안녕하세요, 학회원 여러분. '인공지능'이라는 기술이 우리 생활 어디에나 깊숙이 녹아들어 있는 요즘시대,
챗봇 기술 '챗GPT'에 대해 한 번쯤은 들어보셨으리라 생각합니다.
이번호 future perspective에서는 그 작동 원리부터 실제 생활에서의 활용법까지,
챗GPT에 대해 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

1. 챗GPT의 세계에 오신 것을 환영합니다! 2022년 11월 30일 오픈AI가 공개한 챗GPT는 웹사이트의 소개 페이지에 가장 정확하게 설명되어있으며 내용은 다음과 같습니다. ‘우리는 대화 방식으로 상호 작용하는 챗GPT라는 모델을 훈련시켰다. 대화 형식을 통해 챗GPT 는 후속 질문에 답하고, 실수를 인정하고, 잘못된 전제에 이의를 제기하고, 부적절한 요청을 거부할 수 있다’. 출시단 5일 만에 100만 사용자를 돌파한 챗GPT는 2023년 1월, 한 달에 1억 명의 사용자가 찾는 서비스로 초고속 성장 하였습니다.

챗GPT와 기존 AI 챗봇의 가장 큰 차이점은, 그 '자연스러움'에 있습니다. 기존 AI 챗봇은 특정한 질문에 대한 답변을 사전에 프로그래밍하는 방식을 사용하였습니다. 반면, 챗GPT는 딥러닝 알고리즘을 기반으로 하여, 대화의 맥락을 이해하고 적절한 답변을 생성합니다. 이를 통해 챗GPT는 단순한 질의응답을 넘어서서, 자연스럽고 유기적인 대화를 이끌어낼 수 있습니다. 이것이 가능한 이유는 챗GPT라는 이름에서 그 답을 찾을 수 있습니다. GPT(Generative Pre-trained Transformer)는 인공지능 분야의 언어 모델로, 문장 생성, 번역, 질문 응답 등과 같은 자연어 처리작업을 수행합니다. GPT는 딥러닝과 트랜스포머 구조를 기반으로 하며, 이전 단어들의 맥락을 고려하여 다음 단어를 생성하는 방식으로 작동합니다.

사실 GPT는 아주 최근에 발표된 기술은 아니고, 이미 2018년에 GPT-1을 시작으로 2019년 GPT-2, 2020년 GPT-3가 발표되었습니다 (Fig 1).

GPT-1은 1억1700만개 매개변수를 가지고 시작되었고, GPT-2는 15억개, GPT-3는 1750억개로 증가했습니다.

매개변수는 모델의 가중치와 편향과 같은 변수로, 복잡한 패턴을 학습하는 데 중요하며, GPT 시리즈의 발전과 성능 향상에 크게 기여하였습니다. 2020년 GPT-3가 발표되었을 때, 다양한 언론에서 혁신적인 이 모델에 대해 앞다투어 보도하며 큰 관심을 보였으나 일반 대중들에게 많이 알려지지는 않았습니다. 기존 모델보다 더욱 복잡한 문장을 이해하고 생성할 수 있게 되었으나 연구자들을 포함한 관련업계 종사자들만이 사용할 뿐, 대중들에게는 특별한 효용성이 없었기 때문입니다. 2022년 11월 말 발표된 챗GPT는 대화형 챗봇으로 자연스러운 대화 생성 능력을 갖추고 있으며, 일반적인 질문과 응답 방식을 넘어 복잡한 대화 상황에서도 사용할 수 있었기에 전세계적으로 이슈화가 되었고 일반 대중들도 널리 사용하게 되었습니다. 챗GPT는 GPT-3.5를 바탕으로 개발되었는데, GPT-3.5는 GPT-3의 Fine-Tuned 모델입니다. 미세조정 혹은 파인튜닝은 이미 훈련된 모델을 특정 작업에 맞게 조금씩 조정하는 과정을 말하는데, GPT-3.5는 RLHF(Reinforcement Learning with Human Feedback) 라는 방법을 사용하여 일반적인 언어 모델을 대화 생성에 특화되게 만드는 데 사용되었으며, 이로인해 챗GPT는 사용자와의 자연스러운 대화가 가능하게 되었습니다.

챗GPT의 개발에는 학습 알고리즘인 GPT-3.5뿐 아니라, 학습된 데이터도 매우 중요하게 작용하였는데, 인터넷에서 수집한 데이터 4,100억 개, 논문/보고서와 같은 웹텍스트 190억 개, 인터넷 기반의 말뭉치 670억 개, 인터넷 사전 (위키피디아) 정보 30억 개로 구성된 약 570GB의 텍스트 데이터가 사용되었습니다. GPT-1, GPT-2가 각각 5GB, 40GB의 데이터를 사용했던데 비해 매우 크게 증가한 것을 알 수 있습니다. 한 가지 유념해야 할 사항은, 챗GPT가 학습한 데이터는 2021년 9월까지의 자료이기 때문에 그 이후의 데이터는 가지고 있지 않습니다. 때문에 최신 자료에 대해 챗GPT에게 물어보면 잘못된 결과를 얻을 수 있습니다.

2. 챗GPT의 활용, 그 무한한 가능성 챗GPT의 활용법에 대해 설명하기 전에, 챗GPT를 어디서 어떻게 사용할 수 있는지 자세하게 알려드리겠습니다.
먼저 크롬(chrome) 등의 웹 브라우저에서 OpenAI 웹사이트(www.openai.com)에 접속합니다. 홈페이지 우측 상단에 있는 '가입(sign up)' 버튼을 클릭한 후, 필요한 정보(이메일, 비밀번호 등)를 입력하고 '계정 생성'을 클릭합 니다. 가입한 이메일로 인증 메일이 발송되면 이메일 내의 인증 링크를 클릭하여 인증을 완료합니다. 이후 챗GPT 웹페이지 (https://chat.openai.com/)에 방문하여 로그인하면 사용이 가능합니다. 상단 중앙을 보면 GPT-3.5와 GPT-4를 선택할 수 있도록 되어있는데, GPT-4는 유료버전으로 월 $20의 금액으로 이용할 수 있습니다. 참고로 GPT-4 버전에서는 ‘ChatGPT Browse with Bing’이라는 베타 기능을 이용하여 웹 검색을 통해 최신 정보를 바탕 으로 답변을 생성할 수 있었으나, 안타깝게도 2023년 7월 3일 이후 웹 검색기능이 비활성화 되어 현재는 사용이 불가능합니다. 오픈AI 홈페이지에 올라와 있는 내용에 따르면, 콘텐츠 표시에 에러가 발생하였기 때문이라고 설명 하고 있으며, 현재 수정중이라고 하니 조만간 다시 웹 검색 기능을 사용할 수 있으리라 기대합니다.

챗GPT의 개발에는 학습 알고리즘인 GPT-3.5뿐 아니라, 학습된 데이터도 매우 중요하게 작용하였는데, 인터넷에서 수집한 데이터 4,100억 개, 논문/보고서와 같은 웹텍스트 190억 개, 인터넷 기반의 말뭉치 670억 개, 인터넷 사전 (위키피디아) 정보 30억 개로 구성된 약 570GB의 텍스트 데이터가 사용되었습니다. GPT-1, GPT-2가 각각 5GB, 40GB의 데이터를 사용했던데 비해 매우 크게 증가한 것을 알 수 있습니다. 한 가지 유념해야 할 사항은, 챗GPT가 학습한 데이터는 2021년 9월까지의 자료이기 때문에 그 이후의 데이터는 가지고 있지 않습니다. 때문에 최신 자료에 대해 챗GPT에게 물어보면 잘못된 결과를 얻을 수 있습니다.

이제 챗GPT의 활용에 대해 이야기해 보겠습니다. 챗GPT는 조금 과장을 보태면, 생각할 수 있는 모든 분야에서 다양한 활용이 가능합니다. 몇 가지 예를 들어 소개해 보겠습니다.

3. AIPRM과 플러그인(Plugins), 고급 데이터 분석(Advanced Data Analysis)으로 더욱 풍요로운 챗GPT 활용법 1) AIPRM 프롬프트는 챗GPT와 같은 인공지능 모델과 상호작용할 때 사용되는 질문이나 명령어입니다. 사용자가 원하는 응답을 얻기 위해 정확하게 구성된 프롬프트가 필요합니다. 프롬프트는 챗GPT에게 작업의 방향을 제시하며, 챗GPT가 적절한 응답을 생성하도록 안내합니다. 어떤 프롬프트를 사용하느냐에 따라 결과물의 품질이 크게 차이가 나게 됩니다. 챗GPT가 등장한 이후로 프롬프트 엔지니어라는 직업이 각광을 받고 있고 수많은 프롬프트 관련 서적이 출판되어 판매되고 있습니다. AIPRM은 챗GPT와 함께 사용되는 크롬 확장 프로그램으로, 프롬프트 사용에 많은 도움을 줄 수 있습니다 (Fig 2).

이 프로그램은 다음과 같은 특징과 사용법을 가지고 있습니다.

AIPRM은 챗GPT를 더 똑똑하고 효과적으로 사용하려는 사용자에게 유용한 도구로 간주됩니다. 예를들어, 내가 그리고자 하는 그림의 키워드만 주면 다양한 그림생성 AI에서 사용할 수 있는 프롬프트를 순식간에 생성하며, 이를 해당웹에 붙여넣기만 하면 사진과 같은 그림을 생성합니다. 제가 이미지 생성 AI 사이트(저는 뤼튼을 사용했습니다) 에서 그림을 생성할 때, ‘강아지 그려줘’라고 하여 생성한 <이미지 1>과, AIPRM에 ‘강아지’라는 키워드를 이용해서 생성한 프롬프트를 이용한 <이미지 2>를 비교해 보시기 바랍니다(Fig 3). 두 이미지 사이에 확실한 차이가 느끼지시나요?

2) 플러그인(Plugins) 플러그인(Plugins)은 챗GPT 모드 중 GPT-4에서만 사용 가능합니다. GPT-4의 기능을 확장하고 다양한 도메인과 플랫폼에서 GPT-4를 활용할 수 있게 해주는 추가적인 기능입니다. 스마트폰에서 사용할 수 있는 다양한 앱(App)과 같다고 생각하면 됩니다. 사용을 위해서는 설정에서 Beta Features 탭으로 들어가서 plugins를 활성화해야 합니다. 2023년 8월 초 기준 약 800개의 Plugins가 Plugin store에 존재하며, 선택 후 install하여 챗GPT-4에서 사용할 수 있습니다. 유용하게 사용할 수 있는 몇 가지 Plugin을 소개하겠습니다.

4. 고급 데이터 분석 (Advanced data analysis) 고급 데이터 분석(Advanced data analysis)은 얼마전까지만해도 코드 인터프리터(code interpreter)라고 불렀는데 최근에 이름이 바뀐 기능으로, GPT-4의 기능을 활용하여 파이썬 코드를 직접 실행해서 데이터 분석, 이미지 변환, 코드 편집 등 다양한 작업을 수행할 수 있게 해주는 plugin입니다. Advanced data analysis를 사용하려면 우선 설정에서 Advanced data analysis 를 사용하도록 선택하고, 챗GPT에서 새로운 prompt를 생성할 때 GPT-4 옵션 중 Advanced data analysis 를 선택해야 합니다. 그러면 Advanced data analysis 모드가 활성화되고, 채팅을 통해 원하는 코드를 입력하거나 실행할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 작업들을 수행할 수 있습니다.

혹시 제가 얼마전 오프라인 강의에서, 챗GPT를 이용하여 파이썬 프로그래밍을 하고 데이터를 분석했던 것을 기억 하시는 분이 계실지 모르겠습니다. 강의를 할 때는 나름 획기적인 방법이라고 자신있게 소개를 하였는데, 강의 후 Ad-vanced data analysis가 발표되어 이제는 굳이 파이썬 프로 그래밍을 하지 않아도 챗GPT를 통해 자연어로 데이터를 분석하고 그래프까지도 생성할 수 있게 되었습니다.