,음악맞추기등의예를들며기준틀이어떻게구현되는지꼼꼼히논증한다.그리고이책에서가장논쟁적이자기존뇌과학의이론과어떻게차별적인지살펴본다.
기존의과학자들은감각신경을통해들어오는다양한정보입력이뇌(신피질)의특정장소에수렴된다고보는데반해,저자는“각각의피질기둥이투표(!)를한다”고주장한다.즉,우리가세상을인식하는것은피질기둥들이투표를통해이룬합의의결과라는것이다.이를다양한실험과사례를통해과학적이고흥미진진한방식으로설명한다.
뇌는매우효율적으로운영되는데신피질은하나의피질기둥에의존하지않는다.설령뇌졸중이나외상으로수천개의피질기둥이손상되더라도뇌는큰문제없이작동한다.세계를인식하는모형들은수천개의피질기둥에분산되어있으며이피질기둥들은완벽히독립적이다.이피질기둥들이무수히쏟아져입력되는정보들에대해투표를하고하나의답을완성한다.즉,뇌는하나가아니라독립적인수천개의뇌로이루어진것이다.책은단순한감각이나인식뿐만아니라수학,정치,언어와같은추상적인개념들과고차원적인사고에도이와같은시스템이어떻게작동하는지설명한다.이를두고리처드도킨스는놀라워한다.“우리의뇌속에서민주주의가작동한다고?”
지능없는AI와‘기계지능’의미래
책은뇌와지능에대한새로운이야기와더불어인공지능(AI)은물론진정한의미의‘기계지능’의미래에대해서도많은부분을할애한다.저자는지금까지의AI에는지능이없다고말한다.그렇다고AI연구를폄하하는것은아니다.다만방향,접근이잘못됐다고진단한다.인간의지능을대체하는것이목표라면기계지능또한인간의뇌가지능을어떻게만들어내는지,그방법은무엇인지에대한연구가선행되고적용되어야한다고주장한다.그런의미에서지금까지의AI는인간의지능을조금더훌륭하게흉내낸기술적진전에불과하다고선을긋는다.
이와같은저자의주장과관련해빌게이츠또한“체스를두는AI가인간을능가할지몰라도자신이게임을한다고자각하는‘나(I)’가없기때문에인간의지능이없다”라고말한다.〈파이낸셜타임스〉는“진정한지능로봇이가능한지탐구”하는책으로평가하며‘올해의책’으로선정했다.
‘한때우리가있었다’라는묘비명
‘과연AI가인간을대체할까?’,‘기계지능이인류를파멸에이르게할까?’와같은궁금증과막연한두려움,‘인간의뇌를기계에업로드할수있을까?’,‘여러개의기계에나를복제할수있을까?’,그렇다면‘무엇이진정한나일까?’와같은SF적상상력에대한궁금증에대해서도책은(신경)과학적답을찾는다.
‘기후변화,핵전쟁위험으로부터지속가능한지구를위해인류자신의지능을왜발휘하지못할까?’와같은근원적성찰도책에담겨있다.인류자신의지능을십분활용해어딘가에존재할수있는외계의지적생명체에“‘우리가여기에있다’라고신호를보내는대신,‘한때우리가있었다’라는묘비를세우자”라고제안하는부분은무척흥미롭다.뇌가만들어내는탁월한인간지능과그경계너머에저자의관심과애정이책곳곳에배어있다.
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추천사
“너무나도재미있고자극적이어서당신의마음은아주흥미진진한개념들이맴도는거대한소용돌이로변할것이다.그래서잠을자는대신에밖으로달려나가누군가에게이야기하고싶은충동이솟구칠것이다.”
-리처드도킨스_진화생물학자,서문에서
“뇌의구조에대한매혹적인통찰과지능기계의미래에대한단서들로가득…진정한AI를만들기위해무엇이필요한지더자세히알고싶은당신에게이책은매우흥미로운이론을선사할것이다.”
-빌게이츠_마이크로소프트창업자,2021년올해의책으로꼽으며
“이책은우리뇌의진화에서우리종의멸종까지의여정을보여준다.제프호킨스는신경해부학과신경과학의획기적인발견들을아름답게묘사하면서독자들을끊임없이몰두하게만든다.”
-뉴욕타임스
“이매혹적인책에서,제프호킨스는인간지능의본질에대한…새로운이론을펼친다.또한진정한지능로봇이가능한지탐구한다.”
-파이낸셜타임스
“신경과학은100년넘게‘뇌’라는황무지를탐구해왔다.이책덕분에우리는마침내그황무지의지도를얻게되었다.”
-헨리마크램_스위스로잔연방공과대학교수이자블루브레인프로젝트책임자
“신경과학분야의최근발견들사이에서인공지능분야의새로운돌파구가어떻게등장할지관심이있는사람이라면누구나읽어야할책이다.”
-앤서니저도어_콜드스프링하버연구소신경과학교수
