서론: AI는 ‘덧셈’에서 ‘뺄셈’의 시대へ
최근 생성 AI(LLM, VLM)의 발전은 마치 “덧셈의 역사”였습니다. 데이터 양을 수조 토큰으로 늘리고, 파라미터 수를 수천억으로 확대하며, 거대한 데이터 센터와 GPU 파워를 투입하는—이것은 본질적으로 “브루트 포스(힘으로 하는)” 전략입니다.
하지만 AI가 “화면 안의 텍스트나 이미지”를飛び出し 현실 세계에서 로봇을 움직이는 물리적 AI 영역에 들어왔을 때, 우리는 거대한 물리적 장벽에 부딪힙니다.
밀리초 단위의 제어 지연(레이턴시), 막대한 소비 전력, 카메라의 사각(오클루전), 마찰과 무게와 같은 불확실성. 반도체의 미세화가 양자역학적 한계를 넘어가고 있는 지금, 힘으로만 스케일(scale)을 맞추는 AI는 현실 사회에서 통용되지 않게 되었습니다.
지금 로보틱스에 필요한 것은 잉당한 계산을 짊어지는 것이 아니라 “이하게 불요한 계산과 공간을 깎아내릴 수 있는가”라는 “뺄셈의 예술”입니다.
인간의 눈은 이미지를 ‘통째로’ 받아들이지 않는다.
현재 많은 로봇 AI(VLA 모델 등)는 카메라가 캡처한 화면 전체의 모든 픽셀을 매 프레임마다 동일하게 트랜스포머로 흘려보내는 방식입니다. 하지만 이는 지나치게 중복되고 에너지 효율이 낮은 처리 방식입니다.
덧붙여, 인간의 시각 시스템과 뇌는 어떠할까요? 인간은 눈 앞에 있는 방의 벽이나 바닥, 테이블의 무늬와 같은 ‘움직이지 않는 배경(정적 레이어)’을 뇌에서 한 번 기억하고 고정하며, 1밀리초의 시각 처리에서는 제외합니다. 그리고 뇌가 진정으로 자원을 할당하는 것은 ‘움직이는 물체’나 ‘자신의 손끝’이라는 차분 데이터(동체 벡터)뿐입니다.
더욱이 인간은 사과를 보게 되면 “조금 무겁고 미끄럽다”라고 생각하고, 완두콩을 보게 되면 “가볍고 거칠다”라고 순간적으로 물리적 특성(밀도, 무게, 마찰 계수)의 “첫인상(초기값)”을 무의식적으로 설정합니다.
물리적 AI도 마찬가지로, 다음과 같은 단계를 밟음으로써 극적으로 경량화될 수 있습니다.
- 시각적 초기화(저주파 처리): 1초에 1회 정도의 카메라 프레임에서 물체의 위치, 3D 형태, 물리적 특성(무게, 마찰)을 추정하여 “벡터 데이터”로 변환한다.
- 벡터 공간에서의 초고속 제어(고주파 처리): 2회차 이후 밀리초 단위 제어 루프에서는 무거운 이미지 처리를 생략하고, 가벼운 벡터 데이터만으로 암을 움직인다.
전체 공간을 계산하는 것을 멈추고 “필요한 물리 공간만을 레이어로서 추출하여 압축”하는 방식이 핵심이다. 이것이 바로 현실 세계에서 유연하게 움직이는 로봇을 만드는 열쇠가 된다.
2. “파미콘 정신”에 깃든 일본의 장인 정신
제한된 환경에서 최고의 경험(최적해)을 이끌어내는 접근 방식에서 일본은 역사적인 강점을 가지고 있습니다.
과거 패미콘(RAM 2KB 미만)이나 슈퍼 패미콤 시대, 일본 게임 개발자들은 극심한 제약 속에서 “이 용량으로 플레이어를 몰입하게 만들려면 어떻게 해야 하는가”를 추구했습니다. 픽셀 아트 기법을 통한 표현의 상징화, 계산을 최소화한 부드러운 조작감 등 제약을 역으로 활용한 “절제된 아이디어”가 세계를 매료시켰습니다.
서구권이 강점을 가지고 있는 “막대한 자금과 GPU를 활용하여 웅장하고 현실적인 세계를 쏟아붓는 계산 게임(3A 타이틀)” 방식이 개발 비용과 전력 소비의 한계에 직면하는 것처럼, AI 세계에서도 “제약 속에서 지혜롭게 움직이는” 방향으로 흐름이 이동하고 있습니다.
- 반도체의 후공정 및 광전융합에서 나타나는 마이크로 단위의 초정밀 접합 기술.
- 경량 벡터 레이어를 활용하여 물리 세계를 효율적으로 묘사하는 알고리즘 설계
일본의 장인 정신(職人精神)은 앞으로의 물리적 AI 시대에서 가장 강력한 무기가 될 것입니다.
3. 생물 진화와 AI의 “공진화”가 초래하는 융합 지점
비행기는 새의 날개 구조(바이오미미크리)에서 영감을 받아 수억 년에 걸쳐 진화해 온 생물의 신체와 신경계는 물리 세계에 최적화된 궁극적인 건축물입니다.
로봇의 팔다리와 각종 센서를 “표준화된 단순 재료 레이어(끝단)”로 독립시키고, 중앙의 뇌(AI)가 이를 상대 벡터로 묶어 제어한다. 카메라 시야가 흔들리거나 팔의 형태가 변해도 AI는 망설임 없이 즉각적으로 적응하여 움직일 수 있다.
신체(하드웨어)를 갖지 않은 텍스트 공간의 AI가 생물의 진화에 배우고 “유연한 신체성과 경량한 제어 메커니즘”을 습득했을 때, AI는 진정으로 물리 세계의 법칙(인과 관계, 중력 등)을 이해하게 됩니다.
막대한 계산 자원을 투입하여 밀어붙이는 시대는 막을 내리고, “어떻게 효율적으로 줄이고, 어떻게 아름답게 연결할 것인가”라는 줄임의 시대가 도래한다.
인간과 AI가 서로의 신체성과 지능을 보완하며 발전해 나아갈 미래 끝자락에는 우리가 지향해야 할 진정한 싱귤래리티(기술적 임계점)가 기다리고 있을지 주목해야 할 것이다.
출처: note 원문
번역: Gemma 3(.44) 초벌 + 교정 18청크
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