Win Tech - 초연결 자가학습형 지식융합 슈퍼브레인(KSB) 기술
Win Tech는 공공연구기관의 연구성과 확산을 위해 국가과학기술연구회(NST)와 공동으로 우수 공공기술을 선별하여 게재하고 있습니다.
▲ 표철식 단장 ETRI KSB융합연구단
최근에 중국의 커제 9단까지 누른 인공지능 알파고는 이세돌 9단을 꺾은 후 스스로 학습에 의해서 점점 더 똑똑해지고 있으며 이제는 바둑에서는 인간보다 앞선다고 생각할 수 있을 것 같다.
어쩌면 이세돌 9단은 알파고를 이긴 유일한 인간으로 기록될지 모른다.
이처럼 인공지능의 위력은 스스로 학습하는 능력, 즉 자가학습에 있다.
KSB융합연구단(Knowledge-converged Super Brain)은 2016년 12월부터 국가과학기술연구회 미래선도형 융합연구 사업의 일환으로 한국전자통신연구원이 주관기관, KSB융합연구단한국에너지기술연구원, 한국원자력연구원, 한국표준과학연구원이 협동기관으로 참여해 ‘자가학습형 지식융합 슈퍼브레인’ 핵심기술을 개발하여 산업 경제와 우리의 삶을 통째로 뒤흔들 4차 산업혁명에 대처하고 인간 중심 초연결 지능정보 사회 구현 기술 확보를 추구하고 있다.
KSB융합연구단의 목표는 향후 사물인터넷의 보급이 널리 확산되는 초연결 사회에서 자가학습 엔진 플랫폼 기반의 지능적인 도메인 서비스를 통해 인간 중심 초연결 지능정보 사회를 구현하고 궁극적으로 4차 산업혁명을 이끌 수 있는 지식융합 플랫폼 생태계를 구축하는 것이다.
사물인터넷의 등장으로 사람·사물·프로세스·데이터 등 모든 것이 인터넷으로 연결되어 엄청난 양의 데이터가 생성될 것이다.
생성된 데이터를 활용해서 스스로 학습하는 인공지능 엔진을 만드는 것, 즉, 데이터를 학습하여 지식을 추론하고 이를 다양한 도메인의 지식과 융합하여 에너지 사용 최적화, 플랜트 안전 예방, 고령자 질환 예측, 교통 체계 최적화 등과 같은 전문가 수준의 지능을 갖춘 인공지능을 만들어 제4차 산업혁명의 기반기술을 선도적으로 확보하겠다는 것이다.
KSB융합연구단의 연구 분야는 3가지의 핵심가치로 설명할 수 있다.
첫 번째 핵심가치는 고품질 연결기술 개발이다.
사람, 사물, 데이터, 프로세스 등이 모두 인터넷으로 연결되는 초연결 사회에는 다양한 사물들간에 실시간성, 이동성, 신뢰성을 가진 연결 기술이 필요하다.
이종 사물 네트워크 간 고품질 연결 제공을 위한 초연결 네트워킹 표준 모델 및 Fog 기능 연구 개발, 고품질 IoE 연결 제공을 위한 IoE(Internet of Everything) 네트워킹 메커니즘 연구 개발 등 지능형 네트워크 기술개발을 통해 서로 다른 사물 간의 고품질 연결 환경을 구축할 수 있다.
두 번째 핵심가치는 정보 지능화 기술 개발로, 초연결 자가학습 엔진 플랫폼을 개발하는 것이다.
초연결 IoE 네트워크로부터 수집된 멀티모달 데이터를 정제 및 자가학습하여 지식을 추출하고 도메인 지식과 융합하여 지식 추론 및 최적화 된 도메인 지능 서비스를 제공하는 플랫폼 기술이다.
초연결 자가학습 엔진 공통 프레임워크는 데이터 획득, 전처리, 학습, 지식 생성, 추론, 지식 증강 단계까지의 기능을 위하여 데이터 신뢰성 및 비식별화, 도메인 특징을 반영한 서비스 맞춤형 데이터 전처리, 자동 기계학습, 강화학습 및 지식·경험 기반의 예측, 진단 및 제어를 기반으로 다양한 기능의 동적 선택·조합을 통한 인공지능 서비스를 생성할 수 있다.
다양한 학습지능을 갖추고 도메인별로 전문지식을 강화해 향후 서로 다른 도메인의 지식을 융합하는 크로스 도메인 지식융합 플랫폼으로 발전할 것이다.
세 번째 핵심가치는 다양한 지능형 서비스 구축 및 실효성 제시이다.
KSB융합연구단의 자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 플랫폼은 도메인별 서비스 기술 개발에 활용된다.
우선적인 목표는 에너지, 플랜트, 헬스 의료 분야의 서비스 구축이다.
건물의 구역별 에너지·환경 정보와 재실자의 행위 정보를 입력하는 자가학습을 통해 구역별 건물에너지 수요예측과 최적관리를 함으로써 재실자의 편의성 향상과 함께 에너지 비용을 절감할 수 있는 자율형 분산에너지 관리 시스템을 개발한다.
플랜트(Plant)에는 보일러 배관과 같은 시설들이 복잡하게 연결되어 있다.
이 부분에 노후화나 고장이 발생하면 걷잡을 수 없는 사고가 일어난다.
인공지능은 축적된 수많은 데이터 학습과 플랜트 배관의 안전 관리를 판단하는 도메인 지식을 더해 누출 재난을 사전에 예방한다.
KSB 융합연구단은 플랜트 누출 예방을 위한 센서 네트워크, 자가학습 기반 안전성 상시 진단 및 조기 경보 서비스 기술을 개발하고 있다.
헬스 서비스 분야에서는 고령자의 일상생활 중 웨어러블 디바이스로 생체신호를 측정하고, 뇌졸중 발병 예측에 필요한 지식 DB를 구축, 이를 활용한 자가학습 모델을 개발하여 뇌졸중 발병 가능성을 사전 예측·고지하여 고령화 질환을 예측하는 인공지능 전문가 지능을 개발한다.
KSB융합연구단은 초연결 자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 기술 개발을 통하여 물리적 공간과 사이버 공간이 하나가 되는 초연결 지능정보사회 생태계 구축에 핵심 기술을 제공함으로써 4차 산업혁명을 선도하여 국가와 국민, 경제와 산업, 과학 기술 발전에 기여하고 안전한 삶, 건강한 삶 그리고 행복한 삶을 위해 노력할 것이다.