메타와 UC 샌디에고 연구진이 발표한 새로운 연구는 AI가 어떻게 '생각'하는 지에 대한 흥미로운 통찰을 줍니다. 이 연구는 AI가 인간의 학습 과정과 놀랍도록 유사한 면을 보여줬습니다.
기존 AI의 한계와 새로운 발견
"지금까지 AI는 마치 모든 생각을 말로 표현해야만 하는 학생처럼 작동했습니다." Meta AI 연구팀의 설명입니다. 실제로 논문에 따르면, 기존의 AI는 문제를 풀 때마다 모든 단계를 언어로 표현해야 했고, 이는 마치 학생이 수학 문제를 풀면서 모든 계산 과정을 빠짐없이 써야 하는 것과 같았습니다.
하지만 이러한 방식이 실제 인간의 사고방식과는 거리가 있다는 점이 흥미롭습니다. 논문은 신경 영상 연구를 인용하며, 인간이 추론 과제를 수행할 때 언어 관련 뇌 영역이 거의 활성화되지 않는다는 사실을 지적합니다. 즉, 우리는 생각할 때 반드시 언어를 사용하지는 않는다는 것입니다.
새로운 발견의 의미
이번에 개발된 'Coconut'이라는 새로운 시스템은 AI가 보다 자연스럽게 '생각'할 수 있게 합니다. 가장 주목할 만한 점은 다음과 같습니다.
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직관적 사고의 구현 "학생이 수학 문제를 풀 때, 모든 단계를 글로 쓰지 않고도 머릿속으로 여러 가능성을 동시에 생각하듯이, Coconut도 여러 해결 방법을 동시에 고려할 수 있게 되었습니다." 연구진은 이를 '연속적 사고'(continuous thought)라고 부릅니다.
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단계적 학습 가능 논문에서 제시된 학습 과정은 특히 교육자들의 관심을 끌만합니다. 처음에는 모든 과정을 언어로 표현하다가, 점차 내면화하면서 불필요한 언어적 표현을 줄여나가는 방식입니다. 이는 마치 학생이 처음에는 기초 개념을 명시적으로 배우다가, 점차 자연스럽게 체화해가는 과정과 유사합니다.
"AI가 마치 조용히 고민하듯 생각하는 과정을 보여주는 도식입니다. [Question]으로 시작해 <bot>(생각 시작)과 <eot>(생각 종료) 사이에서 AI는 언어로 표현하지 않고도 연속적으로 사고를 이어갑니다. 마지막 은닉 상태(Last hidden states)를 다음 생각의 입력값으로 직접 사용하는 것이 특징입니다."
이 그림에서 주목할 점은 아래쪽의 노란색 원에서 시작해 위쪽의 주황색 원들로 이어지는 곡선입니다. 이는 마치 인간이 문제를 해결할 때 모든 생각을 말로 표현하지 않고도 자연스럽게 사고를 이어가는 것과 유사합니다. 기존 AI가 매 단계를 언어로 표현해야 했던 것과 달리, Coconut은 '잠재 공간'에서 자유롭게 추론할 수 있게 되었습니다.
이러한 방식은 학생들의 사고 과정을 이해하는 데 새로운 통찰을 제공합니다. 모든 풀이 과정을 글로 써야 하는 현재의 평가 방식을 넘어, 학생들의 직관적 이해와 잠재적 사고 능력을 어떻게 평가하고 발전시킬 수 있을지에 대한 새로운 관점을 제시합니다.
"이제까지는 학생들에게 모든 풀이 과정을 써내려가라고 요구했지만, 때로는 그것이 오히려 자연스러운 사고를 방해할 수 있다는 점을 고려해야 합니다." 한 교육 전문가의 의견입니다.
실제로 연구 결과는 '생각의 자유도'가 높을 때 더 효과적인 문제 해결이 가능함을 보여줍니다. 예를 들어, Coconut은 로직 퍼즐을 풀 때 기존 AI보다 훨씬 적은 시행착오로 정답에 도달할 수 있었습니다.
미래 교육에 대한 통찰
이 연구는 우리 교육이 나아가야 할 방향에 대해서도 시사하는 바가 큽니다.
1. 과정 중심 평가의 재고찰
2. 모든 과정을 언어로 표현하게 하는 것이 최선일까?
3. 학생의 직관적 이해를 어떻게 평가할 수 있을까?
4. 개인화된 학습 경로
5. 각 학생의 고유한 사고 방식을 어떻게 존중할 수 있을까?
AI의 유연한 문제 해결 방식이 주는 교훈은 무엇일까?
연구진은 "이것은 시작일 뿐"이라며, 앞으로 더 많은 연구를 통해 인간의 학습과 사고 과정에 대한 이해가 깊어질 것이라고 전망합니다. 교육계는 이러한 발견을 어떻게 실제 교육 현장에 적용할 수 있을지 진지한 고민을 시작해야 할 때입니다.
[원문 인용]
- "Chain of Continuous Thought" (arXiv:2412.06769v1)
- Meta AI Research & UC San Diego
- 뇌 과학 연구 결과: Fedorenko et al., 2024
가르치는 사람들 언론팀 송세훈 기자(작가. '메타프롬프트-창의적 AI프롬프팅' 저자/ teachertshare2024@naver.com)
