[신문과 놀자!/눈에 쏙쏙 디지털 이야기]컴퓨터 과학 분야의 노벨상 ‘튜링상’을 아시나요?

현대 컴퓨터 구조 만든 앨런 튜링, 알고리즘 장착한 가상의 기계 고안
공로 인정해 이름딴 ‘튜링상’ 제정
월드와이드웹 발명한 팀 버너스 리 ‘딥러닝 아버지’로 불리는 힌턴 등
다양한 공로 세운 수상자들 탄생

노벨상 시상식은 매년 12월 10일 열립니다. 수상자는 약 2개월 전에 선정하지만 기금을 출연한 알프레드 노벨의 기일인 이날에 상을 주기 위해서입니다. 노벨상 시상 분야에는 물리학, 화학, 문학 등 여러 분야가 있으나 컴퓨터 분야는 없습니다. 그 대신 컴퓨터 쪽에도 노벨상에 견줄 만한 상이 하나 있습니다. 바로 컴퓨터 과학 분야의 노벨상이라 불리는 ‘튜링상(Turing Award)’입니다.

○ 컴퓨터 과학의 아버지 앨런 튜링

영국의 새로운 50파운드짜리 지폐 인물로 등장한 앨런 튜링. 영국중앙은행 제공

튜링상은 컴퓨터학회(ACM)가 컴퓨터 과학 분야에 중요한 업적을 남긴 개인에게 주는 상입니다. 1966년부터 수상자를 배출했습니다. 이 상의 이름은 영국의 수학자이자 컴퓨터 과학자인 앨런 튜링에게서 따 왔습니다.

영국은 지난해 새로운 50파운드 지폐를 공개했습니다. 영국 최초의 여성 총리인 마거릿 대처, 물리학자 스티븐 호킹 등 쟁쟁한 후보를 제치고 앨런 튜링이 지폐의 새로운 얼굴로 선정됐습니다. 이 지폐에는 튜링의 초상과 튜링이 고안한 ‘튜링머신’이 그려져 있습니다.

또 지폐에는 물결 모양의 종이테이프에 0과 1의 나열이 있습니다. 이는 튜링의 생일을 2진법으로 표시한 것입니다. 영국은 이 지폐를 사용하는 첫날을 튜링의 생일에 맞춰 6월 23일로 정하기도 했습니다. 튜링이 얼마나 지대한 업적을 세웠기에 그 나라의 가치를 상징하는 지폐에까지 새겨 기념하게 됐을까요.

튜링이 구상한 ‘튜링머신’은 현대적인 컴퓨터를 만드는 이론적 기반이 됐다. 튜링이 없었다면 우리가 언제 어디서든 편리하게 컴퓨터를 사용하는 게 어려웠을 수 있다. 게티이미지코리아

현대 컴퓨터의 시작이 바로 튜링머신입니다. 튜링머신은 튜링이 1936년 알고리즘을 설명하기 위해 설계한 가상의 이론적 기계로 테이프, 헤드, 행동표 등의 구성 요소를 지닙니다.

간단히 설명하자면 ①테이프에는 기호가 기록됩니다. ②헤드는 테이프의 기호를 읽거나 쓰고, 좌우로 이동하는 장치입니다. ③행동표는 튜링머신이 수행해야 할 행동을 지시하는 명령어 집합입니다.

이런 개념의 튜링머신은 향후 프로그램 내장 방식의 원형이 됐습니다. 프로그램 내장 방식은 메모리에 프로그램과 데이터를 저장해 두고 명령을 순서대로 중앙처리장치가 해석하며 실행하는 방식을 의미합니다.

우리에겐 너무나 당연하고 익숙한 방식의 컴퓨터 구조이지만 프로그램 내장방식 전까지는 계산 작업을 할 때마다 사람이 직접 스위치를 직접 조절해야 하는 번거로움이 있었습니다. 이를 프로그램으로 바꿔 메모리에 저장해 처리하도록 하면서 사람이 일일이 스위치를 변경할 필요가 사라졌습니다. 튜링머신은 컴퓨터와 프로그램이 동작하는 원리를 설명한 모델로, 현대 컴퓨터의 구조는 모두 튜링이 설계한 상상 속의 기계를 기반으로 한 것입니다.

○ 역대 튜링상 수상자는 누구

컴퓨터 과학 분야에서 공헌한 역대 튜링상 수상자에는 누가 있을까요. 먼저 9월 인공지능(AI) 관련 내용을 다룬 ‘신문과 놀자’ 지면에 등장한 두 학자인 마빈 민스키와 존 매카시가 있습니다. 이들은 각각 1969년과 1971년 이 상을 받았습니다.

2004년 수상자는 빈트 서프와 로버트 칸입니다. 이들은 인터넷에서 정보 전달을 위해 사용되는 ‘TCP·IP 프로토콜’을 개발한 공로를 인정받아 수상했습니다.

2006년에는 튜링상이 제정된 지 40년 만에 처음으로 여성 수상자가 나왔습니다. 프랜시스 앨런이 그 주인공입니다. 앨런은 어린 시절 농장에서 자랐는데, 농장에서 살던 경험이 나중에 어떤 문제를 해결하는 데 있어서 자유롭고 창의적인 생각을 할 수 있었던 원동력이라고 말해 화제가 됐습니다.

2016년에는 월드와이드웹(WWW) 이용에 필요한 기본 프로토콜과 알고리즘을 발명한 팀 버너스 리가 수상했습니다. 그는 처음에 연구자들 사이에 서로 정보를 공유하는 것이 어려워 WWW를 고안했다고 합니다. 지금은 전 세계 사람들이 모두 사용하고 있습니다. 리는 인터넷에서 웹 서버와 사용자 간 문서 전송에 사용되는 통신 규약인 HTTP, 홈페이지를 만들기 위한 언어인 HTML 등도 발명했습니다.

2018년에는 제프리 힌턴, 얀 르P, 요수아 벤지오 등 세 사람이 공동 수상했습니다. 힌턴은 2012년 이미지넷 대회에서 우승을 하며 딥러닝의 시작을 알려 ‘딥러닝의 아버지’라고도 불리는 인물입니다. 2019년 수상자는 애니메이션인 ‘토이스토리’를 만든 팻 핸러핸과 에드 캣멀입니다. 이들은 컴퓨터 그래픽 분야의 공로를 인정받아 수상할 수 있었습니다.

튜링상과 역대 튜링상 수상자에 대해 학생들이 관심을 가질 만한 사례를 토대로 알아봤습니다. 앞으로 여러분들이 컴퓨터 과학의 다양한 분야에 대한 이해와 관심을 가지는 계기가 될 수 있기를 바랍니다.

김학인 한성과학고 교사