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과학과 놀자

질병 유발 단백질에 대한 신약 후보물질의 생리활성을 예측하는 기술, 인공지능 활용한 가상탐색으로 신약 후보물질 빨리 찾아내

평균 10년, 1조원의 비용. 일반적으로 알려진 신약 개발에 필요한 기간과 비용이다. 이렇게 많은 시간과 비용이 드는 이유는 신약 후보 물질을 찾는 단계에서 약물의 승인 단계까지 상당한 시간과 비용이 소모되기 때문이다. 신약 개발에는 막대한 시간과 비용이 들어가지만, 성공 가능성은 희박하다. 신약 개발 과정은 질병을 일으키는 단백질을 찾아내고 해당 질병을 치료하기 위한 후보물질 탐색, 전임상, 안전성 및 약효를 평가하는 임상 1, 2, 3상 단계를 거친다. 이와 같은 과정에는 많은 시행착오가 생기며 이로 인해 막대한 연구개발 시간과 비용이 소요될 수 있다. 인공지능을 활용한 연구개발신약 개발업계 관련자들은 이런 고민을 해결하기 위해 엄청난 노력을 꾸준히 하고 있다. 최근 4차 산업혁명이라는 이슈와 함께 이런 질문에 대한 대안으로 관심받는 기술이 있다. 바로 컴퓨터를 이용한 인공지능 기술이다. 인공지능은 하드웨어 발달 및 병렬처리 알고리즘 개발에 힘입은 컴퓨터 성능 향상, 딥러닝을 기반으로 하는 획기적 데이터 분석 기술 개발, 전 세계를 연결하는 초고속 인터넷 등 다양한 기술 발전의 결과물로서 이미 이미지, 영상, 음성에 대한 인식 수준은 인간을 초월해가고 있으며 그 응용범위가 신약 개발을 포함한 모든 과학 분야의 영역으로 확대되고 있다. 인공지능을 활용하면 개선될 여지가 충분히 크기 때문에, 인공지능 기술은 기존 신약 개발 연구개발 과정의 효율성을 높여 신약 개발 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.컴퓨터 기반의 신약 개발 연구는 지난 수십 년 동안 화합물과 생물학적 타깃(질병 유발 단백질) 간의 상호작용을 컴퓨터, 물리, 화학, 통계 등의

과학과 놀자

카메라로 인식하고 인공지능으로 처리하는 자율주행로봇…빌딩 내 사무실 앞 '마지막 구간'까지 도달할 수 있어야

이미 언론에서 많이 볼 수 있는 무인주행 자동차는 자율적으로 주행하는 로봇의 일종이다. 자율주행로봇의 핵심 기술은 무엇일까? 하드웨어적으로 배터리나 모터 등을 떠올릴 수 있겠지만, 필자는 눈과 두뇌에 해당하는 소프트웨어 기술이 핵심이라고 생각한다. 눈과 두뇌가 없는 하드웨어는 시각장애인이나 마찬가지다. 요즘 이 눈과 두뇌에 해당하는 기술을 각각 '컴퓨터 비전(Vision)'과 인공지능 기술로 부른다. 이 기술이 적용된 드론(Drone)이나 배달로봇은 자율적으로 지형과 공간을 인식하고, 물건을 미리 지정된 위치로 배송한다. 그럼 자율주행로봇에 사용된 비전과 인공지능 기술이 무엇인지 알아보자. 자율주행로봇의 핵심, 컴퓨터 비전과 인공지능컴퓨터 비전은 컴퓨터가 사진과 같은 이미지 속의 사물이나 의미를 인식하는 방법을 말한다. 컴퓨터 비전과 인공지능 기술은 서로 친척관계다. 매사추세츠공대(MIT) 시모어 페퍼(Seymour Papert) 교수는 1966년 ‘Summer Vision 프로젝트’에서 물체를 식별할 수 있는 로봇 시각 시스템을 개발할 수 있는지 질문했다. 2년 후 마빈 민스키(Marvin Minsky) 교수는 ‘Blocks World 프로젝트’에서 인간의 도움 없이 다양한 모양의 크기와 블록을 인식하고 조립할 수 있는 인공지능을 개발하고자 했다. 1960년대 시작된 인간 시각과 지능을 모방할 수 있는지에 대한 질문과 해결 시도는 50년 후 우리가 사용하는 자율주행차의 핵심 기술이 됐다.우리는 이 기술을 조만간 여러분의 집 앞에서 경험하게 될 것이다. 무인자율 배송 기술이 그중 하나다. 키위봇(Kiwibot)이란 배달로봇은 무인자율 배송 서비스를 개발하는 캘리포니아 버클리대 스타트업에서 2017년 개

교양 기타

컴퓨터 키보드의 조상은 피아노의 건반 '소리의 진화'가 디지털 혁명을 이끌었죠^^

☞옆에서 소개한 사례는 미국의 과학저술가 스티븐 존슨의 책 원더랜드(프런티어 펴냄·444쪽·1만6000원)를 발췌해 재구성한 것이다. 이 책은 인류 역사의 혁신이 획기적 아이디어나 기술이 아니라 사소해 보이는 놀이에서 비롯됐다고 소개한다. 패션, 쇼핑, 음악, 맛, 환영, 게임, 공공장소 등 여섯 가지 주제로 나눠 즐거움을 찾는 인간의 본성이 상업화 시도와 신기술 개발, 시장 개척으로 이어진 다양한 사례를 담았다.4만3000년 전 슬로베니아 북서쪽 변방 동굴에 살던 어린 곰 한 마리가 숨졌다. 그로부터 1000년 후 독일 남쪽 블라우강 숲속에서 매머드 한 마리가, 5000년 후에는 백조 한 마리가 숨졌다. 이들 생명체가 사후에 맞은 운명에는 공통점이 하나 있다. 남은 뼈가 인간의 손으로 정교하게 다듬어져 ‘피리’로 변신했다는 것. 지금도 연주가 가능할 만큼 잘 보존된 것도 있다.수만년 전 인간이 음악에 눈뜬 이유는음악과 관련된 기술의 역사는 생존을 위해 만든 옷이나 사냥 도구의 역사만큼이나 길다. 훗날 학자들은 뼈에 뚫린 피리 구멍 사이의 간격이 완전 4도와 완전 5도 소리를 내도록 배치됐다는 사실을 알아냈다. 4도와 5도는 현대음악에서 많이 쓰는 화음의 뼈대를 이룬다. 한 옥타브 차이는 주파수가 정확히 2 대 1인 음정을 만들어 청각에 생생한 울림을 남긴다.음향이론의 기본도 몰랐을 초기 인간이 왜 악기를 만들었을까. 음악은 인간에게 쾌락을 준다. 설탕이나 아편이 뇌의 쾌락중추를 자극하는 방식은 간단하지만, 음악은 보다 은밀한 방식으로 자극한다. 인간은 이미 체험한 음악이 아니라 새로운 음악을 계속 추구하게 된다. 뼈로 만든 인류 최초의 피리 소