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TECH M

로봇 애완견을 위한 머신러닝 기술 본격화

ROBOT TODAY 로봇시장트렌드

2018-06-14장길수 IT컬럼니스트

썰매개에 장착한 카메라와 마이크, 모션 트래커를 이용해 썰매개의 행동을 기록하고 분석한다.

[테크M=장길수 IT 칼럼리스트] 보행 로봇 분야에서 최고의 기술력을 자랑하는 보스턴 다이나믹스(Boston dynamics)가 개를 닮은 4족 보행 로봇 ‘스팟 미니(Spot Mini)’를 내년부터 판매하겠다고 밝혔다. 보스턴 다이나믹스가 개발 로봇을 상용화해서 판매하겠다고 나선 것은 창업 26년 만에 처음이다.

스팟 미니는 아마존 창업자이자 CEO인 ‘제프 베조스(Jeff Bezos)’가 최근 미국 캘리포니아주 팜스프링스에서 열린 아마존 연례행사 ‘MARS 컨퍼런스’에 동반하고 나타나면서 크게 주목을 받았다. 베조스 옆에서 활보하는 ‘스팟 미니’는 외견상 여느 애완견과 크게 달라 보이지 않았다.

소니가 올해 1월 출시한 로봇 애완견 ‘아이보’의 인기도 예사롭지 않다. 출시 3개월 만에 1만 1111대를 판매한 것으로 집계됐다. 인공지능(AI)을 탑재한 아이보는 주인의 성격을 인지하고, 거기에 맞춰 자신의 행동을 수정하는 등 다양한 방식으로 대응할 수 있다고 한다.

미국 워싱턴대학 연구팀은 미국과학재단(NSF)과 해군연구소(Office of Naval Research)의 자금을 지원받아 로봇 애완견을 위한 딥러닝 알고리즘을 개발하고 있다. 로봇 애완견에 AI 기술을 접목한다면 로봇 애완견이 실제 애완견과 같은 모습으로 진화할 수 있을 것으로 기대된다.

워싱턴대학 연구팀은 썰매개인 ‘알래스칸 맬러뮤트(Alaskan Malamute)’의 주요 신체 부위와 관절에 고프로(GoPro) 카메라, 마이크, 모션 트랙커(Motion Tracker)등 디바이스를 부착하고 공원 같은 곳에서 마음껏 뛰놀도록 했다. 연구팀은 썰매개의 시각에서 주변을 바라보고, 주요한 동작을 할 때 몸의 각 부분이 어떻게 움직이는지를 기록하고 분석했다. 썰매개는 주인이 사료봉지를 들고 있거나 공을 던지는 자세를 취할 때 다르게 반응했다.

연구팀은 썰매개가 서로 다른 상황에서 어떻게 반응하는지에 관한 데이터묶음을 만들어 딥러닝으로 AI 훈련을 시킨 다음, 이를 로봇 애완견에게 적용하겠다는 목표를 갖고 있다. 특정 상황에서 애완견이 반응하는 방식을 프로그래밍해서 로봇 애완견에게 적용할 수 있다면 실제 애완견처럼 행동할 수 있을 것으로 보고 있다.

연구팀이 애완견의 행동에 관심을 갖는 이유는 두 가지다. 하나는 애완견이 사람처럼 복잡한 동물은 아니지만 사람이나 다른 개들과 관계를 맺으며 상호작용하는, 일종의 사회적 동물이기 때문이다. 그리고 다른 동물보다 훨씬 높은 지적 능력을 갖고 있어서 AI 연구에 도움이 된다.

썰매개에 부착된 고프로 카메라는 ‘DECADE(a dataset of ego-centric videos from a dogs perspective)’라고
불리는 시각 데이터묶음을 만들어낸다. 연구팀은 이와 함께 모션 트래킹 센서를 통해 초당 20개의 동작 데이터를 수집해 컴퓨터 시스템과 동기화했다. 그리고 딥러닝 AI 모델인 ‘ResNet-152’을 적용해 썰매개로부터 수집한 데이터묶음과 표준 ‘이미지넷(Image-Net)’의 데이터묶음을 적용해 훈련시키고 성과를 비교 분석했다. 이미지넷의 데이터묶음은 사람들이 이미지에 하나하나씩 라벨을 붙이는 방식으로 만들어져 있다. 이번 비교 연구 결과 썰매개의 데이터묶음은 2만 개 정도에 불과했지만, 100만 개에 달하는 이미지넷의 데이터묶음보다 우수한 머신러닝 결과물을 도출해냈다.

연구팀은 앞으로 썰매개 뿐 아니라 다양한 개의 품종을 대상으로 데이터를 수집하고, 다양한 개들 간의 상호작용에 관해서도 연구해 실제 로봇 애완견에 적용할 계획이다. 이 같은 연구 성과들이 축적되면 머지않은 미래에 실제 애완견처럼 행동하는 로봇 애완견을 만날 수 있을 것이다.

<이 글은 테크M 제62호 (2018년 6월) 기사입니다>
 

 

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