미시건·브라운대 연구진과 합동 연구
“우주는 ML 알고리즘처럼 패턴 학습을 반복한다”
초중력이론 내세워 “11차원까지 진화 거듭한다” 주장
‘우주=시뮬레이션’이라는 주장, 늘 제기돼 와
연구진 “논문은 광범위한 연구 위한 초기단계일 뿐”

마이크로소프트 연구진이 태양계 지구부터 모든 은하까지, 우주의 모든 것들이 하나의 거대한 알고리즘 패턴이라는 내용의 논문을 발표했다. (사진=셔터스톡).

마이크로소프트 리서치팀과 미국 브라운, 미시건대 연구진이 최근 우주가 자가학습의 산물이라는 논문을 발표해 눈길을 끌고 있다.

이들 합동 연구진은 지난 9일(현지시간) 수학, 물리학, 천문학 분야 논문을 수집하는 아카이브(arXiv)에 ‘ 자율학습 우주(The Autodidactic Universe) '라는 제목의 논문을 발표했다. 주요 내용은 우주가 머신러닝 알고리즘처럼 정형화된 패턴 학습을 반복해 성장(팽창)하고 있다는 것. 그야말로 우주가 하나의 거대한 ‘AI 기반 컴퓨터 세계’라는 주장이다.

80여 페이지에 달하는 논문에서 연구진은 우주를 지배하는 법칙이 ‘진화적 학습 시스템’이라고 말한다. 우주는 소멸이나 충돌 등 사건이 발생하면 그 특성을 취합해 ‘자기 참조’ 단계에 돌입한다는 것이다. 연구진은 이후 미래 우발적 상황에 대비해 그만큼의 공간을 허용하고, 견고성을 증가시키는 단계까지가 하나의 패턴이라고 분석했다.

연구진은 이 방식을 머신러닝(기계학습)과 흡사한 우주 학습 시스템(Universe Learning System)이라고 명명했다. 우주 학습 시스템은 머신러닝처럼 학습 연산 알고리즘 형태로 작용한다는 것. 이들은 자신들의 주장을 뒷받침하는 이론으로 ‘초중력이론(Supergr에브ity Theory)’을 내세웠다. 초중력은 물리학에서 일반 상대성 이론과 초대칭을 결합한 중력이론으로, 초대칭을 도입하면 초끈(우주 끈)이 최대 11차원까지 연결된다. 쉽게 말해 우주는 11차원까지 반복되는 자기중심적 학습방식을 통해 진화한다는 것이다.

연구진은 현존하는 우주 현상들이 우연이 만들어낸 발생이 아닌, 각각의 레이어(층)으로 연결돼 머신러닝에서 나타나는 네트워크 간 역학으로 계산된 결과물이라고 보았다. 0과 1의 컴퓨터 이진법과 마찬가지로 우주 세포 분열도 어떠한 법칙을 적용해 패턴을 만들어내듯 생겨난 것이라는 가설이다.

이는 스웨덴 출신 닉 보스트롬 옥스퍼드대 철학과 교수의 ‘우주=시뮬레이션’ 이라는 가설과 연결되기도 한다. 그는 2003뇬 ‘필로소피컬 쿼터리(Philosophical Quarterly)’라는 저널에 논문을 발표하며 “우리는 컴퓨터 시뮬레이션 속에 살고 있는 존재”라고 주장했다. 모든 것은 우연이 아닌 계산에 의해 만들어졌으며, 가상 세계 속에 존재하는 알고리즘에 지나지 않는다는 것이다.

연구진은 “우주는 컴퓨터이며, 시간이 지남에 따라 변하는 일련의 법칙을 통해 영속된다”고 주장했다. 반복학습을 통해 AI가 진화하듯 우주 또한 스스로 학습하면서 업그레이드 된다는 것. 본질적으로 우주의 법칙은 학습연산의 형태로 작용하는 알고리즘이라고 결론지었다.

IT 전문 미디어 TNW는 이 논문에 대해 “수많은 과학자들이 ‘우주가 계산된 공간’이라고 말하는 주장에 머신러닝 알고리즘 패턴을 도입함으로써 더욱 근거를 실어준다”고 평가했다. 그러나 한편으로 연구진이 발표한 아카이브 플랫폼은 정식 출판 전 자유롭게 게재할 수 있는 곳이기 때문에 검토 과정에서 수정될 여지가 있다.

연구진은 논문 말미에 “우리의 주장은 관련 주제에 대해 더 광범위한 연구를 향한 초기 단계일 뿐”이라며 “이를 시작으로 더 많은 연구가 시작되길 바란다”고 밝혔다.

AI타임스 박혜섭 기자 [email protected]

“거대한 우주가 머신러닝 알고리즘”...마이크로소프트 연구원 논문 발표 < 포커스 < 기사본문 - AI타임스 (aitimes.com)