2P by GN⁺ | ★ favorite | 댓글 1개
  • 2017년 Google 연구자 8명의 “Attention Is All You Need”는 언어 처리를 순차 모델 중심에서 transformer 구조로 옮기며 생성형 AI의 기반이 됨
  • Jakob Uszkoreit은 LSTM이 긴 텍스트의 뒤쪽 문맥 단서를 놓치기 쉽다고 보고, 문장 전체를 함께 참조하는 self-attention을 대안으로 밀어붙임
  • Illia Polosukhin, Ashish Vaswani, Niki Parmar, Llion Jones, Łukasz Kaiser, Aidan Gomez, Noam Shazeer가 합류하면서 번역 실험이 커졌고, Shazeer의 구현 뒤 Big 모델이 English-to-German 번역 기록을 깸
  • 논문은 2017년 5월 19일 NeurIPS 마감 직전 제출됐고, 엇갈린 리뷰 뒤 12월 포스터 세션에서 큰 관심을 받았으며 Google은 방어적 목적의 임시 특허를 출원함
  • 저자 8명은 모두 Google을 떠났고, Near를 제외한 Character AI, Sakana AI, Essential AI, Cohere, Inceptive 등은 transformer 기술을 기반으로 성장함

“Attention Is All You Need”가 만든 전환

  • Attention Is All You Need는 2017년 봄 Google 연구자들이 작성한 논문임
    • 저자 8명은 기여 순서를 정하지 않기 위해 각 이름에 별표를 붙이고 “Equal contributor”, “Listing order is random”이라는 각주를 달았음
  • 이 논문은 neural network 기반 AI를 transformer 구조로 확장했고, transformer는 ChatGPT와 Dall-E, Midjourney 같은 생성형 AI 제품의 핵심 구조가 됨
  • Geoffrey Hinton은 transformer가 없었다면 지금의 상황에 도달하지 못했을 것이라고 평가함
    • OpenAI와 다른 회사들이 인간의 산출물에 맞서거나 일부 경우 이를 넘어서는 시스템을 만드는 흐름을 가리킨 말임
  • 논문 저자 8명은 모두 Google을 떠났고, 각자 2017년에 만든 구조로 구동되는 시스템과 관련된 일을 하고 있음

self-attention 아이디어의 출발

  • transformer의 출발점은 Jakob Uszkoreit의 self-attention 구상임
    • 그는 Google 번역 그룹에서 일하다가 2012년 Google 검색 페이지에서 사용자의 질문에 직접 답하는 시스템을 만드는 팀에 합류함
    • 당시 Google은 Apple Siri가 검색 트래픽을 위협할 수 있다고 보고 이 분야에 더 많은 관심을 기울임
  • 당시 언어 모델은 recurrent neural network와 LSTM에 의존했지만, 긴 텍스트 처리에는 한계가 있었음
    • 예시 문장 Joe is a baseball player... got two hits에서 “two hits”를 이해하려면 앞의 baseball 정보를 기억해야 함
    • LSTM은 더 크고 복잡한 텍스트 시퀀스를 처리하게 했지만, 여전히 단어를 순차적으로 처리해 뒤쪽 문맥 단서를 놓칠 수 있었음
  • Uszkoreit은 2014년경 self-attention을 구상함
    • self-attention은 단어를 번역할 때 문장 안의 다른 모든 위치를 참조할 수 있음
    • 순차적으로 단어를 보는 방식이 아니라 여러 입력을 함께 보는 병렬적 방식이라, 머신러닝 붐 속에서 대량 생산되던 병렬 처리 칩과 잘 맞았음
  • 기존 neural architecture를 버리는 접근이라 반응은 회의적이었음
    • Uszkoreit의 아버지 Hans Uszkoreit도 저녁 식탁 대화에서 같은 생각을 공유하지 않았음
    • Uszkoreit은 동료들과 작은 텍스트 실험을 진행했고 2016년 논문을 냈지만, 기존 공동 작업자들은 이를 Google 검색과 광고 등에 적용하는 데 더 관심을 보임

우연한 합류와 “transformer” 팀의 형성

  • 2016년 Uszkoreit은 Google 카페에서 Illia Polosukhin과 점심을 먹다 self-attention을 제안함
    • Polosukhin은 Google.com에서 직접 답변하려면 밀리초 단위로 응답하는 저렴하고 고성능인 시스템이 필요하다고 봄
    • 그는 Ashish Vaswani와 협업했고, Vaswani는 Google Brain에서 큰 프로젝트를 찾던 중 self-attention 아이디어에 합류함
  • 세 사람은 “Transformers: Iterative Self-Attention and Processing for Various Tasks”라는 설계 문서를 만듦
    • “transformers”라는 이름은 처음부터 사용됐고, 입력 정보를 변환해 사람이 이해하는 것만큼의 이해를 추출하거나 그런 인상을 주는 메커니즘이라는 의미를 담았음
    • Uszkoreit은 어린 시절 Hasbro Transformer 장난감을 갖고 놀았던 기억도 이름과 연결함
  • 이후 Niki Parmar와 Llion Jones가 합류함
    • Parmar는 USC에서 석사 학위를 받은 뒤 Google에 들어와 Uszkoreit과 함께 Google 검색 개선을 위한 모델 변형을 작업함
    • Jones는 Google Research에서 Polosukhin의 매니저 아래 있었고, 동료 Mat Kelcey에게 self-attention 개념을 들은 뒤 transformer 팀에 합류함
  • Google Brain의 Łukasz Kaiser와 인턴 Aidan Gomez도 함께함
    • Gomez는 University of Toronto에서 Geoffrey Hinton의 연구실이 있는 머신러닝 그룹에 참여했고, Kaiser에게 관련 논문 확장 아이디어를 보내 인턴십 기회를 얻음
    • Kaiser와 Gomez는 자신들의 프로젝트와 self-attention 프로젝트를 합치는 문제를 논의한 뒤 합치기로 결정함

기록을 깬 실험과 마감 직전 제출

  • 팀은 self-attention 모델로 기계 번역을 수행하고 BLEU 벤치마크로 성능을 측정함
    • 초기 모델은 LSTM 대안들과 비슷한 수준이었지만 더 낫지는 않았음
    • Noam Shazeer가 우연히 프로젝트를 듣고 합류하면서 구현 품질이 크게 올라감
  • Shazeer는 transformer 팀의 코드를 직접 다시 구현함
    • 그는 기존 recurrent neural network를 불편하게 여겼고 이를 대체하자는 생각으로 참여함
    • 팀원들은 그의 구현을 “magic”, “alchemy”, “bells and whistles” 같은 말로 표현했으며, Uszkoreit은 self-attention 같은 직관적 메커니즘이 살아 움직이려면 경험 많은 소수 구현자가 필요하다고 봄
  • 2017년 NeurIPS 제출 마감일인 5월 19일을 앞두고 실험 속도가 빨라짐
    • 팀은 12시간 학습한 기본 transformer 모델과 3일 반 학습한 더 강력한 Big 모델을 테스트함
    • English-to-German 번역에서 기본 모델은 모든 경쟁 모델을 앞섰고, Big은 기존 기록을 확실히 깨는 BLEU 점수를 내면서 계산 효율도 더 좋았음
  • 마감 직전 2주 동안 팀은 Building 1965에서 집중적으로 작업함
    • ablation으로 어떤 모듈과 기법이 실제로 필요한지 제거·교체하며 확인함
    • masking을 제대로 하지 않아 생긴 문제 같은 버그를 고치며 transformer의 현재 구성 요소가 빠른 반복 실험 속에서 정리됨
  • 제목은 Llion Jones가 Beatles의 “All You Need Is Love”를 떠올려 “Attention Is All You Need”로 제안함
    • English-French 결과는 제출 5분 전에 나왔고, 논문은 마감 2분을 남기고 제출됨
    • Google은 방어적 목적의 특허 포트폴리오를 위해 임시 특허를 빠르게 출원함

Google, OpenAI, 그리고 8명의 이후 행보

  • NeurIPS 리뷰는 긍정적 1개, 매우 긍정적 1개, “괜찮다” 수준 1개로 엇갈렸고, 논문은 저녁 포스터 세션에 채택됨
    • 2017년 12월 6일 4시간짜리 세션은 더 알고 싶어 하는 과학자들로 붐볐음
    • 세션 종료 시각인 밤 10시 30분에도 사람들이 남아 있어 보안 요원이 나가라고 해야 했음
    • LSTM 공동 발명자인 Sepp Hochreiter가 찾아와 작업을 칭찬한 점은 Uszkoreit에게 만족스러운 순간이었음
  • transformer는 Google 내부와 세계를 즉시 지배하지는 않았음
    • Shazeer는 논문 출간 무렵 Google 경영진에게 검색 인덱스 전체를 버리고 transformer 기반 거대 네트워크를 학습하자고 제안함
    • Kaiser조차 당시에는 그 제안을 터무니없다고 봄
    • OpenAI는 더 빠르게 움직였고, Ilya Sutskever가 Alec Radford에게 이 아이디어를 작업해보라고 제안한 뒤 첫 GPT 제품이 나옴
  • Google은 2018년부터 제품에 transformer를 통합하기 시작함
    • 첫 적용은 번역 도구였음
    • 같은 해 transformer 기반 언어 모델 BERT를 내놓았고, 이듬해 검색에 적용하기 시작함
    • Sundar Pichai는 ChatGPT 같은 대규모 언어 모델을 먼저 내놓지 않은 이유에 대해, 다른 사람들이 작동 방식을 보여준 뒤 Google이 더 많은 일을 할 수 있었다고 말함
  • 논문 저자 8명은 모두 Google을 떠났음
    • Noam Shazeer는 Character AI를 공동 창업했고, 추정 가치는 50억 달러임
    • Llion Jones는 Tokyo 기반 Sakana AI를 공동 창업했고, 가치는 2억 달러임
    • Jakob Uszkoreit의 Inceptive는 3억 달러 가치의 바이오테크 회사임
    • Illia Polosukhin의 Near는 약 40억 달러 시가총액의 토큰을 가진 블록체인을 만듦
    • Niki Parmar와 Ashish Vaswani는 2021년 Adept를 시작했고, 이후 Essential AI를 창업했으며 Essential AI는 800만 달러 투자를 받음
    • Aidan Gomez는 2019년 Toronto에서 Cohere를 공동 창업했고, 추정 가치는 22억 달러임
    • Łukasz Kaiser는 회사를 창업하지 않고 OpenAI에 합류했으며, Q*라는 새 기술의 발명자 중 한 명임
  • Near를 제외한 이들의 회사는 transformer 기술을 기반으로 함
    • Google은 비전통적 아이디어를 추구할 수 있는 환경을 만들었고, 모든 저자는 같은 사무실에서 일했음
    • 복도에서의 만남과 점심 대화가 중요한 계기가 됨
    • 8명 중 6명은 미국 밖에서 태어났고, 나머지 2명도 각각 독일인 부모가 캘리포니아에 잠시 머물 때 태어난 경우와 박해를 피해 온 가족을 둔 1세대 미국인임
    • Uszkoreit은 혁신이 올바른 조건, 적절한 시점의 사람들, 재미, 올바른 문제, 운이 맞을 때 생긴다고 봄

댓글과 토론

Hacker News 의견들
  • 어텐션 모델이라기보다는, 어텐션은 그 논문들 전부터 있었음
    그들이 한 일은 특정 맥락에서 다음 단어 시퀀스를 예측하는 데 그것만으로 충분하다는 걸 보인 것에 가까움. 2018년에 비슷한 프레임워크를 썼을 때 아주 이상하지만 재미있는 동작이 나왔고, 그걸 해결하려 했지만 단순한 알고리즘에 연산 규모를 키우는 쪽이 더 낫다는 걸 다른 그룹처럼 보지는 못했음. 한 그룹이 AI를 발견하고 바꿨다고 하면서 다른 그룹들을 무시하는 건 짜증남. 이 연구자들은 찬사를 받을 자격이 있지만 현대 AI를 발명했다기보다는 흥미로운 방식으로 발전시킨 것임. 지금도 더 결정론적인 접근, 세계 모델, 메모리, 그래프, 에너지 최소화로 돌아가려는 흐름이 있고, 생성형은 재미있고 배운 것도 많지만 칩을 계속 더 넣는 것만으로 AGI/SGI를 풀 수 있을지는 아직 논문으로 쓰이지 않았음

    • 이건 너무 박하고 이상하게 깎아내리는 해석임. 그러니 HN에는 딱 맞는지도 모르겠음
      오늘날의 놀라운 최첨단 상태는 트랜스포머 아키텍처 없이는 존재하지 않음. 트랜스포머가 단지 연산 규모 덕을 본 운 좋은 탑승객이었다면 세상을 뒤흔든 앱은 ChatGPT가 아니라 ChatMLP나 ChatCNN이었을 것임. 하지만 그렇지 않고, 2024년에도 자연어 처리에서 경쟁할 만한 아키텍처가 없음. 트랜스포머는 학습 병렬성 같은 뛰어난 속성을 지닌 정말 깊고 놀라운 아이디어임. 뒤늦게 보면 GPT를 대부분 파생 아이디어처럼 낮춰 보기 쉽고, 언젠가 트랜스포머를 대체할 상태 공간 모델 같은 것에도 같은 수정주의를 적용하게 될 것임. GPT가 이전 연구 위에 세워졌고 다른 접근들도 인정받아야 하는 건 당연함. 그게 과학임. 하지만 트랜스포머를 만든 사람들은 이 기사에서처럼 찬사를 받을 만하고, 그게 다른 모두를 깎아내리는 것도 아님. 이 8명은 세상을 바꿨고 진심으로 사랑받을 자격이 있음
    • “단순한 알고리즘에 연산 규모를 키우는 쪽이 더 낫다”는 쓰라린 교훈이 또 한 번 작동한 셈임
      http://www.incompleteideas.net/IncIdeas/BitterLesson.html
    • 그들이 확실히 AI를 바꿨다고는 보지만, 현대 AI를 발명했다는 말은 아니라고 봄
      개인적으로는 AGI에 가까워지려면 연산 능력과 신경망 아키텍처가 모두 필요할 것 같음
    • 신경과학을 공부하고 있지만 AI가 어떻게 작동하는지에도 관심이 많음
      예전 방식들은 읽어봤는데 메모리 그래프에너지 최소화 같은 표현은 새로움. 더 배우고 싶은 사람에게 추천할 만한 최신 논문이나 글이 궁금함
    • “AI를 점진적으로 발전시킨 Google 엔지니어들”에 관한 기사였다면 광고를 많이 팔지는 못했을 것임
  • Google의 전성기였던 2014년쯤 Uszkoreit의 당시 자연어 처리 팀 역할을 두고 이야기한 적이 있음
    “예산이 무제한이라면 뭘 하겠냐”고 물었더니, 그는 그냥 “이미 그렇다”고 답했음

    • 박사 인턴이었을 때 Uszkoreit과 같은 사무실을 썼고, 그가 박사 과정을 중도에 그만둔 점을 늘 멋지게 봤음
    • 좋은 이야기지만 Google의 전성기는 아마 그보다 10년 전쯤이었을 것임. 2014년에는 이미 하락이 시작됐음
    • Borg에서 일했음
      할당량 시스템은 한계에 닿는 순간 언제든 작동할 수 있고, GPU는 여러 Borg 셀에 흩어져 있어서 상한이 제한됨. 그래서 연구자들이 모든 Borg 셀을 전역 검색할 수 있도록 XBorg가 만들어졌음. 데이터센터 자본 지출은 매년 약 50억 달러이고 Google은 매년 수천억 달러 매출을 냄. 무제한 예산이라는 불가능한 상황을 묻는 건 “죽은 뒤에 뭘 하겠냐”와 비슷함. 죽고 나면 말 그대로 아무것도 못 함. 그 질문 맥락에서 “이미 그렇다”가 무슨 뜻인지도 이해하기 어려웠고, 무제한 예산을 가졌다고 가정한 말에 대한 직접적인 반응은 이랬음
    • 재미있는 시절이었음. 오랜만에 다시 보니 반갑고, 그때 우리가 하던 일을 생각하면 기술이 여기까지 온 게 놀라움
  • “현실적으로는 2019년, 어쩌면 2020년에 GPT-3나 GPT-3.5까지도 나올 수 있었다. 큰 질문은 그들이 봤느냐가 아니라, 왜 우리가 그걸 보고도 아무것도 하지 않았느냐다. 답은 까다롭다”
    답은 독점 기업이 기술 혁신을 억누르기 때문임. 이미 자리 잡은 광고 중심 검색 사업이 새로 떠오르는 챗봇으로 인해 검색 광고 매출을 잃을 수 있었음. 전력회사, 가스 발전소, 셰일가스 생산자가 투자자 소유 컨소시엄으로 묶인 경우와 비슷함. 전력회사 부문이 태양광 패널을 대량 설치해 유틸리티에 팔던 천연가스 매출을 끊고 싶어 하겠나. 당연히 아님. Alphabet에 Ma Bell식 반독점 분할을 적용하자는 좋은 근거가 됨

    • 더 좋은 예는 1975년에 최초의 디지털카메라를 발명하고도 화학 필름 사업에 위협이 된다는 이유로 프로젝트를 죽인 Kodak
    • 이 사안의 세부 내용을 알고 있었음. Sundar가 GPT-3 수준의 제품을 캐릭터 형태로 만든 NEMA 팀이 I/O에서 발표하지 못하게 막았음
      Sundar는 그 기술과 대중 반응을 두려워했고, 묻어두려 했음
    • 반대로 Alphabet이 GPT-3나 GPT-3.5를 배포하지 못한 덕분에 스스로 교란될 가능성이 생겼으니, 반독점 조치가 필요 없을 수도 있음
    • 솔직히 이게 10년 뒤 Google이 지배적인 기업이 아닐 거라고 보는 이유 중 하나임
      웹에서 정보를 검색하는 건 많은 유용한 일을 해결해 줬지만, 이제 그 대부분은 ChatGPT, Claude 등이 더 잘함. Gemini가 있긴 하지만 Google이 기존 제품의 검색 광고 매출 손실을 감수하면서 언젠가 Gemini 검색으로 돈을 벌 수 있을까? 대규모 언어 모델 인터페이스에서 광고를 어떻게 넣을지는 아직 풀리지 않았음. Google은 인터넷 시대의 구식 신문사처럼 느껴지기도 함. 웹 광고 모델도 자리 잡는 데 시간이 걸렸음
  • Google이 오늘날의 OpenAI가 아니라는 게 꽤 이상함. 초기에 DeepMind와 박사 인력 군단을 갖고 있었는데도 그랬음

    • 대규모 언어 모델과 채팅하는 방식은 Google의 사업 모델을 극도로 교란하고, 황금알을 낳는 거위를 죽이지 않고 제품화하기가 어려움
    • 결국 타이밍이 전부라는 증거로 봄
      2010년대의 딥러닝은 아직 GPU를 어떻게 활용할지 알아가는 중이었음. GPT-2 이후에 필요한 연산 규모는 2017/2018년에는 거의 불가능했을 것임. Udacity 강의에서도 K80 GPU를 몇 시간 쓰는 정도였음. 2020년쯤이 되어서야 규모 가설을 시험할 만큼 말도 안 되는 연산 자원을 투입하는 게 가능해졌음. 대규모 언어 모델의 부상은 알고리즘만큼이나 GPU 발전의 이야기이기도 하다는 점에서 쓰라린 교훈의 선명한 증거임
    • 오늘날의 OpenAI가 뭔지 더 설명이 필요함. Google은 다양한 사업을 가진 조 단위 달러 기업이고, OpenAI는 대형 생성 모델 접근권을 파는 회사임
    • OpenAI가 되려면 Google은 꽤 많이 추락해야 함
    • Microsoft가 개입하기 전에는 AI 커뮤니티 안에서 공개적으로 협력하되 특정 모델은 대중에게 공개하지 않는다는 암묵적 규칙이 어느 정도 있었음
  • Geoffrey Hinton과 Fei-Fei Li의 이 대화는 관련 역사를 꽤 많이 다룸. 길이는 1시간 50분임
    https://www.youtube.com/watch?v=QWWgr2rN45o
    https://www.youtube.com/watch?v=E14IsFbAbpI
    Hinton의 연구 이력과 왜 그 방향으로 갔는지, Li가 ImageNet에서 기울인 노력까지 다룸

  • “저자들이 모두 Google 직원이었을 뿐 아니라 같은 사무실에서 일했다”
    은근한 사무실 복귀 홍보처럼 보임. 대면 협업과 방해받지 않는 깊은 집중 시간이 섞인 방식이 아마 혁신을 위한 최고의 기술일 것임

    • “방해받지 않는 깊은 집중 시간”은 보통 사무실에서는 불가능함
      그래서 현실적으로는 혼합 방식에 가깝고, 합리적인 사람들은 다 그렇게 말하고 있음
    • 지난 2년 동안 원격으로 일하다가 새 팀에서 사무실로 복귀했는데, 실제로 빠르게 일을 끝내고 싶을 때는 삶이 바뀔 정도임
    • 별로 은근하지도 않음
    • “사무실”이 꼭 오픈 오피스를 뜻할 필요는 없음
      학계 사람들이 문 달린 개인 사무실을 갖는 데는 이유가 있음. 오픈 오피스는 정말 싫지만, 다른 사람들이 있는 건물 안의 개인 사무실은 훌륭함
  • “8명 중 6명은 미국 밖에서 태어났고, 나머지 2명은 각각 일시적으로 캘리포니아에 있던 영주권자 독일인 부모의 자녀와 박해를 피해 온 가족을 둔 1세대 미국인이다”
    미국이 고쳐야 할 점이 많다고 생각하지만, 지구상에서 이런 일이 가능한 나라는 미국밖에 없음. 이건 사실임

    • 그렇다고 보기는 어려움. 오히려 미국은 고숙련 취업 이민자에게도 삶을 매우 어렵게 만듦
      싱가포르, 호주, 독일, 캐나다처럼 외국 출생 거주자 비율이 미국보다 높은 나라도 많음. 예전에 Google UK에서 일했을 때 내 팀은 모든 대륙에서 온 외국 출생 엔지니어들로 100% 구성돼 있었음
    • 동의함. 아시아, 유럽, 미국에서 살거나 일해본 입장에서 동료 집단이 가장 다양했던 곳은 항상 미국이었음
  • Google 직원들이 첫 트랜스포머 구현체와 리뷰어 코멘트를 cs/에서 볼 수 있다는 게 꽤 멋짐
    AI 역사에서 기념비적인 순간들이 Google 인트라넷에 그렇게 많이 보관돼 있음

  • 눈에 띄는 대목임
    “8명 중 6명은 미국 밖에서 태어났고, 나머지 2명은 각각 일시적으로 캘리포니아에 있던 영주권자 독일인 부모의 자녀와 박해를 피해 온 가족을 둔 1세대 미국인이다”

    • 더 흥미로운 건 그중 단 한 명만 미국 명문 학부인 Duke를 나왔다는 점임
      나머지는 인도, 우크라이나, 독일, 캐나다 학부 출신이고, University of Toronto는 합격률이 43%임
    • 특히 미국에서라면 왜 그게 눈에 띄는지 모르겠음
      중국이나 일본처럼 미국보다 이민자를 덜 환영하는 나라였다면 흥미로운 관찰일 수 있음
    • 맞음. 이건 미국, 특히 California의 실제로 존경할 만한 특성 중 하나임
      California가 세계 최대 경제권 중 하나인 이유는 세계 거의 모든 지역의 사람들을 끌어들이고 받아들이기 때문임