KAIST는 바이오·뇌공학과 백세범 교수 연구팀이 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적인 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다.
이번 연구 결과는 동물들이 출생 직후 학습을 거치지 않은 상태에서도 기초적 인지 기능들을 수행할 수 있게 하는 '선천적 뇌 기능'에 대한 이해에 다가가는 기초를 마련했다. '초기 뇌 신경망 인지 기능의 발생'에 대해 다른 시각도 제시했다.
연구팀은 "일반적인 인공지능 모델에서 기능을 발생시키기 위해 외부의 데이터 학습이 반드시 요구된다"며 "하지만 연구를 통해 생물학적 뇌 신경망의 기능 발생과 진화는 확률적으로 생성되는 물리적 연결 구조에 의해 자발적으로 발생할 수 있다는 원리를 발견했다"고 말했다.
연구팀은 얼굴 인지 기능에 초점을 둬 뇌의 시각 신경망을 모사한 인공신경망의 사물 인지 기능을 실험했다. 이를 통해 모든 연결 가중치가 무작위로 정해지도록 초기화된 심층신경망이 전혀 학습을 거치지 않은 상태에서도 얼굴 이미지를 다른 사물 이미지와 구별할 수 있음을 발견했다.
KAIST 바이오·뇌공학과 백승대, 송민 박사과정이 공동 제 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '네이처'의 자매지 '네이처 커뮤니케이션스'에 지난 16일 게재됐다.
백세범 교수는 "이번 연구는 뇌신경과학 연구의 가장 근본적인 질문 중 하나인 선천적인 인지 기능의 발생을 설명할 수 있는 최초의 이론을 제시해 생물학적 지능의 발생과 진화의 원리를 이해하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다"고 말했다.