CERN과 미스트랄AI, 입자 충돌 분석 AI 함께 만든다

CERN과 미스트랄AI가 과학 연구에 쓸 AI 모델을 함께 만든다. 두 기관은 장기 협력을 위한 의향서에 서명했다고 10월 15일 발표했다. 대형 강입자 충돌기(LHC)의 실험을 분석할 모델을 공동 개발하는 계획이다.

첫 목표는 양성자 충돌 시뮬레이션 수십억 건으로 AI를 학습시키는 일이다. 이를 바탕으로 여러 연구 작업에 두루 쓸 하나의 모델을 만들겠다는 구상이다. 입자 충돌을 해석하는 일부터 미래 실험 장비를 평가하는 일까지 활용 범위를 잡았다.

입자 충돌 분석, 무엇이 달라지나

지금은 여러 전문 알고리즘을 차례로 거쳐 충돌을 분석한다. 검출기에 남은 신호를 연구자가 읽을 수 있는 입자 정보로 바꾸는 과정이다. CERN은 기계학습도 이미 개별 작업에 쓰이고 있다고 설명했다. 새 협력은 AI의 쓰임을 이 분석 과정 전반으로 넓히는 데 초점을 맞춘다.

공동 개발할 모델은 충돌을 재구성하고 입자의 종류를 식별하는 등 여러 작업을 맡도록 설계할 계획이다. 예상에서 벗어나는 신호를 찾는 일도 활용 대상으로 꼽았다. 작업마다 따로 다루던 분석을 한 모델로 처리하려는 것이 기존 방식과의 차이다.

활용 구상에는 미래 검출기의 설계 평가도 들어 있다. 충돌 데이터를 해석하는 데서 나아가, 앞으로 실험에 쓸 장비의 설계를 검토하는 데도 같은 모델을 쓰려는 것이다. 연구자에게 달라질 지점은 하나의 모델을 서로 다른 연구 단계에 쓰는 방식이다.

2030년 충돌 10배, 왜 AI가 필요한가

CERN은 지금까지 저장한 LHC 실험 데이터가 약 1엑사바이트라고 밝혔다. 또 약 2030년 가동이 예상되는 고휘도 LHC에서는 충돌 수가 10배로 늘어날 것으로 전망했다. 이미 쌓인 데이터와 앞으로 늘어날 충돌 규모가 이번 공동 개발의 배경이다.

연구자가 실제로 손에 쥘 결과물은 앞으로의 개발과 공유 방식에 달려 있다. CERN은 개발 성과를 물리학계와 공유할 수 있는 역량을 목표로 제시했다. 지금 발표의 중심은 연구용 모델을 만들어 여러 분석 작업에 쓰겠다는 계획이다.

이번 협력은 개별 분석에 쓰이던 AI를 여러 물리학 연구 작업까지 맡는 모델로 넓히려는 시도다. 앞으로 볼 점은 한 모델이 충돌 재구성과 입자 식별 같은 작업을 얼마나 잘 해내는지다. 물리학계에 성과를 어떤 방식으로 공유할지도 연구 현장의 활용을 가를 대목이다.