AI가 '생각'하기 시작했다? OpenAI o1의 혁신

o1 모델 소개

OpenAI의 o1 시리즈는 복잡한 추론 능력을 강화하기 위해 설계된 대규모 언어 모델입니다. 이 모델은 응답을 생성하기 전에 내부적으로 긴 시간 동안 생각하는 과정을 거칩니다. 이를 통해 이전 모델들보다 과학, 코딩, 수학 분야에서 더 어려운 문제들을 효과적으로 해결할 수 있습니다.

주요 성능 지표

• 코딩 능력: Codeforces 대회에서 상위 89번째 백분위수에 해당하는 성과를 달성했습니다.
• 수학 능력: 국제 수학 올림피아드(IMO) 예선에서 GPT-4o 모델은 문제의 13%를 해결한 반면, o1 모델은 **83%**를 해결했습니다.
• 과학 분야: 물리학, 화학, 생물학 등에서 박사 수준의 정확도를 보여주었습니다.

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o1 시리즈 모델의 특징

깊이 있는 내부 추론 과정

o1 모델은 CoT 기법을 내부적으로 활용하여 깊이 있는 추론 과정을 거칩니다. 사용자의 질문이나 지시에 대해 바로 답변을 생성하는 것이 아니라, 먼저 문제를 여러 단계로 분해하고 각 단계에서 필요한 논리와 지식을 적용합니다. 이를 통해 복잡하거나 다단계의 문제도 효과적으로 해결할 수 있습니다.

강화학습을 통한 추론 능력 향상

OpenAI는 o1 모델을 강화학습으로 훈련하여 CoT 능력을 강화했습니다. 모델이 스스로 추론 과정을 개선하고, 다양한 전략을 시도하며, 오류를 인식하고 수정하는 능력을 갖추도록 한 것입니다. 이로써 모델은 복잡한 문제에서도 정확하고 일관된 답변을 생성할 수 있게 되었습니다.

예시

• 수학 문제 해결: 모델은 문제를 이해하고, 필요한 공식을 선택하며, 단계별 계산을 통해 최종 답을 도출합니다.
• 코드 작성 및 디버깅: 요구사항에 따라 코드를 설계하고, 각 기능을 단계별로 구현하며, 발생하는 오류를 찾아 수정합니다.
• 과학적 분석: 복잡한 과학 이론이나 데이터를 해석하고, 실험 결과를 분석하여 결론을 도출합니다.

향상된 안전성

새로운 안전 교육 방법을 도입하여 모델이 안전 지침과 정렬(Guidelines)에 더욱 잘 따르도록 훈련되었습니다. 사용자가 모델의 안전 장치를 우회하려는 시도(일명 "탈옥")에 대해서도 이전 모델보다 훨씬 강력한 대응력을 보입니다.

• 탈옥 테스트 결과: GPT-4o 모델이 22점을 받은 반면, o1-preview 모델은 84점을 받았습니다. (점수는 0에서 100 사이)

Chain-of-Thought(CoT)란 무엇인가요?

**Chain-of-Thought(CoT)**는 대형 언어 모델이 문제를 해결할 때 단계별 추론 과정을 생성하도록 하는 기법입니다. 이는 인간이 복잡한 문제를 풀 때 생각의 흐름을 따라 단계적으로 접근하는 방식과 유사합니다. CoT를 통해 모델은 단순히 최종 답변만 제공하는 것이 아니라, 중간 추론 단계를 거쳐 논리적인 결론에 도달합니다.

예를 들어, 수학 문제를 풀 때 각 단계에서 어떤 공식을 사용하고 어떤 계산을 하는지 상세히 설명하면서 최종 답을 도출하는 것입니다.

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CoT의 이점

구분	내용
복잡한 문제 해결 능력 향상	CoT를 통해 모델은 단순한 질문뿐만 아니라 복잡하고 심층적인 문제도 해결할 수 있습니다. 이는 단계별 추론 과정을 거치면서 각 단계에서 필요한 지식과 논리를 적용하기 때문입니다.
답변의 신뢰성 및 일관성 증가	단계별로 논리를 전개하기 때문에 모델의 답변이 더욱 일관되고 신뢰성 있게 됩니다. 사용자는 모델의 추론 과정을 이해할 수 있어 답변에 대한 신뢰도가 높아집니다.
오류 감지 및 수정 능력	CoT는 모델이 자신의 추론 과정에서 오류를 감지하고 수정할 수 있도록 도와줍니다. 이는 최종 답변의 정확도를 높이는 데 크게 기여합니다.

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o1 모델 사용 방법

ChatGPT에서 사용하기

• ChatGPT Plus 및 팀 사용자: 오늘부터 o1 모델을 선택하여 사용할 수 있습니다.
  • o1-preview와 o1-mini를 모델 선택기에서 수동으로 선택 가능
  • 초기 주간 메시지 제한: o1-preview는 30회, o1-mini는 50회
• ChatGPT Enterprise 및 Edu 사용자: 다음 주부터 두 모델 모두에 접근 가능합니다.
• ChatGPT 무료 사용자: o1-mini 모델에 대한 접근 권한을 곧 제공할 예정입니다.

API에서 사용하기

import openai
openai.api_key = "YOUR_API_KEY"

response = openai.ChatCompletion.create(
    model="o1-preview",
    messages=[
        {
            "role": "user",
            "content": "매트릭스를 문자열로 받아 전치 행렬로 변환한 후 동일한 형식으로 출력하는 Bash 스크립트를 작성해주세요."
        }
    ]
)

print(response.choices[0].message.content)

주의사항: 모델의 복잡한 추론 과정으로 인해 응답 시간이 몇 초에서 몇 분까지 소요될 수 있습니다.

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OpenAI의 o1 시리즈 모델은 AI의 추론 능력을 한 단계 끌어올린 혁신적인 기술로서, 복잡한 문제 해결에 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 베타 버전임에도 불구하고 이미 다양한 분야에서 큰 잠재력을 보여주고 있으며, 앞으로의 발전이 더욱 기대됩니다.