일본산업뉴스요약

어떠한 기기도 AI로 스마트하게
‘증류’ 기술로 신속∙고정밀 처리 실현

-- 얼굴인식 결제 및 번역에 활용 --
자율주행과 모든 사물이 인터넷과 연결되는 ‘IoT’ 등에서 이용되는 다양한 장치에 인공지능(AI)을 탑재해 스마트화하는 연구가 추진되고 있다. ‘증류’라고 불리는 이 새로운 방법은 속도와 정밀도가 높아 계산 성능이 낮은 기기라도 실시간으로 처리가 가능하다. 후지쓰는 활용 분야로 은행의 ATM이나 소매점 결제에 이용되는 얼굴인식을 상정. 정보통신연구기구는 음성번역 앱에 이용되는 기술을 개발했다. 앞으로 AI 보급이 더욱 추진될 전망이다.

AI는 2012년경에 등장한 ‘딥러닝(심층학습)’으로 영상 등을 통해 학습하는 기능이 큰 폭으로 향상됨에 따라 자율주행과 영상인식 등 용도가 크게 확대되었다. 하지만 판단의 정밀도를 높이기 위해서는 계산량이 방대해져 시간이 걸리고 소비전력도 높아진다. 지금까지는 자동차와 스마트폰 등에 고정밀 AI 소프트웨어를 탑재해 실시간으로 처리하는 것은 어려웠다.

빠른 속도와 정밀도를 양립하는 방법으로서 주목 받고 있는 것이 ‘증류’라고 하는 새로운 기술이다. 이 새로운 기술은 정밀도가 높은 스마트한 AI와 계산량이 적은 AI라는 2종류의 AI를 이용한다. 대규모 서버 상에서 스마트한 AI가 데이터를 통해 학습한 결과를 계산량이 적은 AI에게 전달해 학습하도록 하면 신속하고 정밀도가 높은 처리가 가능하다. 계산량이 적은 AI는 다양한 기기에 탑재될 수 있어 판단에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 현재 이 기술은 국제적으로 개발 경쟁이 이뤄지고 있다.

후지쓰는 촬영된 얼굴 영상을 통해 본인임을 확인하는 생체인식에 이 새로운 기술을 도입했다. 영상에서 얼굴의 특징을 발견해내는 방법을 한쪽의 AI에게 학습시키고 그 결과를 계산량이 10분의 1인 다른 AI에게 학습시킨다.

그 결과 식별 속도는 5배로 향상, 모의 실험에서는 100만명의 인증이 1.5초 만에 끝났다. 후지쓰는 ATM에서의 본인 인증이나 소매점에서의 결제 등으로의 활용을 상정, 식별 속도가 향상된다면 서비스의 만족도는 높아질 것으로 기대하고 있다.

정보통신연구기구는 짧은 대화를 듣는 것만으로 일어와 영어, 중국어 등 8가지 언어를 식별 가능한 시스템을 개발했다. 처음에는 정확도가 높고 긴 대화를 들어야 하는 AI에게 학습시켜 그 식별 결과를 짧은 대화를 배우는데 적합한 다른 AI에게 학습시킨다.

외국인의 언어 식별에 기존에는 10초 걸렸지만 이 새로운 시스템으로는 1.5초 듣는 것만으로 90% 이상의 정확도로 식별할 수 있었다. 만난 외국인과 자연스럽게 이야기할 수 있는 음성번역앱 등으로의 응용을 상정하고 있다.

자율주행을 상정한 연구도 추진되고 있다. 도쿄공업대학의 나카하라(中原) 조교 팀은 동영상에 비춰지는 자동차와 보행자, 자전거 검출에 증류 기술을 이용했다. 시작(試作)해본 결과 1초 간 160회 물체를 검출할 수 있는 성능에 도달했다고 한다. 연구팀은 교차점마다 수집되는 차량 및 감시카메라 등의 데이터를 바탕으로 자율주행차 등을 안전하게 제어하는 시스템 등으로의 응용을 상정하고 있다. 신속한 판단과 정밀도를 양립하는 AI가 주목 받고 있는 배경에는 현장의 기기 등을 통해 데이터를 처리하는 ‘엣지 컴퓨팅(Edge Computing)’의 확대가 있다.

공장의 제조 설비와 자율주행 등 각각의 기계마다 AI로 처리해 효율화 및 서비스 향상을 추진하는 움직임이 다양한 산업에서 추진되고 있다. 예를 들어 히타치제작소에서는 쌓여 있는 화물을 끄집어 내는 로봇과 그것을 운반하는 대차가 함께 작업하는 기술을 개발하고 있다. NEC는 점포에 설치된 카메라 영상에서 고객의 구매 행동을 파악하는 서비스를 실용화하고 있다.

산업용 기기 등에 사용되는 컴퓨터는 클라우드로 이용되는 것에 비해 성능이 낮고 소비전력도 제한적인 경우가 많다. 정밀도를 유지한 채 신속하게 판단할 수 있게 된다면 다양한 기기를 AI로 스마트화할 수 있다.

현재 이 신기술의 이용이 가장 기대되고 있는 분야는 자율주행과 원격 의료이다. 데이터를 실시간으로 판단할 수 있는 AI가 요구되고 있기 때문이다.

스마트폰과 같이 클라우드와의 접속이 쉬운 기기에도 이 증류 기술은 큰 도움이 된다. 인터넷 환경이 빈약한 환경에서도 스마트폰의 처리능력만으로 AI를 통해 실시간 번역 등에 이용할 수 있을 것이다.

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