| [ PhilosophyThought ] in KIDS 글 쓴 이(By): chopin (**쇼팽**) 날 짜 (Date): 1999년 3월 21일 일요일 오후 04시 34분 48초 제 목(Title): [계층구조론]단순무식과격한 뇌-template m 단순무식과격한 뇌 - template matching 정해진 뉴런들이 전담해서 정해진 정보만을 처리하는 방식의 시스템을 구성하게 되면 처리하기 어려운 어려가지 문제들에 직면하게 됩니다. 뇌에서는 이러한 문제들을 여러가지 다양한 방법으로 비껴가고 있습니다. 그 예중 하나로 template matching을 여기서 간단히 설명하겠습니다. 우리의 세계는 3차원 세계로 모든 물체들은 3차원공간내에 구성되어 있습니다. 하지만 빛을 통해 이를 입력받는 눈은 2차원 정보만을 처리할 수 있는 구조로 되어 있습니다. 2차원 물체인식 자체에 회전하는 물체인식이나, 크기가 다른 같은 모양의 물체인식등 여러가지 문제들이 이미 포함되어 있습니다. 또한 3차원 물체를 2차원으로 매핑하는 경우, 회전하는 3차원 물체 인식이나, 원근감에 의해서 변형된 모양의 물체를 원래대로 인식하는 문제등이 발생합니다. 3차원 물체를 인식하기 위해서 뇌 안에 3차원 물체에 대한 정보를 3차원적으로 구성하여 가지고 있는지, 그리고 그 정보를 원근감이나 거리등의 상황을 반영하여 반영된 상으로 구성하는지, 아니면 2차원 물체를 변형하여 3차원 물체로 매핑하는 방식을 사용하는지 2,3년전까지 완전히 오리무중이었습니다. 저는 1998에 미국 위스콘신에서 열린 인공지능학회에 참석하던중 우연히 이 분야를 연구하는 권위자 한 사람의 튜토리얼 세션에서 가장 최신의 따끈 따끈한 뇌연구 결과를 받아 볼 수 있었습니다. 원숭이의 뇌로 부터 3차원 물체 인식을 연구한 결과, 뇌는 3차원물체를 2차원 template들을 이용해서 인식한다는 것이 밝혀 졌습니다. 다시 말하면 우리가 알고 있는 3차원 물체가 있을 때 모든 각도로 회전했을 때의 2차원 영상을 각기 다른 뉴런들이 전담해서 저장하고 처리합니다. 원숭이의 경우 하나의 3차원 물체당 대략 400개의 2차원 template을 가지고 있음이 밝혀졌습니다. 즉, 우리의 뇌 속에는 각 물체당 400개(혹은 그이상)의 2차원 영상을 분리된 뉴런들에 저장하고 있고 그 400개의 뉴런들은 정해진 각도의 2차원 영상이 들어 오는 경우 그 뉴런만이 발화하는 것입니다. 이 뉴런들의 입력을 받아서 최종적으로 개념레벨의 뉴런이 그 물체가 사과인지 주전자인지 어떤 물체인지를 처리해서 해당 뉴런(사과뉴런 혹은 주전자뉴런등등..) 이 발화를 하게 되어서 3차원 물체를 인식하는 것입니다. 이 연구 결과와 함께 2차원 물체 인식에서 같은 모양의 큰물체와 작은 물체 , 즉 작은 사과와 큰 사과를 인식하는데( scale문제라고 부릅니다.) 역시 template에 의한 처리를 한다는 연구의 중간결과를 보여줬습니다. .그 때 이 연구는 진행중이었고 scale문제 역시 template에 의해 처리될 것이라고 결론이 날 것이라는 이야기를 들을 수 있었습니다. 저 역시 그 추측이 옳다고 판명이 이미 났을 것이라고 믿고 있습니다. 저는 그 때 우리의 뇌가 이런 식으로 단순무식한 방법을 쓴다는 사실에 대단히 놀라고 경악을 금치 못했습니다. 물론 그 발표를 들은 다른 Vision전문가들의 질문이 쏟아졌고 그들도 경악하지 않을 수 없었음을 알 수 있었습니다. 뇌가 진화에 의해서 구성된 만큼 실로 단순무식한 방법을 쓰는 것외에는 방법이 없다는 것을 이제 깨달은 이상 저는 더이상 그러한 발견들에 대해 놀라지 않고 당연하게 받아들이고 있습니다. 뇌에 대해 좀더 상세한 지식이 쌓이기 전과 비교하여 극과 극의 생각의 전환이 이뤄진 것입니다. 뇌가 기계회로와 다를바 없다는 사고가 이제 자연스럽게 받아들여지기 때문입니다. 오히려 이해하기 어려울 만큼 복잡한 구조가 발견된다면 더 크게 놀랄 것입니다. 아름다운 자연의 모습을 보면 감탄이 절로 나듯이 , 진화로 이해어려운 복잡한 구조를 만들어 낸 다면 더더욱 감탄해야 할 일임에 분명합니다. __ 쇼팽 |