[서울=뉴스핌] 오영상 기자 = 2022년 11월 오픈AI가 챗GPT를 세상에 내놓은지 2년여가 지났다. 기업은 물론 국가까지도 AI를 핵심 전략으로 삼고 있는 지금 AI는 과연 어디까지 진화했을까.

11일 니혼게이자이신문은 이제 AI는 일본에서 가장 난이도가 높다는 도쿄대학교 2차 시험의 수학 문제를 '합격 수준'으로 풀 수 있게 됐다고 전했다.

◆ 'o1' 등 추론 모델 등장하며 AI 급진화

지금까지 다른 과목에 비해 수학은 AI가 약한 분야였으며, 오픈AI의 초기 대화형 AI인 챗GPT는 간단한 산수 문제에서도 실수를 자주 범했다. 하지만 2024년 9월 이후 오픈AI의 'o1', 'o3' 등 추론 모델로 불리는 AI들이 속속 등장하면서 상황이 급변했다.

일본국립정보학연구소의 아라이 노리코 교수는 "o1은 2025년 2월 출제된 도쿄대 2차 시험의 이과 수학 문제뿐만 아니라 과거의 난이도 높은 문제들도 거의 풀어낼 수 있다"며 "도쿄대의 합격선을 넘어 상위 합격자 수준에 도달한 것 같다"고 말했다.

2024년 2월까지만 해도 챗GPT는 도쿄대 수학 문제를 전혀 풀지 못했다. 하지만 1년 만에 비약적인 발전을 이룬 것은 추론 모델의 등장 덕분이다. 추론 모델은 단순한 대규모 언어 모델(LLM)이 아니라 수학 등 논리적 사고가 필요한 문제 해결에 특화된 AI다.

o1과 o3 외에도 중국 딥시크의 'R1', 일론 머스크가 이끄는 xAI의 'Grok(그록) 3', 앤스로픽의 'Claude(클로드) 3.7 소넷' 등이 추론 능력이 뛰어난 모델로 평가된다.

◆ 美 수학올림피아드 정답률 90%에 육박

미국 수학올림피아드(AIME)의 정답률을 보면 AI의 급격한 발전이 더욱 뚜렷하게 드러난다.

2024년 5월 오픈AI가 발표한 'GPT-4o'의 AIME 정답률은 9.3%에 불과했다. 하지만 같은 해 9월 출시된 'o1 프리뷰'는 56.7%로 높아졌다, 이어 12월 정식 버전 o1은 83.3%, 2025년 1월 발표된 o3-mini는 87.3%로 급격히 향상됐다. R1과 그록 3의 정답률도 80~90%에 도달했다.

수학이나 프로그래밍과 같이 논리적 사고가 필요한 문제에서 추론 모델이 높은 성과를 낼 수 있는 메커니즘은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.

다만 올바른 추론을 했을 때 보상을 주는 '강화 학습', 문제를 단계별로 해결하는 '사고의 연쇄', 그리고 추론에 필요한 계산량(계산 시간) 증가 등의 기술이 성능 향상의 요인으로 꼽히고 있다.

추론 모델의 수학적 성능이 높다고 해도, 아직 인간 수학자처럼 극도로 어려운 문제를 해결하거나 새로운 정리를 창출할 수 있는 수준에는 이르지 못했다.

니혼게이자이는 "인간처럼 광범위한 지적 활동을 수행할 수 있는 범용 인공지능(AGI)이나, 인간 능력을 월등히 초월하는 인공지능(ASI)의 실현을 위해서는 여전히 기술적 돌파구가 필요하다"고 지적했다.

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