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인공지능 분야의 세계적인 권위자로 ‘생각하는 기계’를 연구하고 전파하는 일에 몰두하고 있다. 호주언론에 디지털 혁명을 이끄는 100명의 ‘대중스타’ 에 선정되기도 했다. 현재 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW)교수로 있으며, 호주의 인공지능 연구기업인 데이터(Data)61과 호주ICT연구혁신센터에서 연구활동을 하고 있다. 호주과학아카데미와 호주인공지능학회 정회원이며, 인공지능에 대한 연구업적으로 세계적인 권위의 흄볼트연구상을 비롯해 많은 상을 수상했다. 호주, 영국, 프랑스, 독일, 아일랜드, 이탈리아, 스코틀랜드, 스웨덴 등 세계 곳곳에서 연구 프로젝트를 수행하고 있다. 수시로 텔레비전과 라디오에 출연해 일반인을 상대로 인공지능(AI)과 로봇이 인류에 미칠 영향에 대해 설명한다. 그의 트위터 계정 @TobyWalsh는 AI에 대한 연구동향을 소개하는 세계 톱10 계정 가운데 하나로 선정된 바 있다. 유엔을 비롯한 여러 국제기구에서 킬러로봇 금지운동의 필요성을 역설하는 운동을 앞장서서 펼치고 있다. 2018년 4월 KAIST의 무기용 로봇 개발에 대해 우려를 표명하며, KAIST에 대한 일체의 로봇연구협력을 중단하기로 결정한 해외 인공지능 연구학자들의 선언을 주도했다. 월시 교수는 이후 KAIST의 해명을 받아들여 이 보이콧을 철회했다. 블로그 http://thefutureofai.blogspot.com.

수학, 사회물리학, 진화생물학, 언어학, 신경 문화 번역학, 나아가 인지와 계산, 정보 처리, 지능의 본질을 연구한다. 『무기 대백과사전』, 『비행기 대백과사전』, 『수소 폭탄 만들기』, 『타고난 반항아』, 『렘브란트와 혁명』, 『주석과 함께 읽는 이상한 나라의 앨리스-앨리스의 놀라운 세상 모험』 등 수십 권의 책을 한국어로 옮기거나 썼다. 영어 읽기와 쓰기를 가르치고 있다.