테런스 조지 세즈노스키(Terrence Joseph Sejnowski, 1947년 8월 13일 출생)는 미국의 계산 신경과학자이자 솔크 생물학 연구소(Salk Institute for Biological Studies)의 프랜시스 크릭 석좌교수로, 계산 신경생물학 연구소를 이끌고 있으며 크릭-제이콥스 이론 및 계산 생물학 센터 소장을 겸하고 있다. 또한 캘리포니아 대학교 샌디에이고에서 생물과학 교수이자 신경과학, 심리학, 인지과학, 컴퓨터과학, 공학 학과의 겸임 교수로 재직 중이며, 신경 계산 연구소(Institute for Neural Computation)의 공동 소장을 맡고 있다. 세즈노스키는 신경망과 계산 신경과학 분야의 선구적 연구로 널리 인정받고 있으며, 제프리 힌턴과의 볼츠만 머신 공동 발명과 독립 성분 분석을 위한 인포맥스 알고리즘 개발을 포함한 업적을 남겼다.
세즈노스키의 연구는 생물학과 머신 러닝을 연결하며 인공지능부터 신호 처리에 이르는 분야에 영향을 미쳤다. 그는 수많은 학문적 직책을 역임했고 미국 4대 국립 아카데미 모두에 선출되는 등 많은 영예를 안았다. 2025년에는 미국 철학 학회에 선출되었고 왕립학회 외국인 회원으로 임명되었다.
초기 생애와 교육
세즈노스키는 1947년 오하이오주 클리블랜드에서 태어났다. 1968년 케이스 웨스턴 리저브 대학교에서 물리학 학사 학위를 받았다. 이후 프린스턴 대학교에 진학하여 존 아치볼드 휠러의 지도 아래 물리학 석사 학위를, 1978년 존 홉필드의 지도 아래 물리학 박사 학위를 받았다.
석사 과정 동안 세즈노스키는 당시 알려진 모든 중력파 소스의 강도와 이를 검출하는 데 필요한 감도를 분석했다. 그는 기존의 모든 중력파 검출기가 약 1000배 정도 감도가 부족하다고 결론 내렸고, 필요한 검출기가 구축되려면 30년이 더 걸릴 것이라고 추정했다. 이러한 깨달음은 그가 연구 초점을 물리학에서 생물학과 신경과학으로 전환하게 만든 계기가 되었다.
경력과 연구
세즈노스키는 1978년 프린스턴 대학교 생물학과에서 앨런 겔페린과 함께 박사후 연구를 시작했다. 1979년부터 1981년까지 하버드 의과대학 신경생물학과에서 스티븐 쿠플러와 함께 박사후 연구원으로 일했다. 1982년 존스 홉킨스 대학교 생물물리학과 교수진에 합류하여 교수로 승진한 후 1988년 샌디에이고로 이주했다.
그는 캘리포니아 공과대학과 오랜 기간 연계를 유지하며 1987년 비어스마 방문 신경생물학 교수, 1993년 셔먼 페어차일드 특별 연구원, 1995년부터 1998년까지 시간제 방문 교수를 역임했다. 2004년 솔크 연구소의 프랜시스 크릭 석좌교수이자 크릭-제이콥스 이론 및 계산 생물학 센터 소장으로 임명되었다.
세즈노스키는 1991년부터 2018년까지 하워드 휴즈 의학 연구소의 연구원이었다. 그의 연구는 뇌의 계산 자원을 이해하고 계산 모델을 통해 뇌에서 행동으로 이어지는 연결 원리를 구축하는 데 초점을 맞추었다. 그는 수상돌기가 시냅스 신호를 어떻게 통합하는지, 신경망이 어떻게 역동적 패턴을 생성하는지, 감각 정보가 대뇌 피질에서 어떻게 표현되는지, 기억 표현이 수면 중 어떻게 형성되고 강화되는지, 시각-운동 변환이 어떻게 조직되는지를 탐구했다.
그의 연구실은 두피에서 기록된 전기 및 자기 신호와 기능적 신경 영상의 혈역학적 신호를 분석하는 새로운 방법을 개발했다. 또한 뉴런 내 전기 및 화학 신호 처리의 생물물리학적 모델링에 기여했고 세포 신호 전달의 몬테카를로 모델링을 위한 MCell 소프트웨어를 개발했다.
신경망과 볼츠만 머신
1980년대 초, 존 홉필드의 연구 이후 신경망 컴퓨터 시뮬레이션이 널리 보급되었다. 세즈노스키와 제프리 힌턴은 단순한 신경망이 상당히 정교한 작업을 학습할 수 있음을 입증했다. 둘은 함께 딥 러닝의 기초 모델이 된 확률적 신경망인 볼츠만 머신을 공동 발명했다. 볼츠만 머신이 복잡한 확률 분포를 학습하는 능력은 이후 머신 러닝과 생성형 AI의 발전에 영향을 미쳤다.
세즈노스키는 또한 음성과 시각의 어려운 문제에 학습 알고리즘을 적용하는 선구자 역할을 했다. 그는 영어 텍스트를 소리 내어 읽는 법을 학습한 신경망인 NETtalk를 개발했다. 박사후 연구원 토니 벨과 함께 독립 성분 분석(ICA)을 위한 인포맥스 알고리즘을 개발했으며, 이는 머신 러닝, 신호 처리, 데이터 마이닝에서 널리 채택되었다.
1989년 세즈노스키는 MIT 출판사에서 발행하는 저널 《신경 계산》(Neural Computation)을 창간했으며, 이 저널은 신경망과 계산 신경과학 분야의 선도 저널이 되었다. 그는 또한 생물학, 물리학, 수학, 공학 연구자들을 한자리에 모으는 주요 학제 간 회의인 연례 NeurIPS 컨퍼런스를 주관하는 신경 정보 처리 시스템 재단의 회장을 맡고 있다.
교육과 대중 참여
세즈노스키는 바바라 오클리와 함께 온라인 강좌 "배우는 법 배우기: 어려운 과목을 정복하는 데 도움이 되는 강력한 정신 도구"를 공동 제작하고 가르쳤다. Coursera에서 제공되는 이 강좌는 세계에서 가장 인기 있는 온라인 강좌가 되었다. 이 강좌는 간격 반복과 교차 학습을 포함한 증거 기반 학습 기법을 가르치며 전 세계 수백만 명의 학습자에게 도달했다.
그의 교육과 대중 참여 노력은 신경과학과 학습 과학의 대중화에 기여했으며, 복잡한 주제를 폭넓은 청중이 접근할 수 있게 만들었다.
명예와 수상
세즈노스키는 경력 전반에 걸쳐 수많은 명예를 받았다. 1984년 미국 국립과학재단의 대통령 젊은 연구자 상을 받았다. 1996년 하비 머드 칼리지에서 학제 간 연구 우수성으로 라이트 상을, 1999년 국제 신경망 학회에서 학습 알고리즘 기여로 헵 상을 받았다.
2000년 전기전자공학자협회(IEEE) 펠로우가 되었고 2002년 신경망 개척자 상을 받았다. 2003년 존스 홉킨스 학회 회원으로 선출되었다. 그는 디자인 퓨처스 위원회의 선임 펠로우이기도 하다.
세즈노스키는 2008년 국립 의학 아카데미, 2010년 국립 과학 아카데미, 2011년 국립 공학 아카데미, 2017년 국립 발명가 아카데미에 선출되었다. 이는 미국 4대 국립 아카데미 모두에 선출된 현존하는 단 세 명 중 한 명이라는 의미가 있다. 2013년 미국 예술 과학 아카데미에 선출되었고 2014년 미국 물리학회 펠로우가 되었다.
2015년 신경과학 학회에서 이론 및 계산 신경과학 스와츠 상을, 2017년 취리히 대학교에서 명예 박사 학위를, 2022년 그루버 신경과학 상을 받았다. 2024년 이론 신경과학의 선구적 연구로 래리 애벗, 하임 솜폴린스키와 함께 브레인 상을 공동 수상했고 프린스턴 대학교에서 명예 이학 박사 학위를 받았다. 2025년 왕립학회 외국인 회원으로 임명되었고 미국 철학 학회에 선출되었다.
유산과 영향
세즈노스키의 기여는 신경과학과 인공지능 모두에 지속적인 영향을 미쳤다. 그의 신경망 연구는 현대 딥 러닝의 토대를 마련했고, 뇌 기능에 대한 그의 통찰은 머신 러닝에 사용되는 계산 모델에 정보를 제공했다. 독립 성분 분석에 대한 그의 연구는 신호 처리와 데이터 마이닝에 응용되고 있다.
멘토이자 교육자로서 그는 계산 신경과학의 한 세대 연구자들에게 영향을 미쳤다. 생물학, 물리학, 컴퓨터과학을 결합한 그의 학제 간 접근 방식은 계산 신경과학 분야를 형성하는 데 도움을 주었다. 솔크 연구소에서의 그의 지속적인 연구는 뇌의 계산 자원을 탐구하며 뇌에서 행동으로 이어지는 연결 원리를 구축하는 것을 목표로 하고 있다.