자연의 기본 법칙을 학습한 인공지능(AI) '슈퍼 브레인'이 신기술 개발 속도를 10배 이상 끌어올릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
스웨덴 찰머스 공과대학교 연구팀은 물리학 법칙을 사전 학습한 AI 신경망을 활용해 광학 부품 설계에 필요한 시뮬레이션 시간을 기존의 10분의 1로 단축했다고 국제 학술지 '레이저·포토닉스 리뷰'에 4일(현지시간) 발표했다.
연구팀이 개발한 AI는 물리학 기본 지식을 갖춘 상태에서 훈련을 시작한다. 기존 AI가 방대한 데이터를 통해 처음부터 물리 법칙을 스스로 터득해야 했던 것과 달리, 새로운 AI는 이 과정을 생략해 학습 효율을 극대화했다.
이전 방식으로는 AI 훈련 데이터 생성에만 한 달이 걸렸지만, 새로운 AI는 단 3일 만에 같은 작업을 완료했다. 연구에 참여한 빅토르 릴리아 박사과정 연구원은 "훈련된 AI는 어떤 구조의 광학적 특성이든 1밀리초 안에 분석해낸다"고 설명했다.
연구팀은 나노포토닉스(nanophotonics)라는 분야에서 인공 광학 재료를 설계하는 데 이 기술을 활용한다. 나노포토닉스는 빛의 파장보다 작은 규모에서 빛을 제어하는 기술로, 더 얇고 가벼운 카메라나 안경 렌즈 개발에 쓰일 수 있다.
특히 이 기술은 양자컴퓨터 분야의 난제 해결에도 기여할 전망이다. 연구팀은 양자컴퓨터 간 정보 전송에 사용될 수 있는 고효율 광자 결정(photonics crystals) 설계에 이 AI를 적용하는 방안을 모색하고 있다.
연구를 이끈 필립 타신 교수는 "나는 전자기학 방정식을 속속들이 알지만, AI 신경망이 내리는 모든 결론을 도출할 수는 없다"며 "개발 속도를 크게 높일 수 있다는 점이 가장 큰 장점"이라고 강조했다.