호주 - 이크바리 뉴스 통신사
인간 뇌세포로 구동되는 컴퓨터, '둠' 플레이 학습 성공
획기적인 개발에서 호주에 기반을 둔 코티컬 랩스(Cortical Labs)의 과학자들은 실험실에서 배양된 인간 뇌세포로 구성된 생체 컴퓨터를 악명 높고 어려운 비디오 게임 '둠'(Doom)을 마스터하도록 성공적으로 훈련시켰습니다. 이 위업은 생체 컴퓨팅 분야에서 큰 도약을 의미하며, 생물학적 시스템이 실시간으로 복잡하고 목표 지향적인 작업을 수행할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 이 발전은 생물학적 지능과 실리콘 기반 시스템을 융합하는 차세대 하이브리드 유기 기술 시대를 개발하려는 탐구에서 중요한 순간으로 여겨집니다.
코티컬 랩스의 최고 과학 및 운영 책임자인 브렛 케이건(Brett Kagan)은 최근 비디오 발표에서 "이것은 중요한 이정표였습니다. 왜냐하면 적응형 실시간 목표 지향적 학습을 시연했기 때문입니다."라고 말했습니다. 이 성과는 유기 물질이 디지털 미디어와 상호 작용하는 단순한 참신함을 넘어섭니다. 이는 생물학적 또는 인공적인 신경망의 적응성과 학습 능력에 대한 깊은 통찰력을 나타냅니다.
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'둠'을 플레이하도록 뇌세포를 활성화하는 여정은 길었습니다. 2021년에 소개된 이 회사의 이전 작업에는 '디쉬브레인'(DishBrain)이라는 생체 컴퓨터가 포함되었습니다. 이 선구적인 시스템은 약 80만 개의 인간 신경 세포를 사용하여 복잡하게 작은 처리 칩에 연결되었습니다. 이 칩은 기존 실리콘 기반 컴퓨팅의 기본 원리를 모방하여 전기 활동을 해석하고 지시하도록 설계되었습니다. '디쉬브레인'의 잠재력을 보여주기 위해 엔지니어들은 처음에 이 게임을 '퐁'(Pong)으로 훈련시켰는데, 이 게임은 동적 정보 환경을 실시간으로 탐색해야 하기 때문에 계산 신경 과학자들에게 종종 벤치마크로 사용되는 더 간단한 2D 아케이드 게임입니다.
'퐁' 벤치마크 달성에는 코티컬 랩스가 원래 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 18개월 이상이 걸렸습니다. 그러나 더 복잡한 도전을 해결하려는 야망은 이제 '둠'과 상호 작용할 수 있는 시스템인 'CL1'의 개발로 이어졌습니다. 이 회사는 'CL1'을 "세계 최초의 코드 배포 가능한 생물학적 컴퓨터"라고 자랑스럽게 칭하며, 기본 시연을 넘어선 고급 응용 프로그램에 대한 준비 상태를 강조합니다.
'퐁'에서 '둠'으로의 전환은 생체 컴퓨터의 복잡성과 유용성이 증가하고 있음을 강조합니다. 디지털 패들을 움직이는 것은 중요한 개념 증명이었지만, 진정한 가치는 더 정교한 인지 처리가 필요한 작업에 있습니다. '둠'은 오랫동안 컴퓨팅 세계에서 기술적 능력에 대한 보편적인 테스트 역할을 해왔으며, 열성 팬과 주요 회사 모두 계산기부터 트랙터에 이르기까지 모든 것에서 '둠'을 실행할 방법을 찾아왔습니다. 코티컬 랩스에게 문제는 뉴런 칩에서 '둠'을 실행하려고 시도할 것인지가 아니라, 언제 실행할 것인지였습니다.
'CL1'의 중요한 장애물은 시각적 입력을 처리해야 한다는 필요성이었습니다. 즉, 인간 플레이어가 게임을 보는 것처럼 게임을 '보는' 것이었습니다. 고유한 광학 센서가 없었기 때문에 엔지니어링 팀은 시각 데이터를 배양된 뉴런이 해석하고 반응할 수 있는 전기 자극 패턴으로 변환하는 과제에 직면했습니다. 놀랍게도, 이 복잡한 문제는 생물학적 컴퓨팅에 대한 제한된 경험을 가진 독립 개발자인 션 콜(Sean Cole)에 의해 약 일주일 만에 해결되었습니다. 핵심 혁신은 널리 사용되는 파이썬 언어를 통해 프로그래밍을 가능하게 하는 'CL1'을 위한 새로운 인터페이스 개발이었습니다.
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'CL1'은 아직 '둠' 토너먼트 챔피언은 아니지만(무작위 사격보다 더 잘하지만 여전히 자주 패배함), 그 발전은 주목할 만합니다. 코티컬 랩스는 'CL1'이 기존 실리콘 기반 기계 학습 시스템보다 훨씬 빠르게 현재 성능 수준에 도달했다고 보고합니다. 회사는 알고리즘이 개선됨에 따라 추가적인 개선이 있을 것으로 예상합니다. 이 기술의 영향은 게임을 훨씬 넘어섭니다. 미래의 생체 컴퓨터는 고급 로봇 팔을 구동하거나 복잡한 디지털 프로세스를 관리하거나 심지어 새로운 형태의 의료 연구 및 치료에 기여할 수 있습니다. '둠' 벤치마크를 성공적으로 통과하는 것은 이 기술의 유망한 궤적에 대한 강력한 지표입니다.
