제프리 호킨스는 휴대용 컴퓨팅에 기여하고 이후 이론 신경과학 분야에서 활동한 것으로 알려진 미국의 사업가, 컴퓨터 과학자, 신경과학자, 엔지니어이다. 그는 팜 컴퓨팅을 공동 창업하여 PalmPilot과 Palm Treo를 공동 개발했으며, 이후 Handspring도 공동 창업했다. 기술 산업에서 성공을 거둔 후, 호킨스는 신경과학으로 방향을 전환하여 2002년 레드우드 신경과학 연구소를 설립하고 2005년 누멘타를 공동 창업하여, 신피질을 역설계하고 뇌 이론에 기반한 기계 지능을 개발하는 데 주력하고 있다. 그는 《On Intelligence》(2004)와 《A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence》(2021)라는 두 권의 영향력 있는 책을 저술했으며, 이 책들은 뇌가 어떻게 작동하는지와 현재 Artificial intelligence 접근법에서 무엇이 빠져 있는지에 대한 그의 프레임워크를 제시한다.
호킨스의 경력은 초기 태블릿 컴퓨터 개발, 개인 휴대 단말기(PDA)의 부상, 그리고 뇌의 계산 원리에 대한 지속적인 연구 프로그램에 걸쳐 있다. 그의 연구는 미국 국립공학한림원에서 인정받았으며, 그의 이론은 신경과학과 Neural network 모델 설계 모두에 영향을 미쳤다. 그는 누멘타에서 연구를 계속 이끌며, 뇌의 구조가 더 강력하고 효율적인 기계 지능에 어떻게 기여할 수 있는지에 집중하고 있다.
교육 및 초기 생애
호킨스는 코넬 대학교에 진학하여 1979년 전기 공학 학사 학위를 받았다. 컴퓨터에 대한 음성 및 텍스트 입력을 위한 패턴 인식에 대한 초기 관심으로 인해 1986년 캘리포니아 대학교 버클리分校의 생물물리학 프로그램에 등록했다. 버클리에서 그는 손으로 쓴 텍스트를 위한 "패턴 분류기"에 대한 특허를 받았으며, 이는 Machine learning 분야에 대한 초기 기여였다. 그러나 신피질 이론을 개발하려는 그의 박사 제안은 거부되었고, 이 좌절은 이후 그의 독자적인 신경과학 경로를 형성하게 된다.
초기 경력 및 GRiD 시스템
1982년, 호킨스는 선구적인 휴대용 컴퓨터 회사인 GRiD 시스템에 합류했다. 그곳에서 그는 GRiDtask라는 신속 애플리케이션 개발(RAD) 소프트웨어를 개발했다. 1988년부터 1992년까지 그는 연구 부사장으로 재직하며 회사의 펜 기반 컴퓨팅 이니셔티브를 이끌었다. 이러한 노력은 1989년 최초의 태블릿 컴퓨터 중 하나인 GridPad로 결실을 맺었으며, 이는 손글씨 인식을 사용하여 사용자가 화면에 직접 텍스트를 입력할 수 있게 했다. GridPad는 미국 군대를 포함한 상업 및 산업 환경에서 사용되었으며 펜 기반 인터페이스의 실현 가능성을 입증했다.
팜 컴퓨팅 및 핸드스프링
1992년 1월, 호킨스는 간단하고 저렴한 휴대용 컴퓨터를 만드는 것을 목표로 팜 주식회사를 설립했다. 이 회사의 첫 제품인 PalmPilot은 1996년 출시되어 상업적 성공을 거두며 개인 휴대 단말기(PDA) 카테고리를 대중화했다. PalmPilot은 터치스크린, 스타일러스, 그리고 호킨스가 설계에 기여한 Graffiti라는 손글씨 인식 시스템을 갖추고 있었다. 이 제품의 성공은 팜을 신흥 휴대용 컴퓨팅 시장의 선두주자로 자리매김하게 했다.
1998년, 호킨스는 도나 두빈스키와 에드 콜리건 공동 창업자들과 함께 팜을 떠나 더 발전된 휴대용 기기에 초점을 맞춘 새 회사인 핸드스프링을 설립했다. 핸드스프링의 Visor 시리즈는 팜 제품과 직접 경쟁했으며, 사용자가 모뎀, 카메라, MP3 플레이어와 같은 모듈을 추가할 수 있는 Springboard 확장 슬롯을 도입했다. 2003년, 핸드스프링은 팜과 합병했고, 합병된 회사는 이후 PDA 기능과 휴대폰 기능을 통합한 스마트폰인 Palm Treo를 생산했다. Treo 라인은 현대 스마트폰의 초기 전조였으며 모바일 컴퓨팅 산업을 형성하는 데 도움을 주었다.
레드우드 신경과학 연구소
기술 산업에서 20년을 보낸 후, 호킨스는 뇌를 이해하려는 초기 관심으로 돌아갔다. 2002년, 기존 신경과학 기관들에서 큰 관심을 얻지 못하자 그는 캘리포니아주 멘로 파크에 레드우드 신경과학 연구소를 설립했다. 이 연구소는 신피질이 어떻게 계산하는지 이해하는 데 전념하는 이론 신경과학에 특화되어 있었다. 2005년, 이 연구소는 캘리포니아 대학교 버클리로 이전하여 레드우드 이론 신경과학 센터가 되었으며 연구 임무를 계속했다.
누멘타 및 기계 지능
2005년 3월, 호킨스는 도나 두빈스키와 딜립 조지와 함께 누멘타 주식회사를 공동 창업했다. 누멘타의 사명은 신피질을 역설계하고 뇌 이론에 기반한 기계 지능 기술을 구축하는 것이다. 이 회사의 연구는 신피질의 기본 계산 단위인 피질 기둥과 뇌의 구조에서 영감을 얻은 알고리즘 개발에 초점을 맞추었다. 누멘타의 연구는 희소 분산 표현과 시퀀스 메모리가 Deep learning 및 기타 Machine learning 응용 프로그램에서 어떻게 사용될 수 있는지 탐구했다.
2016년, 호킨스는 피질 기둥이 단순히 감각을 포착할 뿐만 아니라 주변과의 관계에서 3차원 공간에서 그 감각의 상대적 위치도 포착한다고 가설을 세웠다. 그는 "뇌가 세계의 모델을 구축할 때, 모든 것은 다른 모든 것과 관련된 위치를 갖는다"고 설명했다. 그가 "상황 포착"이라고 부르는 이 아이디어는 뇌의 사물 표현이 공간적 맥락을 포함한다는 것을 시사하며, 이는 더 견고한 Artificial intelligence 시스템을 구축하는 데 영향을 미친다.
저서 및 이론
2004년, 호킨스는 샌드라 블레이클리와 공동으로 《On Intelligence》를 저술했다. 이 책은 뇌가 저장된 기억을 기반으로 지속적으로 예측을 수행함으로써 작동한다는 그의 "기억-예측 프레임워크" 이론을 제시한다. 이 프레임워크에 따르면, 지능은 뇌가 패턴을 학습하고 이를 사용하여 미래 사건을 예측하는 능력에서 발생한다. 이 책은 이 프레임워크를 이해하는 것이 진정으로 지능적인 기계를 만드는 데 이어질 수 있다고 주장했다.
2021년, 호킨스는 《A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence》를 출판했다. 이 책은 신피질이 각각 세계의 완전한 모델을 학습하는 수천 개의 피질 기둥으로 구성되어 있다고 제안하는 "천 개의 뇌" 이론을 자세히 설명한다. 이 기둥들은 함께 협력하여 통일된 이해를 형성하며, 지능은 이러한 많은 모델의 통합에서 발생한다. 이 책은 또한 이 이론이 기계 지능에 의미하는 바를 논의하며, 현재의 Artificial intelligence 접근법, 특히 Deep learning과 Large language model이 뇌가 작동하는 방식의 핵심 요소를 놓치고 있다고 주장한다. 호킨스는 참조 프레임과 지속적 학습과 같은 원리를 통합하면 더 강력하고 유연한 AI 시스템을 만들 수 있다고 제안한다.
위원회 및 연구소 회원 자격
2003년, 호킨스는 "휴대용 컴퓨팅 패러다임의 창조와 최초의 상업적으로 성공한 휴대용 컴퓨팅 장치의 창조"로 미국 국립공학한림원 회원으로 선출되었다. 그는 또한 미국 세속 연합의 자문 위원회에서 활동하며 미국 생활에서 무신론의 수용과 포용에 대해 조언했다. 기술과 신경과학에 대한 그의 기여는 널리 인정받았으며, 그의 연구는 뇌 과학과 Machine learning의 교차점에서 연구에 계속 영감을 주고 있다.
유산 및 영향
제프리 호킨스의 영향은 여러 분야에 걸쳐 있다. 컴퓨팅에서 PalmPilot과 Treo에 대한 그의 연구는 휴대용 컴퓨팅 시장을 정의하고 현대 스마트폰 개발에 영향을 미쳤다. 신경과학에서 그의 이론은 신피질을 이해하기 위한 프레임워크를 제공하고 연구자들이 예측과 참조 프레임의 관점에서 지능을 생각하도록 도전했다. 누멘타에서 그의 지속적인 연구는 뇌 이론과 실용적인 기계 지능 사이의 격차를 메우는 것을 목표로 하며, Transformer (architecture) 기반 Large language model과 같은 지배적인 Artificial intelligence 접근법에 대한 대안을 제공한다. 그의 책은 이러한 아이디어를 폭넓은 청중에게 전달했으며, 그의 연구는 인간 지능을 이해하고 복제하려는 지속적인 노력에 중요한 기여로 남아 있다.