제4차산업혁명은 인간의 지적노동을 대체할 수 있는 인공지능 기술의 급격한 발전으로부터 시작한다. 현대의 인공지능은 영상에서 객체를 인식하는 정확도가 이미 인간의 수준에 버금가고, 인공지능 바둑 프로그램이 세계 최고 챔피언을 꺾었으며, 두 개의 언어를 동시에 인식할 정도로 향상됐다. 이러한 배경에는 인터넷을 통한 빅데이터의 대중화, 저렴한 고성능 하드웨어의 보급, 공개 SW를 통한 공유의 문화가 확산 등 정보통신기술의 환경 변화에 있다.
그 가운데 인프라 역할을 한 것이 저렴한 하드웨어의 보급이다. 지난 60년간 인공지능의 부침의 역사를 살펴보면 컴퓨팅 환경이 항상 높은 장벽으로 존재해 왔다. 현실적인 문제를 해결하는 도구로써의 인공지능은 시간과 비용이 허락하는 한 수많은 시도를 해보는 것이 일반적이다. 따라서 고성능 컴퓨팅 인프라의 대중화는 인공지능 발전에 매우 중요한 역할을 했다. 컴퓨팅 환경의 중요성은 빅데이터를 처리한다는 점에 있어서 이미 공감대가 형성됐지만, 구체적으로 얼마나 필요하며 어느 정도 중요한지에 대해서는 분석해볼 필요가 있다. 이번 보고서에서는 인공지능의 연구사례와 글로벌 고성능컴퓨팅 동향을 분석하여 제4차산업혁명 시대에 컴퓨팅 환경의 중요성을 피력하고자 한다. 고성능컴퓨팅(High Performance Computing, HPC) 분야는 전통적으로 슈퍼컴퓨터를 효율적으로 다루기 위해 파생된 학문이다. 슈퍼컴퓨터는 실험이 불가능한 극한 자연현상의 시뮬레이션을 수행하는 부분에 본질적인 역할이 있다. 그러나 인공지능이 점차 현실적인 문제해결의 도구로 각광받음에 따라, 미국과 중국을 비롯한 HPC 선진국들은 인공지능 연구를 위한 컴퓨팅 환경 확보에 박차를 가하고 있다. 특히 캐나다와 유럽은 HPC를 플랫폼화하여 산학연을 아우르는 연구지원 체계를 갖추고 있다.
인간과 대결하기 위해 개발된 게임인공지능은 이미 슈퍼컴퓨터급 환경을 갖추고 도전했다. 최근 이세돌 9단과 대결한 AlphaGo는 개발 당시 300위권에 해당하는 슈퍼컴퓨터를 사용했다. AlphaGo의 인공지능 기술인 딥러닝은 행렬곱 연산으로 분해할 수 있고, 이것은 전통적으로 HPC의 성능을 십분 활용할 수 있는 것이다. 따라서 인공지능 연구를 진흥하기 위해서는 고성능 컴퓨팅 인프라가 필수적이고 가장 선결돼야 하는 과제다.
