인공지능이 폐암 발병 가능성 예측... 산수화도 척척

AIRI 데모데이… 올초부터 개발한 인공지능 6건 소개

기사입력 : 2017-04-21 23:21

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[글로벌이코노믹 이재구 기자]

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김진형 AIRI원장이 21일 성남 판교 글로벌R&D센터 소재 AIRI에서 그동안 개발한 인공지능 6종과 협력사 개발 솔루션 1종에 대해 기자들에게 설명하고 있다. 사진=이재구기자

인공지능(AI)이 CT 촬영사진만으로 언제쯤 폐암이 발병할지 가능성을 예측해 준다. 사진을 보여주면 이를 바탕으로 산수화를 척척 그려 낸다. 카메라와 SW알고리즘을 사용해 실시간으로 출입하려는 사람의 얼굴을 추적, 인식해 사전 등록된 사람만 자동으로 출입시켜 준다. 키넥트를 사용해 3차원으로 캡처한 동작 데이터를 바탕으로 춤사위를 학습하는 인공지능은 조만간 로봇에 적용될 예정이다. 특정 발음을 선택적으로 강조해 인지에 도움을 주거나 여성의 목소리를 남성의 목소리로, 나이든 사람의 목소리를 젊은이의 목소리로 바꿔줄 수 있는 인공지능도 소개됐다. 우리에게 익숙한 뽀로로 로봇(뽀로롯)은 올하반기면 최근 나오는 인공지능 가전품이나 스피커처럼 아이들과 놀아주는 로봇으로 우리곁을 찾게 된다.

AIRI(지능정보기술연구원)(원장 김진형)이 21일 성남 판교 소재 글로벌R&D센터에서 자체개발한 인공지능 시스템을 공개 발표하는 ‘AI 데모 데이’를 개최해 이같은 개발 성과를 소개했다.

이날 행사에서 시연된 AI는 지난 연말 이후 기획돼 올들어 지난 3~4개월 간 연구소에서 자체 개발한 것들이다. 이와함께 AI와 제휴관계에 있는 ㈜코난테크놀로지가 개발한 자연어엔진 기반의 챗봇도 공개됐다.

◆인공지능이 1년 후 폐암 발생 가능성 알려준다
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김석원 AIRI 실장이 21일 기자설명회를 통해 그간의 개발 성과에 대해 설명하고 있다.사진=이재구기자
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이광희 연구원이 CT촬영 사진을 바탕으로 기계학습 기반의 폐암발병 가능성을 예측해 주는 프리캔-CT에 대해 설명하고 있다. 세브란스병원과 제휴해 연구하고 있으며 상용화를 기대하고 있다. 사진=이재구기자

CT 영상에서 병변을 발견하고 분석하여 1년 후 폐암 여부를 딥러닝으로 예측하는 프리캔-C(PreCAN-CT)도 이날 소개됐다. 고민삼 박사(선임연구원)는 이날 프리캔-CT가 여러장의 CT영상 기계학습을 통해 3차원 병변을 추출하고 그 형태를 분석하여 발병 확률을 예측한다고 설명했다. AIRI는 의료분야 딥러닝 기술의 활용 기회를 모색 중이다.

◆사진 보여주면 수묵화로 그려내는 인공지능

갠묵(GanMook)은 수묵화를 그리는 인공지능이다. 다수의 수묵화로부터 화풍을 학습해 입력시킨 사진을 수묵화로 변환시켜 준다.
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사진을 보고 이를 수묵화로 그려내는 인공지능 갠묵에 대해 고민삼선임연구원이 설명하고 있다. 갠(GAN)은 진위판별 네트워크와 위조생성 네트워크간의 경쟁을 통한 학습을 하게 된다는 설명이다. 사진=이재구기자

서양화 학습에 사용된 GAN 학습기법을 사용하였으나 여백을 남기는 수묵화 기풍을 살리기 위하여 획과 스케치 변환 과정을 추가했다. 김진형 박사는 “GAN은 디자인, 예술 등의 창조적 작업에도 활용이 가능한 최신의 딥러닝 기법”이라며 “수묵화 인공지능 개발 중 새로 등장한 이 최신 기법을 개발과정에 추가했다”고 설명했다.

고민삼 선임연구원은 갠(GAN)이 진위판별 네트워크와 위조생성 네트워크간의 경쟁을 통한 학습을 하게 된다고 원리를 설명했다.

김진형 원장은 “AIRI는 이달 초 버클리대가 개발한 GAN기술을 기존에 개발하던 수묵화 그리는 인공지능에 접목시켰다. 향후 이 기술을 문화 콘텐츠 창작 분야에 활용할 예정이다”라고 설명했다.

◆딥댄서

‘딥 댄서’는 춤사위를 배우는 인공지능이다. 순환신경망(CNN)을 이용하여 3차원 모션 캡쳐 데이터로부터 춤사위를 학습한다. 학습한 춤동작을 구사하여 사람과 유사하게 춤을 춘다. 추후에는 음악에 따라, 또 인간 파트너의 행동에 반응하여 춤추는 것을 목표로 확장하고, 로봇 하드웨어에 구현할 예정이다. 학습데이터가 부족한 것을 보완하기 위하여 유튜브 영상에서 3차원 춤 동작을 자동 추출하는 모듈도 개발 중이다.
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AIRI가 개발한 춤사위 배우는 인공지능 '딥댄서'. 순환신경망을 잉요해 3차원 모션 캡처 데이터로 춤사위를 학습한다. 이를 구사해 사람과 유사하게 추문다. 김태희 책임연구원은 이를 로봇에 그대로 반영할 계획이라고 설명했다. 사진=이재구기자

김태희 박사(책임연구원)는 “딥댄서가 사람의 춤사위를 인식하고 이를 바탕으로 사람들에게 춤을 가르쳐 줄 수도 있다. 조만간 로봇에 그대로 구현하게 될 것이다”라고 설명했다.

◆출입을 관리해 주는 인공지능, ‘드루와’

영상에서 실시간으로 얼굴을 추적하고 인식하는 시스템 DRUWA는 얼굴인식을 통한 출입관리, 고객관리를 목적으로 개발했다. 딥러닝으로 얼굴 영상을 128개의 특성벡터로 표현하고 이를 SVM으로 분류했다.
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AIRI에 출입하는 사람들을 미리입력된 얼굴에 기반에 자동으로 관리해 주는 인공지능 '드루와'. 입력된 사람에게만 문을 열어준다. 사진=이재구기자
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출입자를 미리 입력된 얼굴인식기반으로 관리하는 인공지능. 실내의 모습. 사진=이재구기자

기존의 얼굴인식 시스템들이 정적 이미지의 한번 비교로 그치는데 반하여 DRUWA는 출입 카메라에 접근하는 동안 얼굴을 추적하며 반복적으로 인식함으로써 인식률을 높였다. 초당 30 프레임의 고속처리가 가능하도록 분산운영 환경에서 구현했다.

◆당뇨케어봇

당뇨케어봇은 대한의학회에서 제공한 당뇨병 임상진료 지침을 바탕으로 당뇨병 정보를 제공하는 챗봇서비스다.
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서병락 책임연구원(왼쪽)이 당뇨케어봇을 설명하고 있다. 사진=이재구기자

서병락 채임연구원은 “한국어 입력으로부터 의도를 파악하고 의도 분류에 따른 응답을 생성한다. 외부지식(위키피디아) 연계를 통해서 미리 등록되지 않은 정보도 제공한다. 협력사의 자연어 처리 능력과 연계해 나갈 예정”이라고 설명했다.

◆음성 변형시켜 주는 인공지능도 준비중
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AIRI가 준비중인 인감음성데이터에 포함된 비 언어적특성을 원하는 특성으로 바꿔주는 움색 변환기. 사진=이재구기자

AIRI는 인간 음성 데이터에 포함된 비언어적 특성을 변환하는 연구를 순환 신경망을 이용하여 수행하고 있다. 즉 특정 발음을 선택적으로 강조하여 인지에 도움을 주거나, 발화시 감정 표현을 변경하고자 한다. 이 기술이 개발되면 엔터테인먼트, 외국어 교육 등에 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

◆협력사 자연어기술과 딥러닝 기반 모델이용 서비스 챗봇 ‘뽀로롯’ 소개

AIRI협력사 ㈜코난테크놀로지에서 출품한 코난봇은 자연어 이해 기술과 딥러닝 기반 모델을 이용해 고객상담, 주문배송 등에 사용하는 서비스 챗봇시스템이다. 강현수 코난테크놀로지 책임연구원은 뽀로로 로봇을 통해 하반기 쯤 서비스를 구현해 상품화할 계획이라고 밝혔다. 이어 “현재 교촌치킨과 베타 서비스를 시험중”이라고 설명했다.

코난테크놀로지(대표 김영섬)는 지난 2월 13일 AIRI와 자연어처리 비데이터 공동연구 협약을 맺었다고 밝혔다.
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4~6세된 어린이와 대화하는 뽀로로모양의 로봇인 뽀로롯이 하반기에 등장할 예정이다. 코난테크 연구원이 이미 국내외에서 상용화되기 인공지능 비서 스피커처럼 뽀로롯과 대화를 하고 있는 모습. 사진=이재구기자

이날 코난테크 측이 뽀로로 로봇(뽀로롯) 시연장에서는 “뽀로로, 고향은 어디야?”라고 묻자 “내고향은 서울이야”라는 답이 돌아왔다. 이어 “뽀로로, 엄마 이름은 뭐야?”라고 묻자, “내 엄마 이름은 미영이야”라고 말했다. “뽀로로, 심심해”라고 하자 “나도 심심해”라고 대꾸했다. 뽀로롯은 “뽀로로, 끝말 이어가기 할까?” 하니까 “내가 먼저시작할까?”라며 “콜롬비아”라며 말을 이어가는 모습을 보여주었다.

코난테크는 시연하면서 “다음달에는 뽀로로가 기계음성 대신 뽀로로 애니메이션 성우의 음성으로 서비스를 시작할 계획”이라고 밝히기도 했다. 강현수 책임연구원은 “뽀로로에는 4~6세 수준의 약 800개의 어휘가 들어가 있으며 점차 어휘수를 늘려 갈 계획”이라고 덧붙였다.

◆김진형 박사가 설명하는 AIRI의 비전과 방향은?

김진형 원장은 이날 기업과의 협력 가능성에 대해 질문받자 “서비스형 연구회사니까 당연히 한다”고 말했다. 그는 인공지능산업협회와의 협력 가능성에 대해서는 “협력할 수 있는 상황에서는 당연히 할 것”이라고도 밝혔다.

그는 “오늘도 삼성전자, 주주회사들이 많이 와서 문제풀어보는 협력 제안을 기대한다”고도 말했다.

이날 행사에는 50~60여 산학계 인사 등 100여명 가량의 인사가 참여해 성황을 이뤘ek.

김원장은 동양화 그리는 인공지능에 대해 “이미 다른 외국 기업들이 그림을 넣어서 렘브란트풍 등으로 만드는 게 나오고 있다”는 질문을 받자 “동양화특성은 많이 다르다. 서양화는 꽉채운다. 그런게 동양화의 특성을 적용했다. 기본 툴은 그쪽 것을 사용했다. 하지만 만든 그림의 느낌이 좀 다르다. 서비스 세팅해놨다. 웹툰 그리는 사람 배경까지 그리는거 너무 힘들다 하니 도와주려고...”라고 설명했다.

그는 또 AIRI의 연구에 대해 “어떤 거 연구하느냐? (바로) 실용화다. 툴을 가지고 실용화하는 곳이지만 하다 보면 툴을 만들수도 있을 것으로 본다. 공개된 것(오픈소스)을 썼으니 공개할 의무가 있다. 커뮤니티 참여해서 적극적으로 나서겠다”고 말했다.

김원장은 이날 “기술(인공지능 오픈소스SW)이 빛의 속도로 나오고 있고 안쓰면 바보다. 도구를 이용한 서비스를 파는 것니까. 툴이 중요한 게 아니다. 수묵화 만든 것도 마찬가지”라며 aI기술의 활용을 강조했다.

AIRI는 지난해 가을에 7개 회사의 출자로 출범한 국내 최초의 인공지능 연구개발 서비스 전문기업이다. 김진형원장은
“AIRI는 실용적인 혁신의 리더로서 국가, 공공기관 및 기업들에게 인공지능 연구개발 서비스를 지속적으로 제공해 나갈 예정​”이라고 말했다.


이재구 기자 jklee@g-enews.com 이재구 기자가 쓴 기사 바로가기 →



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