"둠을 돌릴 수 있을까?"라는 도전이 새로운 국면을 맞이했습니다.
호주 멜버른에 위치한 스타트업 코티컬 랩스는 살아있는 인간 뇌세포들을 훈련시켜 1993년 고전 비디오 게임을 탐색하는 데 성공했습니다.
지난주 유튜브에 게시된 영상에서 연구진은 살아있는 인간 신경 세포를 게임 플레이를 전기 신호로 변환하고 신경 활동을 게임 내 조작으로 변환하는 소프트웨어에 연결하여 세포가 움직이고, 적에 반응하고, 무기를 발사할 수 있도록 했습니다.
"2021년에 저희는 뉴런에서 퐁 게임을 실행하는 데 성공했습니다. 사람들의 관심을 끌 만한 멋진 게임을 만들 수 있을지 알아보는 일종의 첫 번째 테스트였죠. 그런데 가장 많이 받은 반응은 '둠도 실행할 수 있나요?'였습니다."라고 코티컬 랩스의 응용 과학자인 알론 로플러는 디크립트(Decrypt) 에서 밝혔습니다.
이 회사의 CL1 장치 내부에는 다중 전극 배열 위에 배양된 약 20만 개의 살아있는 인간 신경 세포가 있어 연구원들이 세포를 전기적으로 자극하고 그 반응을 실시간으로 해석할 수 있습니다.
둠을 실행할 수 있나요?
수십 년 동안 둠은 엔지니어들이 새로운 시스템을 테스트할 때 비공식적인 기준점으로 사용되어 왔습니다.
텍사스에 본사를 둔 비디오 게임 개발사 id Software가 1997년에 게임의 소스 코드를 공개한 이후, 개발자들은 이 게임을 예상치 못한 다양한 플랫폼으로 이식해 왔습니다.
해당 총격범은장내 세균 검사, 임신 테스트기, 블록체인 네트워크, PDF 파일 , 로봇 잔디 깎는 기계 , 그리고 플레이어가 자신이 인간임을 증명하기 위해 악마를 물리쳐야 하는 CAPTCHA 챌린지 등 예상치 못한 플랫폼에 나타났습니다.
로플러는 연구팀이 처음에는 시스템을 작동시키기 위해 즉흥적으로 만든 저수준 컴퓨팅 코드에 의존했지만, 결국에는 연구원들이 간단한 파이썬 명령어를 사용하여 고수준 제어를 통해 뉴런과 상호 작용할 수 있도록 처음부터 설계된 플랫폼을 구축하기로 결정했다고 말했다.
Coritcal Labs가 플랫폼을 구축하자 개발 속도가 빨라졌습니다.
로플러는 "둠을 만든 공동 작업자 션이 우리를 위해 코드를 제공하는 데 18개월이 아닌 며칠밖에 걸리지 않았다"고 말했다.
뉴런에게 놀이하는 법을 가르치기
뉴런은 피드백 신호를 통해 학습하며, 적을 정확하게 조준했을 때 작은 보상을 받고, 목표물을 성공적으로 사격하여 제거했을 때 더 큰 보상을 받아, 시간이 지남에 따라 해당 신호와 관련된 행동을 강화합니다.
코티컬 랩스 연구진은 인공지능을 활용하여 게임 정보를 뉴런으로 전달되는 전기 신호로 인코딩하는 방식을 개선했습니다.
로플러는 "세포들이 실제로 입력값을 학습하는 겁니다."라고 말하며, "하지만 인공지능은 세포들이 우리가 원하는 대로 움직이도록 입력값을 개선하려고 노력하는 거죠."라고 덧붙였다.
세포들이 둠을 플레이하는 동안 꾸준히 향상된 모습을 보였지만, 로플러는 뉴런들이 게임을 진정으로 이해한 것이 아니라 입력에 반응한 것이라고 강조했습니다.
그는 "시스템은 실제로 둠을 플레이하고 있다는 사실을 알지 못한다"며 "전기 신호를 수신한 다음 응답을 내놓는 것뿐"이라고 말했다.
뢰플러는 살아있는 뉴런을 다루는 데에는 전통적인 프로그래밍 방식과는 다른 접근 방식이 필요하다고 말했다.
로플러는 "사고방식의 완전한 전환이 필요하다"며 "기존의 일반적인 컴퓨터 시스템처럼 프로그래밍해서는 안 된다. 완전히 새로운 태도와 새로운 관점으로 접근해야 한다"고 말했다.
그는 게임이 연구자들이 실제 활용법을 탐구하는 동안 대중에게 보여주는 시연 역할을 한다고 말했다.
뢰플러는 인간 유래 뉴런을 사용했음에도 불구하고 해당 시스템이 인간의 인지 과정과 유사하지는 않다고 말했다.
"단지 인간 세포라고 해서 배양 접시 위의 세포가 인간이라는 뜻은 아닙니다."라고 그는 말했다. "통증 수용체도 없고, 고차원적인 기능을 가능하게 하는 구조도 없습니다."
그럼에도 불구하고 연구자들은 뇌 외부에서도 신경 적응성의 증거를 발견하고 있다고 그는 말했다.
"우리는 여전히 환경에 대한 적응력과 학습 능력을 볼 수 있습니다."라고 로플러는 말했습니다. "이는 뉴런이 본질적으로 적응할 수 있는 능력을 가지고 있음을 보여줍니다."
