[AI 사피엔스 시대]자연어처리 기술, 컴퓨팅 파워 경쟁 시대로

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[AI 사피엔스 시대]자연어처리 기술, 컴퓨팅 파워 경쟁 시대로

주로 아이디어와 기술력으로 경쟁했던 자연어처리 인공지능(AI) 분야는 점차 컴퓨팅 파워 싸움으로 무게 추가 이동하고 있다. 모델이 대형화되면서 향상된 퍼포먼스 확보에 필요한 자금 규모도 커지고 있다. 자칫 대기업 자본력에 휘둘릴 수 있다는 우려도 함께 나온다.

자연어처리(NLP)는 인간이 사용하는 언어 체계를 기계가 인식하도록 알고리즘을 디자인하는 기술이다. 흔히 말하는 컴퓨터 혹은 인간과 대화하는 컴퓨터 관련 기술이 포함된다.

목적에 따라 세 가지 카테고리로 나뉜다. 인간이 제기한 질문에 자동으로 적절한 답을 찾아주는 '질의응답(QA)', 원하는 업무를 지시했을 때 작업을 수행하는 '테스크 컴플리션', 그리고 특별한 목적이 없는 대화를 의미하는 '오픈도메인 컨버세이션(비목적성 대화)'이 있다. 각기 발전해왔던 세 가지 기술은 지난 2018년 구글의 인공지능 언어모델 '버트(BERT)'의 등장으로 패러다임이 전환됐다. 압도적인 성능으로 대량의 프리트레이닝(사전학습)이 가능해지면서 굳이 셋을 구분할 필요가 없어진 것이다.

기계학습 연구에서 모델을 학습할 때는 지도학습과 비지도학습, 강화학습 중 하나를 골라 활용한다. 지도학습은 사람이 적절한 입력과 출력을 부여하는 방식이다. 정답이 정해져 있고 기계의 정답률도 쉽게 측정할 수 있다. 반면에 비지도학습은 정답이 정해지지 않은 데이터에 대해서도 기계가 스스로 클러스터링 등을 통해 학습한다. 체계화되지 않은 대량의 데이터를 학습 가능하지만 학습이 맞게 됐는지 확인하기 어렵다.

버트는 기존 AI 학습 방법을 혁신적으로 바꿔놨다는 평가를 받는다. 자연어처리를 교사 없이 양방향으로 사전 학습하는 최초의 시스템이다. 비지도학습 방식을 사용하면서도 기존 존재했던 어떤 기술보다 뛰어난 성능을 보여준다. 최근 1년 반 동안 버트를 필두로 AI 모델은 급격히 대형화되는 추세다.

이는 기존의 빅데이터 개념을 훨씬 상회하는 초 대규모 데이터를 프리트레이닝 단계에서 학습 가능하게 만드는 결과로 이어졌다. 성능도 비약적으로 상승했다. 가장 최근 구글이 선보인 제너레이션 모델은 제시된 문장에 대해 인간의 80~90% 수준으로 답변 문장을 만들어 낸다.

문제는 모델이 대형화되면서 기술을 구성하는 요소 중 알고리즘 대비 대량의 데이터셋과 컴퓨팅 파워 중요성이 더 커졌다는 점이다. 버트 자체는 '파인튜닝' 방식으로 다양한 분야에 확대 적용이 가능하지만 버트 성능에 준하는 최신 대형 모델을 만들어내려면 현존 최신 텐서처리장치(TPU)로도 학습에 수십 일이 걸린다.

국내 한 AI 스타트업 대표는 “국내 상황은 데이터셋·인력·자금 인프라 모두 중국이나 영어권에 비해 떨어지는 게 사실이다. 자연어처리 모델 하나 만드는 데 10억~20억원씩 비용이 들어 고민이 많다”면서 “지금 글로벌 시장에서 격차가 나기 시작하면 이후에는 따라잡기 어려워진다. 정부 차원의 관심과 지원이 필요하다”고 말했다.

이형두기자 dudu@etnews.com