AI 장착한 컴퓨터 비전으로 바텀피쉬 숫자 계산해 어업 발전 도모
미 정부, 혁신적인 머신러닝 연구하는 AI 연구소 하와이대에 설립
하와이 정부, 코로나19 감염 막기 위해 도로 순찰에 AI 로봇개 사용
태평양의 대표적 휴양지 하와이(Hawaii)섬은 자연 생태계의 보고이기도 하다. 수많은 종류의 육상, 해상 생물들이 서식하지만, 언제부턴가 하와이에서도 멸종 위기종의 생물들이 생겨나고 있으며, 이미 많은 수의 생물이 멸종된 것으로 밝혀졌다.
그러나 야생동물 보호에는 엄청난 자금은 기본이고, 정부와 주민들의 협조, 서식지에 대한 철저한 학계의 연구가 뒷받침되지 않으면 실패하기에 십상이다.
이런 어려움을 딛고, 하와이 오아후섬의 라니아케아 해변 주민들이 만든 비영리단체 ‘터틀 가디언(Turtle Guardian)’은 멸종위기종으로 등록된 바다거북 보호에 나서 해변을 거북이 서식지로 변모시켰다.
이는 단순한 보호 차원의 활동에서 그치지 않고 멸종 동물에 관한 대규모 연구를 진행하고, 이를 기반으로 한 프로젝트를 다양하게 실시해 야생동물들에게 실질적 도움을 줄 방법을 적극적으로 모색했기 때문에 가능한 일이었다.
최근에는 방대한 연구에 인공지능이 활용되면서, 동물 보호 운동이 더욱 탄력을 받고 있다. 일례로, 하와이 대학 멸종위기 바닷새 복구 프로젝트팀은 AI를 이용해 600시간 분량의 오디오를 분석, 새와 송전선의 충돌 횟수를 탐지해 보호에 나서기도 했다.
또한, 지상 최후의 낙원으로 불리는 하와이섬의 경제는 주로 관광 및 농업이 지탱하는 것으로 알려졌지만, 이외에도 국방, 서비스업, 제조업 등도 활발히 육성되고 있으며, 현재 주 정부는 AI 등 첨단 산업 유치에도 매우 적극적이다.
바텀 피쉬 숫자 파악에 AI 동원
올해 8월 9일 과학자들이 하와이의 깊은 바다 밑바닥 물고기를 세기 위해 인공지능을 훈련시키고 있다고 짐 멘도자(Jim Mendoza) 리포터가 하와이 뉴스나우(Hawaii News Now)에 소식을 전했다.
멘도자 리포터에 따르면, 해마다 가을이 오면, 미국 해양대기청(NOAA) 과학자들은 오파카나 오나가와 같은 바텀 피쉬(Bottom fish)를 비롯한 일곱 종의 바다 생물의 숫자를 파악하기 위해 바다로 나간다.
아메리칸 헤리티지 재단에 따르면, 바텀 피쉬란? 메기, 붕어, 가자미 등의 물고기로서 수역의 바닥 근처에 산다.
이 조사는 어업 관리자들이 지역 최저어 어획량 제한을 설정하는 데 도움이 되는 정보를 제공하는 것으로 알려져 있다.
“현재 하와이의 바닥 물고기 개체는 남획 단계는 아니며, 남획을 경험하고 있지 않다”라고 NOAA의 연구 어업생물학자인 벤저민 리처즈(Benjamin Richards)는 말했다.
또 그는 “우리가 실시하는 조사는 관리자들에게 그 수량이 미래에도 그 상태를 유지할 수 있도록 정보를 제공하는 데 도움이 되는 것”이라고 설명했다.
그는 매년 밑바닥 물고기 조사를 하고 있는데 이를 위해 하와이 주요 섬 주변의 수백 곳에 ‘MOUSS’라고 불리는 수중 카메라 시스템을 배치한다.
리처즈는 “이 기술을 통해 물고기들이 낚싯바늘을 물지 않을 때, 지역 환경에 있는 물고기들에 대한 정보를 얻을 수 있다”고 말했다. 그 이유는 이 카메라들이 해저에 앉아서 수십만 개의 이미지를 포착하기 때문이다.
그는 “우리는 하와이 딥7에 관심을 두고 있으며, 이 7종의 물고기에 특별히 맞춘 탐지기를 가지고 있다”고 말했다.
그들은 카메라가 찍은 이미지들을 검토하기 위해 4명의 과학자가 4개월 걸려서 ‘VIAME’이라고 불리는 새로운 소프트웨어 패키지를 테스트하는데 이 장비는 주로 해양 영역의 보존을 위해 사용하는 컴퓨터 비전 시스템이다.
연구자들에 따르면, 이 컴퓨터 비전의 인공지능 기술은 기존의 방식으로 바텀피쉬를 탐지 및 식별하고 숫자를 세는 데 걸리는 시간의 약 절반으로 해결해 주었다.
리처즈는 “그것은 정말로 이 조사 과정을 더 효율적으로 만든다”라고 주장했다.
그는 VIAME가 2년에서 5년 안에 완전히 가동될 것으로 믿고 있으며, NOAA는 다양한 종의 바텀피쉬를 식별하기 위해 VIAME 프로그램을 훈련하기 위해 AI를 더 적극적으로 활용할 계획을 세우고 있다고 전했다.
하와이대에 AI 랩 설립
올해 8월 26일 국가 AI 파트너십이 하와이 대학을 인공지능 연구의 최첨단에 올려놓을 것이라고 하와이 대학 뉴스가 보도했다.
또 이 대학은 기초적인 AI와 머신러닝 이론의 혁신적인 연구와 교육을 가능케 하는 AI 연구소 설립을 위해 국립과학재단(NSF)에 연구와 전문지식을 기여할 것이라고 덧붙였다.
하와이 대학 뉴스에 따르면, 워싱턴대가 이끄는 새로운 AI 다이내믹 시스템 연구소에는 전국 9개 학술기관의 파트너십이 포함될 예정이다. 이 기관은 특히 복잡한 동적 시스템의 안전한 실시간 학습과 제어를 위해 알고리즘과 애플리케이션을 사용할 것으로 알려졌다.
이 연구소에 참가하는 하와이 대학 마노아 교수 3명 중 한 명인 준 장(Zun Zhang) 전기컴퓨터공학부 조교수는 “이번 연구는 뉴스의 진화나, 감염 확산 등과 같은 복잡한 네트워크와 시스템의 역학을 연구하기 위해 연구자들과 협력할 좋은 기회”라고 말했다.
장 교수와 기계공학부 송 주 위안(Song Ju Yuan) 교수, 하와이 지구물리학 및 행성학 프랜시스 주(Frances Zhu) 교수는 하와이에서 연구소를 이끌며, AI 역학 및 제어 연구자들과 협력해 새로운 AI 응용 분야를 발전시키기 위한 연구 기반을 마련할 예정이다.
그들의 연구 노력은 새 연구소를 위해 다양한 연구 추진력을 더해주며, 이는 지역 사회의 우주 탐사, 해양 과학, 네트워크 과학과 같은 광범위한 분야에 적용될 것이라고 대학 뉴스는 전했다.
송 연구원은 “나의 연구소는 물리 정보를 제공하는 머신러닝, 데이터 기반 역학 모델링 및 최적화 연구에 기여할 것”이라며 말했다.
또 그는 “이 연구소는 우리가 하와이에서 직면하고 있는 독특하고 지역적인 과제를 해결하기 위해 최고의 AI 연구자들과 협력할 수 있는 이상적인 플랫폼이 될 것”이라고 주장했다.
이러한 노력의 일환으로 제안된 연구 애플리케이션은 장소 기반 학습 이니셔티브와 하와이 경제를 중심으로 특별히 구성됐다. 하와이의 특성상, 해양 로봇공학, 공중보건, 우주 탐사라는 독특한 과제를 해결하는 것을 목표로 하고 있다.
특히, 대학 뉴스는 이 연구에서 AI 애플리케이션이 강조된다고 알렸다. 그 이유는 지역 학생들이 빠르게 변화하는 환경과 진로 기회에 대해 AI 분야에서 더 잘 준비할 수 있는 잠재력을 가진 광범위한 애플리케이션에 노출될 기회를 제공하기 때문이라는 것이다.
AI 로봇 개가 비대면 순찰
지난달 27일 호놀룰루 경찰서는 보스턴 다이내믹스에서 노숙자 캠프를 순찰하고, 감시하기 위해 로봇 개를 구입했다고 기고가 이안 마일스 청(Ian Miles Cheong)이 캐나다의 자유 우파 대안 언론 ‘레벨 뉴스(Rebel news)’에 소식을 전했다.
현재 하와이주 정부는 코로나 19 감염의 징후를 찾기 위해 노숙자 공동체를 순찰하고 있는 데 이 임무에 로봇 개를 사용하고 있다. 이 로봇 개는 열을 감지하기 위해 주변 지역의 모든 사람의 눈을 스캔하도록 설계됐는데 이 열은 코로나 19의 일반적인 지표다.
이 첨단 감시 장치는 대중을 감시하기 위한 장비로 최근에 개발된 것으로 전해졌다.
카메라, 내비게이션과 움직임을 안내하는 인공지능, 자율적인 데이터 수집 능력으로 무장한 이 로봇은 코로나 파악을 위해 주변 지역의 모든 사람의 눈을 스캔하고 다녔다. 이로써 운영자는 양방향 통신 시스템을 통해 양성 반응이 나온 모든 사람을 인터뷰할 수 있다.
하지만, 이러한 배치는 유사한 장비를 사용하는 다른 경찰서에 반발을 불러일으켰다. 그럼에도 불구하고, 호놀룰루 경찰서의 조지프 오닐(Joseph O'Neill) 경위는 언론 시연회에서 로봇 감시 장치의 사용을 공개적으로 지지한다는 입장을 밝혔다.
“음식, 물, 마스크 등을 달라고 하는 행동들은 우리가 누군가와 직접 대면해야 하는 것들이다. 하지만 우리는 직접 접촉할 필요 없이 로봇 개를 통해 이런 업무를 볼 수 있다”라고 그는 강조했다.
또 그는 “이는 긍정적인 상호작용에 가깝고, 결코 위협적이지 않다”고 덧붙였다.
한편, 이 로봇 개에 대한 평가는 지역마다 상이하게 나타났다. 지난해 뉴욕 경찰국이 보스턴 다이내믹스 로봇에 대한 자체 구매를 발표했을 때, 이는 그 결과에 대해 우려하는 시민들로부터 광범위한 반발을 받았다.
진보 성향의 민주당 하원의원을 포함한 많은 뉴욕 정치인들 가운데 자말 보우만(Jamal Bowman)은 뉴욕 경찰에 “이건 로보캅 같은 거야”라며, “말도 안돼”라고 저항의 메시지를 전했다.
이 반발에 따라 뉴욕 경찰은 보스턴 다이내믹스로 개를 돌려보냈고, 이 회사와 9만4000달러 계약을 종료했다. 보스턴 다이내믹스 로봇은 군사용 기계화 플랫폼을 연구하기 위해 개발됐다.
그러나 이 로봇 개는 하와이 뿐만 아니라 동남아의 싱가포르를 포함한 다른 나라에서 유용성이 발견됐는데, 이곳에서 공원 방문객들을 감시하고, 방문객들에게 그들의 사회적 거리를 유지하도록 상기시키기 위해 미리 녹음된 메시지를 재생하는 일에 동원됐다.
싱가포르 정부는 사회적 거리 두기 규제를 관리하기 위해 공공장소에서 코로나 19 안전 조치 무시(마스크 미착용), 금지된 장소에서의 흡연, 잘못된 자전거 주차와 같은 ‘바람직하지 않은 사회적 행동’을 감시하기 위해 로봇 사용을 강화했다.
싱가포르 정부는 이 AI 로봇이 도보 순찰 임무에 필요한 경찰관의 수를 줄임으로써 노동력 부족을 해결하는 데 도움을 준다고 주장했다.
하와이대 AI레이싱 테크 팀, 자율주행 AI알고리즘 개발
지난달 23일 하와이 대학(UH)의 AI 레이싱 테크팀이 역사상 최초의 자율 경주용 자동차 대회인 인디 자율 챌린지 대회(Indy Autonomic Challenge, IAC)에 참가했다고 이 대학 뉴스가 보도했다.
아울러 이 레이싱 팀이 역대 최고 속도를 달성했고, 대회에서 6위를 차지했다고 덧붙엿다.
대회 우승은 독일의 TUM 자율 자동차 스포츠가 최종 승부차기에서 승리해 100만 달러를 받았고, 9개국 21개 대학을 대표하는 9개 팀이 인디애나폴리스 500의 홈구장인 인디애나폴리스 모터 경주로에서 대회에 참가할 자격을 얻었다.
레이싱 팀원이자 마노아 연구원인 크리스 바티스타(Chris Batista)는 “경주 당일 우리는 자동차, 코드, 그리고 우리 자신을 한계점에 도달시켜 시속 115마일을 달성했다. 이는 우리 자동차가 지금까지 경험해 본 속도 중에 가장 빠른 것이며, 우승 속도에서 시속 25마일 이내였다”라고 고백했다.
바티스타에 따르면, 우리는 모두 자동차의 스핀아웃에 대해 슬퍼하고 있지만, 그것은 우리의 통제 밖에 있는 하드웨어 문제이며, 우리는 다음 주행을 매우 희망하고 있다는 것이다.
인디 자율 챌린지는 다른 자동차 경주 대회와 비슷하지만, 운전자가 필요하지 않은 경주대회다. 운전자는 바로 AI 알고리즘이다.
강력한 AI 컴퓨터가 탑재되고, 여기에는 차량의 눈과 귀 역할을 하는 다양한 센서들이 융합해 정보를 보내온다. 이는 차량을 운전하는 데 필요한 많은 경로 계획, 전술 및 전략적 결정들이며, AI 컴퓨터는 빠르게 이를 분석해 경주를 수행하는 것이다.
이 대회의 엔지니어들은 일반적인 자동차 경주대회처럼 레이싱장에 나가서 바퀴를 교환하는 등 차량을 정비하는 것이 아니라, 인간과 같은 행동을 발생시키고, 복잡한 센서 데이터를 해석하기 위해 컴퓨터로 자동차를 프로그래밍하는 알고리즘을 만들어야 한다.
하와이 대학 AI 레이싱 테크 팀은 지난해 봄 하와이 대학(UH) 마우이 칼리지 과정을 통해 자율주행차 기술로 설립됐다. 이 과정의 강사 게리 패손(Gary Passon)은 이 대학 공대와 팀을 이뤄서 추가적인 전문지식과 학생들에게 실습 경험을 제공했다.
AI타임스 조행만 객원기자 chohang5@kakao.com
무단전재 및 재배포 금지
기사제보 및 보도자료 news@aitimes.com