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IBM 왓슨(Watson) 슈퍼컴퓨터: AI 질의응답 시스템의 원리와 활용 사례

IBM 왓슨(Watson) 슈퍼컴퓨터란?

왓슨(Watson)은 인공지능(AI)과 정교한 분석 소프트웨어를 결합하여 '질의응답(Question Answering)' 기계로서 최적의 성능을 발휘하도록 설계된 IBM의 슈퍼컴퓨터입니다. 이 시스템의 이름은 IBM의 창립자인 토머스 J. 왓슨(Thomas J. Watson)에서 따온 것입니다.

압도적인数据处理 능력

왓슨은 초당 80테라플롭스(1조 회 부동소수점 연산)의 속도로 데이터를 처리합니다. 숙련된 인간의 질문 응답 능력을 재현하거나 능가하기 위해, 왓슨은 총 2억 페이지가 넘는 정보를 저장한 90대의 서버에 접근하며, 이를 600만 개의 논리 규칙과 대조하여 분석합니다. 흥미롭게도 시스템과 데이터 전체는 냉장고 10대가 들어갈 수 있는 공간 안에 자체적으로 구축되어 있습니다.

왓슨의 주요 구성 요소

  • Apache UIMA: 비정형 데이터 분석에 필요한 프레임워크, 인프라 및 기타 요소를 제공하는 비정형 정보 관리 아키텍처
  • Apache Hadoop: 분산 컴퓨팅 환경에서 대용량 데이터 세트 처리를 지원하는 무료 자바 기반 프로그래밍 프레임워크
  • SUSE Enterprise Linux Server 11: 가장 빠른 Power7 프로세서용 운영체제
  • 프로세서 코어: 총 2,880개
  • RAM: 15테라바이트(TB)
  • 사전 처리된 정보: 500기가바이트(GB)
  • IBM DeepQA: 자연어 처리(NLP)와 머신러닝을 통합한 정보 검색 전용 소프트웨어

▲ IBM 왓슨 슈퍼컴퓨터의 작동 방식

무궁무진한 응용 분야

왓슨의 핵심 기반 기술인 인지 컴퓨팅의 응용 가능성은 사실상 무한대에 가깝습니다. 방대한 양의 비정형 데이터를 대상으로 텍스트 마이닝과 고급 분석을 수행할 수 있기 때문에, 기존의 어떤 시스템보다 탁월한 성능을 지닌 검색 엔진이나 전문가 시스템 구축이 가능합니다.

2016년 5월에는 미국 오하이오주의 로펌 베이커호스텔러(BakerHostetler)가 왓슨 기반 법률 전문가 시스템을 50명 규모의 파산 담당 팀과 함께 운영하는 계약을 체결했습니다. '로스(Ross)'라 불리는 이 시스템은 약 10억 건의 텍스트 문서에서 데이터를 추출·분석하여, 복잡한 질문에 3초 이내에 정확한 답변을 제공합니다. 자연어 처리 기술 덕분에 어려운 법률 전문 용어까지 해석하며 변호사들의 질문에 응답할 수 있습니다. 로스에 더 많은 법률 모듈이 추가되는 가운데, 유사한 전문가 시스템들은 의료 연구 분야에서도 혁신을 주도하고 있습니다.

의료 분야의 왓슨

의료는 왓슨 기술이 가장 먼저 적용된 산업 중 하나입니다. 2013년 왓슨이 최초로 상용화되었는데, 당시 미국의 명문 암 전문 병원인 메모리얼 슬론 케터링 암 센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)는 폐암 환자에게 적절한 치료법을 권고하고 비용을 절감하기 위해 이 시스템을 도입했습니다. 이후 클리블랜드 클리닉(Cleveland Clinic), 메인 암 센터(Maine Center for Cancer Medicine), 웨스트메드 메디컬 그룹(Westmed Medical Group) 등의 의료기관들도 잇달아 왓슨 도구를 채택했습니다.

하지만 모든 도입 사례가 순탄했던 것은 아닙니다. 휴스턴의 MD 앤더슨 암 센터(MD Anderson Cancer Center)는 2013년 왓슨 기반 의사결정 지원 시스템을 구축해 의사들의 최적 치료법 선택을 돕는 프로젝트를 시작했습니다. 그러나 4년에 걸쳐 6,200만 달러 이상을 투입한 끝에, 병원 운영진은 프로젝트가 목표를 달성하지 못했다며 이를 중단했습니다.

그럼에도 불구하고 의료 분야는 여전히 IBM이 왓슨 기술의 가치를 증명하려는 핵심 전장으로 남아 있으며, 회사는 의료기관과의 파트너십 확대를 지속하고 있습니다. 2018년 5월에는 인도 최대의 전문 의료기관인 아폴로(Apollo)가 왓슨 온콜로지(Watson for Oncology)와 왓슨 제노믹스(Watson for Genomics) 도입에 합의했습니다. 이 두 가지 IBM 인지 컴퓨팅 플랫폼은 의사들이 환자 맞춤형 암 치료를 결정하는 데 실질적인 도움을 줄 전망입니다.

환자 진료의 근본적인 문제들을 왓슨으로 해결하고, 데이터 기반 인사이트로 최적의 치료법을 제시하는 IBM의 노력이 왓슨 기술의 진정한 가치를 입증하는 결과로 이어질 것으로 기대됩니다.