AI와 NI, 충돌과 공존


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최종덕 2017, 서평 의료해석학, 󰡔의철학연구󰡕, 23집
황임경 (2007), 「환자, 의사, 그리고 텍스트 – 해석학의 관점에서 본 의료」, 󰡔의철학연구󰡕, 3집, 117-137쪽.
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Zeiler, K. and Käll, L.F.(2014), Feminist Phanomenology and Medicine. State University of New York Press, 2014.
Domingos, Pedro 2015, The Matter Algorithm: How the Quest for the Ultimate Learning Machine Will Remark Our World, (도밍고스 2016, 마스터알고리즘, 비즈니스북스)" style="width:100%; height:500px;"> 연대 인문사회의학 협동과정 세미나 2017년9월2일


AI와 NI, 충돌과 공존
Symbiosis of Artificial Intelligence and Natural Intelligence
-나의 공부법-

최종덕 (상지대학교, 과학철학)


1.개략


의학적 인간학

<분석적 관점-과학의학>

- 의학적 알고리즘
● 환원주의
● 계산주의
● 기호주의
● 결정론
● 설명의 장르
● 신체의 이상화(질병 실재론)
● 생의학모델

<종합적 관점-인문의학>
- 의학현상학과 의료해석학
● 전일론
● 자유의지
● 현상학적 신체관
● 해석학적 진단
● 이해의 장르
● 질병중심에서 환자중심으로
● 의료사회학 모델


① 향후 의학적 인간학의 인식론은 해석학과 계산학의 공존과 결합에 있다.
② 향후 의학적 인간학의 방법론적 인식론은 해석학적 태도와 계산학적 방법론의 공존하는 데 있다.
③ 공존과 결합은 다르다. 결합되지 않은 상태에서 공존이 가능한 것이 현대 문명의 중요한 특징이다. 다시 말해서 공존은 결합조건을 반드시 충족할 필요가 없다. 즉 결합될 필요 없이 공존하는 인식론을 말한다.
④ 과학의학과 인문의학은 모순되는 범주가 아니며, 상충되는 의료행위를 의미하지 않는다.

2. 의료 인공지능의 범주 : AI와 Big Data의 결합

2.1 형태학에서 지능학으로

오늘날 계산학의 수준은 Deep Learning까지 왔다. AI는 현재 수준에서 다양한 의료진단 분야에서 적용되고 있다. 향후 형태학적 진단틀에서 지능학적 진단틀의 변화는 필연적이다. 현재의 형태학만으로 정확한 병리진단은 어렵다. 형태학적 구조와 기능 사이의 분명한 구분은 미래 병리학을 이해하는 데 필수적이다. 이제 형태학 자료들을 수집하여 분석하고 해석하는 것이 중요하다. 여기서 말하는 형태란 분자통로, 유전형, 혈관자료를 포함한 분자와 유전자 차원의 형태자료를 말한다.(Sharma et al. 2015) 예를 들어 Ki67와 같이 세포증식 지수나 생물지표를 카운팅하는 것은 AI가 더 낫다.(Chetty 2017) 문제는 직업프레임의 변화가 동반한다는 점이다. 프레이와 오스번 연구에 의하면 향후 20년 안에 인공지능에 의해 현재 일자리 중에서 47%가 없어질 것으로 예측된다고 한다.(Frey CB, Osborne MA 2013) 이는 의료 분야에서도 적용될 것으로 추측한다. 이렇게 적용된 의료지식의 알고리즘을 다루는 것을 의학적 지식공학이라고 부른다. 의학적 지식공학knowledge engineering이란 컴퓨터를 통해서 획득한 의료지식을 체계화하고 그런 지식을 확장하고 스스로 확장되는 방법을 고안하는 소프트한 의료공학의 일종이다.

의료인공지능의 적용범위는 아래 표와 같다.

의료 AI의 적용범위

<진단> Diagnosis
영상의학/생물지표검측
당뇨성 막망병증 Radiology
virus detection
생물지표 카운팅

<치료>Treatment
빅데이터 해석을 통한 의사결정
Artificial Neural networks
항생제 내성 측정 투약결정

<예후>Prediction
지각능력으로 파악하기 어려운 징후를 확인
웨어러블 신체측정장비 Computational Pathology

<기록관리> Record Management
진단/판독기록 자동화 AI
의무기록의 디지털화
요양인 생애분석
Epidemiology

<수술보조 및 재활> Assist Surgery
해부학, 생리학과 로봇공학
재활, 신체공학, 수술로봇 Robotics

<제약> Drug Development
산업수학과 의약학의 연결
가상부작용 시험
신약개발 공정단축, 혼합약,

(참조: www.patent-art.com/whitepapers_content3)

2.2  의학적 지식공학의 기초 알고리즘 (Domingos 2015)

① 기호주의symbolism: 진단이나 치료방법으로 기호화된 방정식을 찾는 방식이다. 철학, 심리학, 논리학의 사유방식을 도입하여 논리적 추론의 프로그램을 수행한다. Tom Michell의 논리주의가 주요한 이론배경으로 되고 있다.
② 연결주의 connectionism: 인간의 두뇌를 모방하여 최대한 유사한 방식으로 병열적paralle 학습추론을 포함한다. 일종의 자연주의 추론법이다.
③ 진화주의자evolutionary algorithm: 유전자프로그램밍genetic programming이라고도 한다.컴퓨터를 통해 진화과정을 모의하고 테스트하면서 새로운 논리체계를 만들어나간다. 가능한 대안적 변수들을 삽입하여 그 중에서 최대효과를 내는 것을 선택하고 다른 변수/논리를 제거하고 시간이 지나면서 더 좋은 프로그램을 형성해간다. 자연주의 논리에 기반한다. 
④ 베이즈주의Bayesianism: 논리주의에 기반한 확률추론 방식의 학습이며, 증거마다 서로 다른 가중치를 두는 베이즈 추론Bayesian Inference을 사용한다. 베이즈 추론은 데이터를 지식으로 바꾸는 작업으로, 알고리즘을 구동하는 엔진에 해당한다.
⑤ 유추주의analogism: 유사성similarity 판단을 근거로 추론하고 학습논리를 체계화한다. 예를 들어 심리학과 수학을 종합하여 최적화 논리를 구현한다. 경험기억의 패턴을 중시한다. 즉 새로운 상황을 기존 상황에 연관하여 미래값을 추론한다. 

2.3  의료알고리즘의 실제와 한계

① 신체구조는 논리주의 세계가 아니라 아주 복잡한 복잡계라서 계산방정식으로 다루기 어렵다. 신체의 공간적 복잡성space complexity 외에 신체가 삶의 역사에 거주하면서 생기는 시간적 복잡성time complexity까지 알고리즘으로 번역하기 어렵다.(쉽지 않다.) 예를 들어 보통 최소의 유전자 정보는 자신의 변이의 폭(variationsbreit)을 갖는다. 그 변이의 폭 N = λ≃ 이 적용되는데 여기서  핵산 λ=4 의 경우 N은 4의 4백만승이며 대략 10의 240만승 정도이다. 세포아 유전분자 속의 잠재적인 정보가능량은 상상을 초월한 크기이다.  그것은 전역사적인 진화적 선택을 통해서도 결코 다 써볼 수 없는 큰 양적 크기이다. 우주의 기본입자의 숫자의 수는 10의 80승 정도이고 우주의 나이는 10의 40승 초(sec) 정도이다. 그러면 우주 시초부터 존재가능했던 모든 과정의 수는 10 의 80 승 곱하기 10의 40승으로 10의 120승 정도이지만 10의 240만 승에 비교하면 아주 미세한 일부밖에 안 된다.
② 환자와 의료인 사이의 관계에서 생기는 인간관계의 복잡성human complexity은 더 복잡하다.(Domingos 2015, 57)
③ Marvin Minsky은 그의 저서 “마음의 사회”The Society of Mind에서 마음은 인식의 범주를 넘어선 접근불가능의 복잡성 세계이므로 마음을 하나의 보편 알고리즘으로 모델화할 수 없다고 한다. Noam Chomsky의 경우, 언어능력은 학습의 문제가 아니라 진화적 선천성에 기인한다. 그래서 학습을 통해서 마음을 따라서 복사할 수 없다고 인공지능 알고리즘의 적용가능성을 비판한다.
④ 데이터 수집에서 데이터 출처와 규격 및 형식이 다양하여 통일된 기준으로 해석하기 어렵다. 데이터의 의도적인 손망이 가능하다.(Johnson et al. 2016)

2.4  의료알고리즘이 제한적이라는 주장에 대한 반론

① 민스키와 촘스키 주장의 핵심은 “알고리즘은 결코 두뇌와 같을 수 없다”는 명제에 있는데, 이런 주장은 “알고리즘이 두뇌공학을 따라 배울 수 없다”는 주장과 다른 차원이다. 같지 않아도 배울 수 있다는 점이다. 
② 1969년 Jim Horning은 문맥에 자유로운 문법context-free grammer도 컴퓨터가 배울 수 있다는 증거를 제시했다.
③ John von Neumann, "변수가 4개면 코끼리 모양 그래프에 맞는 수식을 구할 수 있고, 변수가 5개면 코끼리코를 실룩실룩 움직이는 모양을 나타내는 수식도 구할 수 있다.
④ 의료알고리즘은 원래부터 보조적 도구이다.

3.  현상학과 의료해석학

3.1 가다머

가다머가 말하는 이해 장르에서 인간은 대상화되어서는 안 된다. 가다머에서 치료의 주체는 의사가 아니라 환자이다. 누가 누구를 대상화하여 치료를 통해 임상효과를 전달하려는 것은 여전히 계몽주의일 뿐이다. 해석학은 이런 계몽주의를 탈피한다. 가다머의 의학적 해석학은 다음과 같이 정리될 수 있다.(Gadamer 1993)

① 해석학적 의학에서 주체는 질병이 아니고 질병을 관찰하는 의사도 아니며 바로 환자 자신이다. 의사의 의술은 환자를 마주하는 직접 경험에서 나온다. 의사는 의술의 주체가 아니라 환자와 대화하고 환자의 고통에 참여하는 경험자이다.
② 환자의 질병을 매개로 하여 의사와 환자가 대화하는 것이 곧 치료이다. 즉 아픔과 상처를 치료하기 위하여 의사는 환자를 대상화하는 것이 아니라 환자와 함께 공조하는 것이 요청된다.
③ 도구화된 기술의학에서 공동체의 참여의학으로 전환을 주장하는 것이 가다머 의철학의 기초이다.
④ 가다머 치료의 핵심은 온전성Ganzheit을 회복하는 데 있다. 온전성이란 무결점의 완전한 신체상태를 의미하지 않는다. 온전성이란 결함이 있는 신체, 질병이 있는 신체를 대상화하여 수리하여 결함을 배제하는 것이 아니라 상대의 결함을 나의 충족성으로 보완하는 일이다. 그런 보완은 기술적으로 가능하지 않고 대화와 만남, 소통과 참여를 통해서 가능하다는 뜻이다.   
⑤ 정상이란 결함이 없는 상태를 의미하지 않으며 결함을 인정하며 그런 질병과 건강 상태를 서로 평형적으로 보는 상태를 말한다

3.2  현상학적 인문의학

1. 여기서 말하는 인문의학이란 의료인문학, 사회의학과 의사학 그리고 의료인류학을 포괄한다.
2. 인문의학이란 생의학적 질병 해석이 아니라 건강과 질병을 삶의 구체적 한 현상으로 볼 수 있는 철학적 성찰을 포용하는 의학적 사유와 실천적 지식시스템이다. 인문의학은 그런 성찰을 수행함으로써 더 나은 임상결과를 기대할 수 있다.
3. 인문의학은 생노병사의 문제를 운명론적으로 접근하기 보다는 구체적 문제찾기의 대상으로 볼 수 있게 해준다. 그래서 질병과 건강에 관한 자신의 상황이 정말 문제인지 혹은 문제조차 되지 않는데 이를 풀려고 하고 있는지를 깨닫게 해준다.
4. 인문의학은 최근의 의학 트랜드에 내재된 비인간적 함정들을 비판적으로 주시함으로써 더 나은 의료발전을 기대할 수 있다.
5. 인문의학은 의학의 경계를 벗어난 고통과 질병의 존재가 가능함을 알게 해준다. 즉 고통과 질병은 과학에 앞선 실존의 문제임을 알게 해준다. 다시 말해서 인문의학은 환자개인마다 다른 고통과 질병의 실존성과 규격화된 임상의 현실성을 통합적으로 보는 눈을 키운다.
6. 인문의학은 의학이 생의학의 범주를 벗어나 생명정치의 핵심에 놓여있음을 이해시켜 준다.
7. 인문의학은 병리적인 것이 비정상이라는 획일적인 생명 강박감에서 벗어나도록 해준다. 이는 깡뀌엠 철학의 의미를 임상영역에까지 확장하여 적용할 수 있을 것으로 기대하도록 해준다.
8. 인문의학은 의학이 의과학 안으로만 제한되지 않도록 확장된 임상시선을 제시한다. 인문의학은 과학적 세계관 철학적 비판의식 그리고 역사적 사회의식의 공통분모에서 찾아지기 때문이다. 
9. 의료인문학 그리고 사회의학과 의사학을 포괄하는 인문의학은 궁극적으로 메타의학과 의학교육, 양자 사이를 연결하는 실질적 효과를 준다.
10. 인문의학은 인간에 대한 깊은 이해를 요청한다. 즉 인문의학은 궁극적으로 누구나 환자일 수 있다는 점에서 인간을 반성하는 중요한 사유도구가 된다. 그리고 과학, 인간학, 역사인식론의 종합적 성찰을 필요로 한다. 거꾸로 말해서 인문의학은 이러한 연관분야들 사이의 상호대화의 창을 열어주는 역할을 한다.
11. 생명은 태어나면서 죽음까지 이르는 여정에서 생기는 질병과 건강, 고통과 즐거움, 병약함과 강건함 이 모두를 포함하는 신체 및 심리적 상태와 실존을 통털어 말한다. 인문의학은 생명의 의미가 탄생과 건강에만 국한되지 않음을 인지하게 해준다.     
12. 인문의학은 역사와 철학의 한 축과 의학과 과학의 다른 축이 상호연관되어 있음을 전제한다. 서양의학과 동양의학, 전통의학과 현대의학의 철학적 사유와 문화적 기반의 같은 점과 다른 점을 인식하여, 그들 사이의 의학이 문화적 다양성에 밀접하게 연관되어 있음을 알게 해준다. 
13. 정신과 신체로 구분하는 이분법적 사유가 지배하는 과학주의 안에서 하나의 몸 안에서 정신, 심리, 신체기관, 사회, 우주가 연결되고 대화하고 있음을 알게 해주며 이를 통해서 더나은 의료인간학을 공부하게 해준다. 결국 인문의학 공부는 “큰 건강”에 도움을 준다.

<참고문헌>

강신익(2007), 󰡔몸의 역사 몸의 문화󰡕, 휴머니스트.
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