정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 136. 뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)

136. 뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)

•뉴로시냅틱 칩(Neurosynaptic Chip) : 인간 뇌의 동작 방식을 모방하여 기존의 폰-노이만 구조의 프로세서와 차별되는 대규모 병렬연산을 고에너지 효율로 처리할 수 있는 뉴로시냅틱 인지컴퓨팅 을 위한 프로세싱 코어 (물리적 두뇌) •교차 모달리티 기술 : 다양한 모달리티를 이용하는 인간의 인식과정을 모델링하여 인식 대상의 유 무를 파악하고 인식하는 성능을 향상하기 위한 기술 (두정엽 기능) •지식 확장형 인지기술 : 경험으로부터 학습하는 뇌의 인지기능을 모델링하여 프로그래밍되지 않는 여러 다른 영역이 문제해결 방법을 학습할 수 있는 기술 (전두엽 기능)

뉴로모픽 컴퓨팅은 사람의 뇌의 정보처리를 컴퓨터과학과 연결하려는 뉴로 컴퓨
팅(neuro-computing)에서 출발하여 하드웨어적으로 뇌의 신경 정보처리와 감각-운
동 신경계를 구현하려는 컴퓨팅 시스템이다. 뉴로시냅틱 인지컴퓨팅(Neurosynaptic
Cognitive Computing)이라고도 부른다. 보통 인지컴퓨팅은 전통적인 인터페이스 방
식이 아닌, 인간의 오감을 이용해 컴퓨터와 상호작용을 하는 개념의 기술이다. 사람
처럼 동작하는 컴퓨팅 기술인 인지컴퓨팅 기술은 딥러닝(Deep Learning) 기술의 성공
에 힘입어 “뇌처럼 동작하는 컴퓨팅 기술” 확보 노력으로 집중하고 있으며, 유럽의
HBP(Human Brain Project)가 대표적이다.
신경과학과 반도체 칩 기술의 발전은 이제 인간의 뇌를 닮은 칩을 만들어보는 단계
에 들어서고 있다. 이런 칩들을 뉴로모픽 칩(Neuromorphic chip)이라고 부른다. 데이
터 저장과 처리 요소를 동일한 모듈내에 통합해 에너지 소비를 줄이고 연산능력을 증
가시키는 뉴로모픽 칩들은 인공지능이 아직까지 풀지 못하고 있는 다양한 문제를 앞
으로 해결할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

미국은 2008년부터 국방고등연구계획국(DARPA, Defence Advanced Research
Projects Agency)에서 시냅스(SyNAPS, Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic
Scalable Electronics) 프로그램을 통해 인간의 뇌 구조와 유사한 형태를 지닌 데이터
처리 칩셋 뉴로모픽 칩을 개발하고 있다. 현재 가장 높은 처리 능력을 지닌 뉴로모픽
칩으로 평가되는 IBM의 트루노스(TrueNorth)는 시냅스 프로그램의 지원 결과물로 이
뤄졌다. IBM외에도 시냅스 프로그램에는 인텔, 퀄컴 등 글로벌 칩셋 제조사들이 대
거 참여 중에 있다.

뇌에 관한 연구 개발은 미래에 뇌 질환의 규명 및 치료 분야에서부터 ICT 기술과의
접목을 통한 인지컴퓨팅 기술에 이르기까지 방대한 분야에서 큰 파급 효과를 나타내
는 기술로 성장할 것으로 예측하고 있다. 인지컴퓨팅 관련 시장의 흐름을 살펴보면
구글, 마이크로소프트, 페이스북 등에서 음성/영상 검색 서비스에 심층신경망 기술
적용을 시도하고 있다. 다양한 사물과 상황의 자율 인지, 지능화된 정보의 검색 및 제
공, 그리고 복합 데이터 어낼리틱 등에 적용 가능한 인지컴퓨팅 기술의 프레임워크를
확보할 수 있어 관련 분야의 혁신적인 기술 진보와 새로운 생태계 창출이 기대된다.