오토마타란

컴퓨터 과학을 만나다 보면 종종 오토마타라는 단어를 종종 접하게 되는데요.

오늘은 오토마타가 무엇인지 알아 보려고 합니다.

오토마타란 오토머튼(automaton)의 복수형으로, 사람이 지속적으로 조정하지 않아도 스스로 움직이는 자동 로봇을 뜻하는 말로 쓰이고 있습니다.

 

위키백과에 따르면 "오토마타는 적어도 유한한 상태를 갖고, 입력을 받아 입력에 따라 일정하게 상태를 전이하며, 출력을 내놓는다" 라고 정의하고 있습니다.

 

출처 : 위키백과

컴퓨터 과학의 문제를 풀다 보면 위와 비슷한 그림을 종종 보게 되는데요.

위의 문제는 결정적 유한 오토마타의 예이며 

S1, S2는 상태이고, 1과 0은 기계가 입력으로 받아들이는 문자이다. 
이 기계는 1과 0으로 이루어진 모든 가능한 문자열 중 0이 짝수 개인 것을 인지하고, 그렇지 않은 것을 버린다.

1이 들어오면 자신으로 다시 돌아가고 0이 들어오면 다음으로 넘기므로 짝수가 되면 다시 자신으로 돌아 오는 것을 알 수 있는데요.

 

이러한 원리를 이용한 것이 오토마타 입니다.

1737년 프랑스 기계 공학의 천재 자크 드보캉송(Jacques de Vaucanson, 1709~1782) 이 플롯을 연주하는 자동인형을 만들었는데요. 이때 부터 오토마타의 전성기가 시작 됩니다.

이 인형은 사람처럼 플루트를 입에 대고 기계로 된 폐로 공기를 악기에 불어넣고 손가락을 움직여서 소리를 낼 수 있
는 자동인형이었는데 그전에도 이와 유사한 자동인형이 있었지만 플루트 연주자가 특별했던 것은 그 당시 생명체의 구조와 원리를 적용한 경우는 없었기 때문이라고 합니다.

 

그렇다면 오늘날의 오토마타는 무엇일까요?

실리콘 밸리에서는 밤낮으로 자율 주행차가 운행되고 있습니다.

강아지에게 앉거나 구르는 동작을 훈련하듯이 컴퓨터 프로그램을 훈련해 사람보다 훨씬 능숙하게 아타리(Atari) 게임을 하도록 하고 있습니다.

 

바로 인공지능의 시작이 오토마타라고 할 수 있겠네요.

그리고 과거의 플루트 연주자가 그러했듯 오늘날의 인공 지능 프로그램도 오토마타의 한 종류에 불과합니다.

오토마타는 자율적으로 움직이는 기계입니다.

 

오토마타는 사람이나 동물과 같이 마치 스스로 생각하는 것처럼 독립적으로 작동하는 기계입니다. 하지만 오토마타는 프로그램에 따라 움직일 뿐이며 보캉송이 플루트 연주자를 작동하기 위해 개발했던 프로그램처럼 오토마타 프로그램은 일련의 명령어로 이루어져 있습니다.

 

이러한 일련의 명령어는 자동으로 수행하는 역할만 있을 뿐 스스로 판단하는 역할은 수행하지 못했는데요.

이러한 오토마타가 지속적으로 발전되어 스스로 생각하는 인공지능에 도전을 하는 것은 아닐까 생각해 보게 되네요.

 

오늘은 인공지능의 시초가 되는 오토마타에 대해 알아 보았습니다.

이러한 오토마타의 원리에 스스로 판단하는 SW가 탑재됨으로 인공지능에 한걸음 다가가는 것은 아닐까 생각해 보게 되네요.

 

앞으로 4차산업시대는 인공지능이 한 획을 긋게 될것입니다.

이러한 인공지능의 원리를 하나 하나 깨우치다 보면 언젠가는 우리가 스스로 인공지능을 만들 수 있는 날이 올것이라 생각하네요.

 

오늘도 열심히 하루를 달려가는 우리 학생들 모두 모두 화이팅 입니다.