토요타가 자동차의 미래와 로봇 운전 차의 미래를 고민하는 것으로 알려졌다. 칼럼니스트 롭 엔덜은 토요타가 자율주행 자동차의 2가지 모델을 개발 중인데, 컴퓨터가 하든 사람이 하든 누가 운전을 하든 중요한 것은 사람의 안전이라고 강조했다.
필자는 엔디비아 GPU 개발자 컨퍼런스를 마무리하는 중이다(알림: 엔디비아는 필자의 고객사다). 컨퍼런스는 게임에 관한 것으로 시작됐지만 현재 게임은 전체 행사의 일부일 뿐이고 전문가용 VR, 딥러닝, 자동차에 주로 초점이 맞춰져 있다. 이 행사의 마무리 기조연설은 토요타 리서치의 CEO 길 프랫이 맡았다. 토요타 리서치는 미래형 자동차뿐 아니라 로봇 연구에 관해서도 크게 관여하고 있다. 자율주행 자동차가 시장에 곧 등장하는 상황에서 이런 이야기는 그 어느 때보다도 시의적절하다고 생각한다.
다음은 필자가 꼽은 기조연설의 하이라이트다.
120만
이는 자동차 사고로 매년 사망하는 사람의 수다. 이 엄청난 숫자가 필자를 놀라게 했다. 자율주행 자동차는 이런 사망 사고를 줄이는 데 초점을 맞추고 있다.
우리 뇌는 놀랄 정도로 에너지 효율적이다
현재 전기 자율주행 자동차 시스템은 주행에 수천 와트의 전력이 들지만, 우리 뇌는 오직 30와트의 전력만으로 운전과 다른 일을 동시에 할 수 있다(사람은 운전 중 다른 생각을 한다) 동일한 작업을 비슷한 전력 대에서 수행하게 하는 것이 기술적인 어려움이다.
분명 사람처럼 생긴 로봇과 말처럼 생긴 로봇은 실제 사람과 말보다 몇 백 배 더 많은 전력을 쓴다. 수많은 연구 결과, 자연이 매우 에너지 효율적이라는 점이 밝혀졌다. 동물에게 에너지는 아주 값비싸서 진화는 자연적으로 에너지를 효율화시켰다. 이는 자연을 따른 모델링이 이 문제를 해결하는 가장 성공적인 방식임을 시사한다.
딥러닝 이전에 만들어진 비전 제품인 네오비전(Neovision)은 복잡성에 많은 비용이 들고 에너지에 적은 비용이 드는 일반적인 모델 대신 자연을 모방해 만들어진 시각 시스템이었다. 네오비전은 복잡성에 적은 비용이 들고 에너지에 많은 비용이 드는 모델에 적용됐고 그 결과는 수천 배 더 효율적이었다. 기본적으로 이는 고도로 전문화되고 사용된 부품은 꺼지지 않았다.
인간의 뇌를 폰 노이만 컴퓨터(Von Neumann Computers)에 비교하는 DARPA 시냅스(DARPA Synapse)는 두 시스템간 복잡성과 전력 간의 차이에는 거대한 불일치가 있음을 발견했다. 결론은 자율주행 같은 활용에서 더 많은 하드웨어가 더 좋지만 사용되지 않는 것을 공격적으로 끌 수 있을 때만 그렇다는 것이다. 그 결과는 더 스마트하고 더 전력 효율적으로 생각하는 기계가 될 것이다.
병렬 자율성
자율주행 자동차의 가장 큰 문제 중 하나는 자동차가 준비되지 않은 운전자에게 통제권을 넘기게 될 때 거의 즉각적으로 사고가 발생한다는 것이다. 분명 3가지 유형의 자율성이 존재한다(차 안에서 사람이 책을 읽고 있었는데 충돌할 것 같은 순간이 닥치자 차가 통제권을 사람에게 갑자기 넘겨준다면, “어어…”하는 순간 사고가 발생하는 상황이 머릿속에 그려진다). 3가지 유형의 자율성은 연쇄적이며 서로 교차배치 되어 있고 병렬적이다.
-연쇄성(Series)은 명령-기반 시스템으로 사람이 로봇에게 명령을 내리고 로봇이 이를 따른다.
-교차배치(Interleaved)는 운전자와 공동 운전자가 통제권을 나눠 갖는 것이다. 이는 자동차에 문제가 발생할 때 운전자에게 통제권을 넘기는 것이 될 수 있다.
-병렬(Parallel)은 인간과 로봇 모두가 항상 함께 일하고 로봇이 자율적으로 운행할 수 있을 때까지 인간에게 배우는 것이다. 기본적으로 이는 자동차에게 사람처럼 운전하라고 가르치는 것이다. 컴퓨터의 도움이 있을 때와 없을 때 로봇에 연결된 사지마비 환자의 장치처럼 말이다. 컴퓨터 도움 없을 때 이 장치는 거의 실패에 가까웠지만, 컴퓨터의 도움을 받은 후부터는 성공적이었고 사용자는 그 차이를 전혀 알아채지 못했으며 기술로 그 성공의 원인을 돌렸다.
이는 2가지 모델로 이어졌다. 하나는 사람이 차에 타는 순간부터 내릴 때까지 사람을 태워주는 ‘운전기사형’이고 다른 하나는 ‘수호천사형’이 있다. 수호천사형의 경우, 여러 가지 수준으로 기계가 운전에 개입하게 되는데, ABS와 충돌 방지 시스템이 그 예다. 운전기사형 시스템은 실수를 만들 수 없지만 수호천사형은 상황을 악화시킬 수 없다(그리고 보통은 훨씬 개선한다).
토요타는 2가지 방법이 공존할 것으로 생각하며 실제로 이를 주도하고 있다(CEO는 그 이유에 대해 나중에 답했다).
로봇 위화감
토요타 리서치 CEO가 제시한 흥미로운 예시 중 하나는 DARPA 로보틱스와 로봇의 위화감에 대한 것이었다. 분명 로봇이 반항적으로 작동하려 했다가 실패했을 때 사람들은 로봇에 공감을 보였고, 몇몇은 거의 울음을 보이면서 로봇이 망가진 것이 아닌가 걱정했다. 사람들은 사람처럼 보이지 않는 로봇에 애정을 보이고 여기에 생물의 특성을 붙였다. 이런 반응은 우리가 자율주행 자동차가 있을 때 수많은 사람이 이 차를 자동차보다는 반려동물처럼 다루게 될 것을 시사한다(현재도 많은 사람들이 그러는 것 같다).
토요타 우선순위
토요타의 CEO에게는 수많은 우선순위가 있다. 여기에는 안전, 환경, 모두를 위한(신체나 나이 무관한) 모빌리티가 포함된다. 이는 아키오 토요타가 직접 제시한 것이고, 그는 한가지 더 ‘운전하는 재미’ 측면을 유지해야 한다고 덧붙였다. 필자는 이 마지막 우선순위가 아주 중요하다고 생각한다. 자율주행 자동차에서 운전의 재미가 사라질 수 있고 우리는 그 경험의 즐거움을 잃어버리게 될 수 있기 때문이다(물론 막히는 도로에서 운전할 때 ‘재미’가 없긴 한다).
토요타는 매년 1,000만 대의 자동차를 생산하고 있는데, 개별 자동차를 평균 10년가량 탄다고 가정할 때 현재 운행중인 토요타 자동차는 1억 대 정도 된다. 전체적으로 토요타의 자동차들은 1조 마일 이상 매년 주행하는데, 작은 문제가 안전과 법적 책임에 막대한 영향을 가져올 수 있다. 이는 자율주행 자동차에서 문제의 중요성을 더 크게 부각한다.
이 점이 바로 토요타가 운전기사형과 수호천사형을 공존시키고자 하는 이유다. 이론적으로 이런 방식을 통해 자동차는 사람이 주행할 때나 컴퓨터가 주행할 때나 똑같은 수준으로 안전할 것이다. 운전자는 여전히 주행 느낌을 받지만, 시스템은 사람을 위험에서 적극적으로 보호해주거나 아니면 사람이 그냥 뒤로 눕고 컴퓨터에게 주행을 맡길 수도 있다. 그 결과물은 도로에서 운전자가 주행감을 느끼지만 안전하지 않은 것은 아무것도 하지 못하게 막아둔 디즈니랜드에서 자동차를 타는 것과 다르지 않을 것으로 생각한다.
사람
토요타는 이미 수호천사형과 문제의 시뮬레이션 부문에 200여 명을 전담 배치했고, 운전기사형에는 50명을 이제 막 추가했다. 이런 새로운 노력은 미시간 대학의 교수 2명이 주도할 것이다. 제조사들간에 사람과 이상 모두의 측면에서 많은 공유가 일어나고 있다. 이런 노력 속에서 주요 자동차 제조사 모두는 안전한 진보를 만들어내고 그 솔루션이 완전히 동일하지는 않지만 모두 안전하고 성공적일 수 있게 도모하고 있다.
이는 자동차 산업에서 오픈소스를 재발견하는 것으로 볼 수도 있다.
인간과 기계의 조화
프랫은 사지마비 환자가 컴퓨터 보조 시스템을 병렬로 작업하면서 문의 잠금을 해제하고 문을 여는 마지막 장면으로 기조연설을 마무리했다. 이는 복잡한 작업으로, 이 환자처럼 제약이 큰 누군가에게는 불가능했던 일이다.
기조연설의 주요 내용은 자동주행 자동차였지만, 이러한 발전이 적용된다면 현재 이동이 불편하거나 제한적인 사람들이 다시 활동할 수 있도록 한다는 점을 나타냈다.
수많은 사람이 인간과 기계의 공존과 협업에 관해 이야기하는데, 이 프레젠테이션은 생각보다 우리가 거기에 더 가까이 와 있음을 분명하게 보여줬다.
*Rob Enderle은 엔덜 그룹(Enderle Group)의 대표이자 수석 애널리스트다. 그는 포레스터리서치와기가인포메이션그룹(Giga Information Group)의 선임 연구원이었으며 그전에는 IBM에서 내부 감사, 경쟁력 분석, 마케팅, 재무, 보안 등의 업무를 맡았다. 현재는 신기술, 보안, 리눅스 등에 대해 전문 기고가로도 활동하고 있다. dl-ciokorea@foundryco.com
