지능의 기원, A Brief History of Intelligence, 우리의 뇌 그리고 AI를 만든 다섯 번의 혁신, 맥스 베넷
지능의 기원, 우리의 뇌 그리고 AI를 만든 다섯 번의 혁신
맥스 베넷
21세기 뇌과학의 최전선에서
AI의 눈으로 새롭게 복원한 인류의 기원
“신경과학에서 이뤄진 모든 발견을 아름답게 녹여낸 이 책은, 감히 무서워서 물어보지 못했던 모든 것을 밝혀준다”
_칼 프리스턴, 전 세계적으로 제일 많이 인용된 신경과학자 1위
“단순한 뇌과학책이 아니다.
인공지능과 인간 지능의 미래에 대한 독특한 통찰이 담겨 있다”
_정재승, KAIST 뇌인지과학과 교수, 융합인재학부 학부장
최초로 탄생한 뇌의 기능은 매우 단순했다. 생물체를 먹이로 가까이 갈 수 있게 또는 포식자로부터 멀어질 수 있게 단순히 조종하는 것이었다. 그 이후로도 뇌는 반복학습하고, 상상하고, 짐작하고, 언어를 사용하는 다섯 번의 혁신을 거친다. 인간의 뇌는 우리가 막연히 생각하는 것만큼 특별하지 않으며 딱히 고등한 사고를 하기 위해 진화하지도 않았다. 하지만 그 결과는 뜻밖에도 생각하는 존재의 탄생이었다. 그리고 이 존재들은 자신들의 손으로 AI라는 새로운 지능을 탄생시키고 있다.
현재 세계 석학들이 주목하는 과학자이자 AI 기업가인 맥스 베넷은 인간의 지능 너머 AI가 탄생할 수 있었고, 앞으로 나아가기 위해서 알아야 할 모든 비밀은 인간 계통의 뇌에서 일어난 다섯 번의 혁신에 있다고 말한다. 학문적 호기심과 기업가적 실용주의가 결합된 그의 책 『지능의 기원』은 뇌를 이해하고 싶은 사람, 인간의 본질을 알고 싶은 사람의 마음을 흔들어놓을 뿐 아니라 AI 산업을 이끌어가는 사람과 미래의 변화를 읽고 싶은 사람들에게도 실질적인 도움을 제공한다. 당신이 생각하는 인공지능과 인간 지능의 다음 혁신은 어떤 모습인가? 진화적 관점과 신경학적 메커니즘을 통합해 새로운 통찰을 전하는 이 차세대 뇌과학 입문서를 통해 미래를 그려보자.
‘인공초지능’ 목전, 지능의 진화 다시 보다
인간을 인간 되게 하는 여러 요인 중 가장 중요한 것은 지능이다. 지능의 진화가 곧 인류의 역사이기 때문이다. 인공지능 연구자이자 관련 기업 알비(Alby)의 최고경영자인 맥스 베넷의 ‘지능의 기원’은 인류를 있게 한 지능의 “다섯 번의 혁신적인 도약”을 설명하면서 “미래 인공지능의 발전 방향”을 가늠하는 책이다. 지능의 과거, 현재, 미래를 논하기에 앞서 지은이는 전제 하나를 내놓는다. 감수를 맡은 정재승 교수의 표현을 빌리자면 “기술이 발전하더라도 인간의 창의력, 직관, 사회적 협력이라는 고유한 특성은 결코 대체할 수 없다”는 것이다. 인공지능의 미래는 인간의 뇌, 그 진화의 원리를 이해하는 데 달려 있다는 의미인 셈이다.
지능의 첫 번째 도약은 약 5억5000만 년 전 일어났는데, 방사대칭 생물에서 좌우대칭동물이 출현하면서 시작된 “조종을 통한 탐색 능력”에서 비롯되었다. 초기 좌우대칭동물인 선충은 냄새 입자 농도가 진한 쪽으로 몸의 방향을 바꾸어 접근해 먹이를 구하는 “단순하면서도 효과적인 전략”을 이용했다. 조종은 먹이 탐색은 물론 천적을 피하는 데도 유용했다. 원초적인 내용이라 간과하기 쉽지만, 조정은 결국 “미세한 세포 추진체가 아니라 근육과 신경세포로 움직이며 탐색을 통해 살아남은 최초의 대형 다세포 동물로서 우리 조상들의 입지를 공고”히 해주었다. 혁신의 두 번째 토대는 강화다. 약 5억 년 전 등장한 척추동물은 “시행착오를 통해 임의의 행동 순서를 학습하는 능력”인 ‘강화학습능력’을 가지고 있었다. 중요한 것은 강화학습을 작동시키는 데 필수요소인 ‘호기심’이 등장했다는 점이다. 척추동물은 “놀라운 일을 경험하면 추가적인 강화 효과”를 나타낸다. 생명체의 지능은 “호기심을 유발하기 위해 놀랍고 새로운 것을 통해 강화되도록 진화”했다.
세 번째 혁신은 초기 포유류에 새롭게 등장한 뇌 구조인 새겉질(신피질)의 발달과 함께 시뮬레이션 능력이 진화한 것이다. 새겉질은 인간의 대뇌 대부분을 이루고 있는데, 학습, 감정, 의지 등 고등한 정신작용은 물론 지각과 언어까지도 담당한다. 초기 포유류의 새겉질은 “영리하게 재주를 부리는” 정도의 작은 크기였지만, 이어진 혁신을 통해 점차 확장되어 “지능의 진원지”로 거듭난다. 새겉질의 진화와 함께 “바깥세상에 대한 시뮬레이션”을 할 수 있게 된 초기 포유류는 과거 사건과 행동을 떠올릴 수 있었고, 이를 바탕으로 자신의 행동을 조정하게 되었다.
영장류의 진화 과정에서 두드러진 현상인 정신화가 네 번째 혁신의 핵심이다. 초기 영장류에게 “시간적 여유”라는, 이전과는 다른 현상이 나타났다. 과일에 쉽게 접근하면서 초기 영장류는 풍부한 열량을 얻음과 동시에 “더 큰 뇌에 에너지를 소비할 수 있는 진화적 선택권”을 획득했다. 시간적 여유는 “사회적 위계에서 더 높은 자리를 차지하고 싶을 때 구사할 수 있는 새로운 진화적 선택지”를 가능케 했다. 이런 활동들은 주변 존재의 마음을 이해하려는 시도로 이어졌고, 자신에게 필요한 것을 모방하고, 결과적으로 앞을 내다볼 수 있는 능력을 갖추게 되었다.
초기 인류가 획득한 언어 능력이 지능 발달을 이끈 다섯 번째 혁신이다. 초기 인류는 언어를 통해 도구를 만들고, 그 지식을 다음 세대로 이어가는 방법을 찾아냈다. 명칭을 부여하는 능력과 기호를 합치고 변경하는 규칙인 문법을 사용하면서 인류는 진화의 정점에 섰다. 지능의 기원과 발달을 일별한 지은이는 책 말미에 여섯 번째 혁신을 예고한다. 그 혁신은 ‘인공초지능’(artificial superintelligence)이 될 가능성이 크다. 지은이에 따르면 우리 후손은 “실리콘 형태로 다시 등장”할 것이다. 우리 후손들의 지능은 “우리 형상을 본뜬” 것임이 틀림없지만 한계가 명확한 “생물학적 매체”인 뇌가 아닌 “디지털 매체”로 전환되고 영원히 기록된다. 실리콘 기반의 인공지능은 인지 용량을 필요한 만큼 무한으로 확장할 수 있다는 게 지은이의 주장이다. 인간 지능의 “여섯 번째 혁신이 일어나려는 시점”을 살고 있는 지금, “인류의 목표는 무엇이어야 할까?”라는 질문에 먼저 응답해야 한다. 지은이가 지능의 다섯 번의 혁신의 역사를 다시 훑은 이유는 “의도 없이 진행되었던 진화의 과정”에 새로운 시대를 여는 길이 있다고 믿기 때문이다. 책 마지막 문장에 그 기대가 담겨 있다. “우리가 생겨난 과정을 이해할수록 지능의 특성 중 어느 것을 버리고 보존하며 개선할지 선택할 수 있는 여지도 커진다. 우리는 140억 년을 이어져 온 거대한 전환의 주역이다. 좋든 싫든 이제 우주는 그 바통을 우리에게 넘겼다.”
목차
다섯 번의 놀라운 혁신 │인공지능은 어디로 가는가?
들어가며 - AI의 눈으로 인류 지능의 역사를 재구성하다
자연의 단서 │뇌 박물관 이용하기 │층이라는 미신 │모험의 이정표│나에 대해서│사다리와 우월주의에 대한 마지막 당부
1. 뇌가 등장하기 전부터 지능은 있었다
지구의 테라포밍│복잡성 3단계│6억 년 동안 뇌의 기본 요소는 변하지 않았다│신경세포의 원래 목적 │뇌가 만들어질 준비가 되었다
혁신 #1
조종과 최초의 좌우대칭동물
2. 좋음과 나쁨의 탄생
조종을 통한 탐색│최초의 로봇│감정가 신경세포│맞교환 문제│얼마나 배고픈지에 따라 감정가 뒤집기
3. 감정의 기원
어둠 속에서 조정하기│도파민과 세로토닌│선충이 스트레스를 받을 때│감정의 공허
4. 연합, 예측 그리고 학습의 여명기
좋음과 나쁨을 변경하기│연속학습 문제│신뢰 할당 문제│학습의 고대 메커니즘
혁신 #1의 요약: 조종
혁신 #2
강화와 최초의 척추동물
5. 시행착오에서 배우기
척추동물 뇌의 원형│손다이크의 닭│물고기의 놀라운 영리함
6. 시간차학습의 진화
마법 같은 부트스트래핑│도파민의 용도 변경│안도, 실망, 타이밍의 등장│바닥핵의 계산
7. 패턴인식의 문제
냄새를 인식하는 것은 생각보다 어렵다│컴퓨터가 패턴을 인식하는 방법│패턴인식을 목적으로 설계된 최초의 신경세포 │파괴적 망각: 연속학습 문제 2부│불변성 문제
8. 생명에게 왜 호기심이 생겼을까
9. 세상을 인식하는 최초의 모델
어류의 지도│인간 내면의 나침반│공간지도를 저장하는 곳
혁신 #2의 요약: 강화
혁신 #3
시뮬레이션과 최초의 포유류
10. 신경의 암흑기
두 번의 대멸종 │시뮬레이션을 통한 생존 │최초 포유류의 뇌 안쪽 들여다보기
11. 새겉질이 안겨준 선물
마운트캐슬의 미친 아이디어 │지각의 특이한 속성│생성모델: 시뮬레이션을 통한 인식│환각, 꿈, 상상: 생성모델로서 새겉질│모든 것을 예측하기
12. 상상극장 속의 생쥐
새로운 능력1: 대리 시행착오│새로운 능력2: 반사실적 학습 │새로운 능력3: 일화기억
13. 미래의 가능성을 시뮬레이션하기
이마엽앞겉질과 내적 시뮬레이션의 통제│자신을 예측하기 │포유류는 어떻게 선택을 하는가?│포유류의 내적 이중성 │최초의 목표│포유류가 스스로를 통제하는 법
14. 식기세척 로봇이 나오지 못한 이유
명령이 아니라 예측│목표의 위계 설정
혁신 #3의 요약: 시뮬레이션
혁신 #4
정신화와 최초의 영장류
15. 정치적 수완을 위한 군비경쟁
사회적 뇌 가설│집단과 개인 간의 진화적 긴장│권모술수에 능한 유인원│영장류 정치학│여유 속에서 피어난 사회적 본능
16. 다른 사람의 마음을 이해하기
초기 영장류의 새로운 새겉질 영역│자신의 마음을 모델화하기│다른 사람의 마음을 모델화하기│다른 사람의 마음을 모델화하기 위해 내 마음을 모델화한다
17. 원숭이 망치와 자율주행차
원숭이 거울│전달성이 독창성을 이긴다│쥐가 망치를 사용하지 않는 이유│로봇 모방
18. 쥐가 식료품 쇼핑을 못하는 이유
비쇼프쾰러 가설│영장류가 미래의 필요를 예측하는 방법
혁신 #4의 요약: 정신화
혁신 #5
언어와 최초의 인류
19. 인간의 고유한 속성을 찾아서
인간 고유의 소통 방식│유인원에게 언어를 가르치다│생각 축적하기 │특이점은 이미 찾아왔다
20. 뇌 속의 언어
웃음이냐 언어냐│본능적인 언어 교육과정
21. 퍼펙트 스톰
동쪽의 유인원│호모에렉투스와 인간의 등장│월리스의 문제 │이타주의자│집단지성의 등장│인간의 번성
22. 챗GPT와 마음을 들여다보는 창
내면세계가 없는 단어│종이 클립 문제│그렇다면 GPT-4는 무엇이 다른가?
혁신 #5의 요약: 언어
저 : 맥스 베넷 (Max Bennett)
AI 관련 기술에 대한 특허를 여러 개 보유하고 있는 연구원이자 AI회사 알비Alby의 공동 창립자 겸 CEO다. 그는 〈다섯 가지 혁신(Five Breakthroughs)〉 등 진화신경과학과 지능을 AI의 눈으로 풀어낸 논문으로 세계 석학들을 놀랍게 만들었으며 해당 논문들을 엮어 완성한 《지능의 기원》으로 대중의 많은 사랑을 받았다. 베넷은 세인트루이스워싱턴대학교를 졸업하고 경제학 및 수학 학사 학위를 받았으며, 최고의 경제학 논문에 수여하는 존 M. 올린 상을 수상했다. 2016년에는 기업 가치가 10억 달러가 넘는 블루코어(Bluecore)의 공동 창립자이자 최고 제품 책임자로서, 포브스 30세 미만 리더, 빌트인뉴욕(Built In NYC)에서 선정하는 30세 미만 기술 리더 목록에 포함된 바 있다. 현재 아내 시드니, 반려견 찰리와 함께 뉴욕 브루클린에서 거주하고 있다.
MAX BENNETT is an entrepreneur and researcher. He has cofounded multiple AI companies, holds several patents for AI technologies, and has published numerous scientific papers on the topics of evolutionary neuroscience and intelligence. He has been featured on the Forbes 30 Under 30 list as well as the Built In NYC’s 30 Tech Leaders Under 30. Most notably, Bennett was the cofounder and Chief Product Officer of Bluecore, one of the fastest growing companies in the U.S., providing AI technologies to some of the largest companies in the world. Bluecore has been featured in the annual Inc. 500 fastest growing companies, as well as Glassdoor’s 50 best places to work in the U.S. Bluecore was recently valued at over $1 billion. Bennett graduated from Washington University in St. Louis, summa cum laude, with a degree in economics and mathematics.
A Brief History of Intelligence
it is one of the most important and challenging questions we can face: What makes us unique? It is well told and includes sufficient detail to be informative, while written in language that general audiences will find approachable. Bennett seems to have adopted Stephen Jay Gould’s approach to never “dumb down” complex ideas.
I started life intending to be a biology teacher, so Bennett’s story of the capacities that led to intelligence and the organisms in which they first appeared made sense. We see the connections between life on Earth and the fact that natural selection can design incredible organisms. Through this approach, Bennett strips away much of the chatter and noise that enters our discussions when we think about intelligence. We see how intelligence was built.
In the final chapter, which almost seems and afterthought, Bennett does consider generative artificial intelligence, and describes the differences between how it works and how human intelligence works. I was left being more assured natural intelligence and artificial intelligence are fundamentally different things despite the similarities in their behavior.
The one complaint I have about the book is the way Bennett approaches natural selection. He often uses teleological language, so readers are left with the sense that the adaptations, changes that just happened due to random variation in genes and selective advantage conferred on offspring, were “for” a purpose. Sure, being able to steer towards or away from some signal had advantages for living things, but the change wasn’t made “to” benefit those that could. I’ve read lots of books and articles about evolution, so I know this is often done to make the work easier to read. I get that, but I think readers deserve to be told by authors, “yes, I am using this language, and this is why.”
The second part of my complaint about how Bennett approaches natural selection has to do with the directional nature of the story. Surely, it is a directional story, but that does not mean the story was inevitable. If we returned to the first organism that first displayed any of Bennett’s breakthroughs, we may never end up with intelligent humans ever again.
The story of human intelligence is so fascinating because it arose through natural selection. I wish Bennett had been as clear with this part of the story as he was with the rest of it.
A Brief History of Intelligence: Evolution, AI, and the Five Breakthroughs That Made Our Brains
Equal parts Sapiens, Behave, and Superintelligence, but wholly original in scope, A Brief History of Intelligence offers a paradigm shift for how we understand neuroscience and AI. Artificial intelligence entrepreneur Max Bennett chronicles the five “breakthroughs” in the evolution of human intelligence and reveals what brains of the past can tell us about the AI of tomorrow. In the last decade, capabilities of artificial intelligence that had long been the realm of science fiction have, for the first time, become our reality. AI is now able to produce original art, identify tumors in pictures, and even steer our cars. And yet, large gaps remain in what modern AI systems can achieve—indeed, human brains still easily perform intellectual feats that we can’t replicate in AI systems. How is it possible that AI can beat a grandmaster at chess but can’t effectively load a dishwasher? As AI entrepreneur Max Bennett compellingly argues, finding the answer requires diving into the billion-year history of how the human brain evolved; a history filled with countless half-starts, calamities, and clever innovations. Not only do our brains have a story to tell—the future of AI may depend on it. Now, in A Brief History of Intelligence, Bennett bridges the gap between neuroscience and AI to tell the brain’s evolutionary story, revealing how understanding that story can help shape the next generation of AI breakthroughs. Deploying a fresh perspective and working with the support of many top minds in neuroscience, Bennett consolidates this immense history into an approachable new framework, identifying the “Five Breakthroughs” that mark the brain’s most important evolutionary leaps forward. Each breakthrough brings new insight into the biggest mysteries of human intelligence. Containing fascinating corollaries to developments in AI, A Brief History of Intelligence shows where current AI systems have matched or surpassed our brains, as well as where AI systems still fall short. Simply put, until AI systems successfully replicate each part of our brain’s long journey, AI systems will fail to exhibit human-like intelligence. Endorsed and lauded by many of the top neuroscientists in the field today, Bennett’s work synthesizes the most relevant scientific knowledge and cutting-edge research into an easy-to-understand and riveting evolutionary story. With sweeping scope and stunning insights, A Brief History of Intelligence proves that understanding the arc of our brain’s history can unlock the tools for successfully navigating our technological future.