Cognitive Computing

인지 컴퓨팅은 텍스트, 음성, 이미지 같은 대량의 비정형 데이터를 입력받아 가설을 생성하고 평가하며, 순위가 지정되고 근거가 뒷받침된 권고를 통해 사람의 의사결정을 지원하는 인공지능(AI) 시스템을 가리키는 용어입니다. IBM의 Watson 시스템이 2011년 퀴즈 쇼 Jeopardy!에서 우승한 뒤 이 용어를 널리 알렸으며, 2010년대에는 주로 자연어 처리(NLP), 머신러닝, 지식 그래프, 챗봇과 같은 대화형 인터페이스를 결합한 시스템의 제품 및 마케팅 용어로 쓰였습니다. 이 용어가 설명하던 시스템은 이제 단순히 AI라고 불리며, 이 용어를 사용하던 공급자 대부분은 더 이상 사용하지 않습니다.

기원 및 정의#

IBM Research는 2008년에 뇌에서 영감을 얻은 칩 개발을 위해 시작된 DARPA 프로그램인 SyNAPSE를 가리켜 "인지 컴퓨팅"이라는 용어를 사용했습니다. SyNAPSE는 100만 개의 스파이킹 뉴런과 2억 5,600만 개의 시냅스를 갖춘 TrueNorth 칩(2014)을 개발했습니다. Watson의 우승 이후 이 용어는 문서를 추론하는 소프트웨어를 뜻하게 되었습니다. IBM Research 책임자 John Kelly와 Steve Hamm은 Watson을 다룬 2013년 저서에 "Smart Machines: IBM's Watson and the Era of Cognitive Computing"이라는 제목을 붙였습니다. 2014년 Cognitive Computing Consortium 공동 창립자 Sue Feldman과 애널리스트 Hadley Reynolds는 워킹 그룹이 정리한 인지 시스템의 정의를 발표했습니다. 즉 정보와 목표가 바뀌면 적응하고 학습하며, 사용자와 다른 시스템과 상호작용하고, 명확한 질문을 하고 이전 단계를 기억하며 반복적으로 상태를 유지하고, 시간, 장소, 도메인, 사용자 프로필, 작업을 바탕으로 맥락을 고려하는 시스템입니다.

IBM Watson의 작동 방식#

2011년 2월 Watson은 Jeopardy!에서 가장 성공한 두 챔피언과 두 차례 대결해 77,147달러를 기록했습니다. Ken Jennings는 24,000달러, Brad Rutter는 21,600달러를 기록했습니다. David Ferrucci가 이끈 DeepQA 소프트웨어는 2,880개의 프로세서 코어를 탑재한 서버 90대에서 실행되었으며, 경기 중에는 인터넷에 연결되지 않았습니다. DeepQA는 저장된 자료에서 여러 후보 답변을 찾고, 수백 개의 알고리즘으로 각 답변의 근거를 평가한 다음, 과거 게임을 통해 학습한 신뢰도 점수로 결과를 결합했습니다. 이 모든 과정은 약 3초 만에 이루어졌습니다:

Watson은 신뢰도가 임계값을 넘었을 때만 답을 눌렀으며, 방송에서는 신뢰도와 함께 상위 세 개의 후보 답변을 보여 주었습니다. Watson은 오픈 도메인 질의응답 시스템이었습니다. 이후 IBM 제품도 순위가 지정된 답변과 이를 뒷받침하는 근거를 반환하는 설계를 유지했습니다. 이러한 설명 가능성은 전문가가 권고의 근거가 된 출처를 확인할 수 있게 해 주었습니다.

적용 사례와 좌절#

IBM은 Watson을 종양학, 은행업, 세무 신고, 고객 서비스 등 전문가들이 방대한 문서를 읽는 산업 분야에 적용하고자 했으며, 각 제품은 자체 도메인에 맞게 학습된 협의 인공지능이었습니다. 의료 분야가 가장 큰 난관이었으며, 2017년 텍사스 대학교 시스템의 감사에서는 MD 앤더슨 암센터가 임상용으로 사용할 수 있는 시스템을 내놓지 못한 Watson 종양학 프로젝트를 위해 주로 IBM과 PricewaterhouseCoopers 같은 외부 업체에 6,200만 달러 이상을 지급한 것으로 밝혀졌습니다. IBM은 2022년 Watson Health의 데이터 및 분석 자산을 Francisco Partners에 매각했으며, 해당 자산은 이후 Merative라는 회사로 재편되었습니다. 2023년 IBM은 파운데이션 모델을 중심으로 구축된 플랫폼인 watsonx를 출시했고, Microsoft는 Azure Cognitive Services의 이름을 Azure AI services로 변경했습니다. Ultralytics IBM watsonx 통합 가이드는 watsonx.ai 노트북에서 YOLO26 탐지기를 학습하고, yolo26n.pt를 미세 조정해 수중 이미지에서 플라스틱 쓰레기, 생물학적 물질, 원격 조종 무인 잠수정을 찾아냅니다.

인지 컴퓨팅과 관련 용어 비교#

• 인공 일반 지능(AGI): 사람이 할 수 있는 모든 지적 과제를 학습할 수 있는 가상의 시스템입니다. 인지 컴퓨팅 시스템은 종양학이나 세무 대행처럼 각각 하나의 도메인에 특화되어 있었습니다.
• 기호주의 AI: 직접 작성한 규칙과 논리로 추론합니다. DeepQA는 분류 체계와 같은 기호 기반 자료를 통계적 근거 점수화와 결합했습니다.
• 인지 아키텍처: Soar와 ACT-R처럼 인간의 인지를 연구하는 모델로, 사람들이 사고하는 방식을 설명하기 위해 기억, 주의, 문제 해결을 시뮬레이션합니다. 인지 컴퓨팅 제품은 전문가를 지원하는 비즈니스 소프트웨어를 가리키는 용어로 이 표현을 사용했습니다.
• 정서 컴퓨팅: 사람의 감정을 감지하고 이에 반응합니다. IBM은 텍스트에 담긴 감정과 어조를 점수화하는 API인 Watson Tone Analyzer를 인지 서비스로 제공했습니다.