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AI 연구거점 구축, KAIST-연고대-포스텍 컨소시엄 선정
과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원은 대한민국 AI G3 도약을 위해, 대한민국을 대표하는 AI 연구거점을 구축·운영할 수행기관으로 KAIST(책임자 김기응)·고려대(책임자 이성환)·연세대(책임자 김선주)·POSTECH(책임자 조민수) 컨소시엄을 선정했다고 18일 밝혔다.
글로벌 AI 선진국은 AI의 경제·안보적 중요성을 인식하고, 국가 주도 대규모 투자를 통해 AI 연구 구심점을 조성해오고 있으며, 이에 발맞춰 우리나라도 세계 최고 수준 AI 산·학·연 협력 생태계를 집약하는 구심점 조성을 위해 대한민국을 대표하는 AI 연구거점 구축을 추진한다고 과기정통부는 밝혔다. 실제 캐나다는 정부 주도로 3대 국가 AI 연구소 구축(토론토 vector institute가 대표적)을, 영국은 정부기관 및 5개 대학이 공동 투자해 앨런 튜링 연구소 설립을, 미국은 국립과학재단(NSF)가 나서 미국 전역에 국립 AI 연구소를 확충중이다.
엄격한 공모와 전문가 평가 등을 거쳐 AI 연구거점 구축·운영 수행기관으로 선정된 KAIST·연세대·고려대·POSTECH 컨소시엄은 2024~2028년 간 국비 총 360억원(목표)을 투입한다. 여기에 지자체와 기업이 500억원 이상(현물·현금) 투자를 할 예정이다. 국내외 유수 AI 연구진이 함께 첨단 AI연구를 수행하고 교류의 장을 형성한다.
AI 연구거점은 서울 AI허브(서울시 서초구 소재) 내 7050.5㎡(약 2132평) 규모로 조성되며, 국내 대학 뿐만 아니라 지자체, 대·중소 기업 등이 협력기관으로 참여해 AI 산학연 생태계 집약과 AI 기반 산업 생태계 활성화 기능을 수행한다.
아울러, 미국, 캐나다, 프랑스 등 해외 유수의 AI 연구기관도 협력기관으로 참여해 파괴적 혁신을 지향하는 △뉴럴 스케일링 법칙 초월 연구(국제공동책임자 Yejin Choi(U. Washington)) △로봇파운데이션 모델 연구 등의 AI 국제공동연구(국제공동책임자 Daniel D Lee(Cornell U.))도 수행, 세계적 수준을 지향하는 AI 국제공동연구 거점 역할도 지향한다.
'뉴럴 스케일링 법칙 초월 연구'는 AI 모델 훈련과 운용에 필요한 비용 곡선의 법칙(Neural Scaling Law) 한계를 초월하는 성능과 효율성을 달성하는 새로운 학습 방법 및 모델을 개발하는 거고, '로봇파운데이션 모델 연구'는 차세대 인공지능 로봇을 위한 다목적 파운데이션 모델을 개발한다.
특히 해외 AI 우수연구자(15명 이상)가 일정 기간 국내에 상주, 국내 연구진과 공동연구를 수행하며, 공개 세미나와 국제 포럼도 정례 개최, 국제 지위를 갖춘 대한민국 AI 연구거점 설립에 기여할 예정이다.
과기정통부는 AI 연구거점 개소식(9월 잠정)을 통해 AI 연구거점의 구체적인 청사진을 제시하는 한편 독립법인화 등을 통해 지속가능한 성장 모델을 구축, 대한민국 AI 혁신의 새로운 지평을 열어갈 방침이다.
과기정통부 강도현 제2차관은 "AI 연구거점을 통해 대한민국을 세계적인 AI 혁신의 중심지로 도약시키겠다"며 "국내외 최고의 AI 연구진과 함께 혁신적인 AI 기술을 개발·활용하고, 이를 바탕으로 대한민국이 글로벌 AI 리더십을 확고히 하는 데 전력을 다하겠다"고 강조했다.
2024.08.19 조회수 5001 -
누구나 천연물 합성 경로 예측 가능하다
식물은 고착생활을 하면서 환경 스트레스에 대응하기 위해 진화적으로 다양하고 복잡한 천연물을 만들고 있다. 이 천연물들은 인류의 생존에도 필수적인 역할을 하고 있는데 미국식품의약국(FDA) 승인 저분자 약물의 30% 이상이 식물 천연물에 기초하고 있다는 사실이 이를 증명하고 있다. 한국 연구진이 딥러닝을 활용, 천연물의 역-생합성 경로를 예측하는 모델을 제시해 천연물 기반 의약품 대량 생산에 활용될 수 있도록 해 화제다.
우리 대학 생명과학과 김상규 교수 연구팀과 김재철AI대학원 황성주 교수 연구팀의 공동연구를 통해 천연물 생합성 경로를 예측하는 딥러닝 모델을 개발하고 부산대학교 박정빈 교수 연구팀과 협업을 통해 관심있는 누구나 모델을 활용할 수 있도록 인터넷 웹사이트(readretro.net)를 구축했다고 14일 밝혔다.
천연물 활용 및 대량 생산을 위해서는 생합성 경로를 밝히는 것이 필수적이다. 하지만 복잡한 구조를 가진 많은 약용 천연물의 생합성 경로가 잘 밝혀져 있지 않아 현재는 식물로부터 직접 추출해 사용하고 있다. 생합성 경로 연구는 도전적이지만 이를 밝히고 생합성 효소를 찾을 수 있다면 천연물의 활용 가치를 증진할 수 있다.
식물 천연물 생합성 경로 연구의 첫 단계는 식물이 어떻게 물질을 합성하는지 그 경로를 역추적(역합성 경로를 제시)하는 것으로 시작된다. 공동연구팀은 딥러닝을 활용해 천연물의 역-생합성 경로를 예측하는 모델을 제시했다. 이번 연구에서 연구팀은 발전된 역합성 모델과 생화학적 직관을 결합해 성공적으로 천연물 생합성 경로 예측을 수행하는 인공지능 모델을 개발했다.
연구팀은 개발한 인공지능의 이름을 ‘역합성을 읽어내는 모델’이라는 뜻을 담아 ‘리드레트로(READRetro)’라고 명명했다. 이 모델은 천연물 역합성을 예측하는 인공지능 모델 중 최고의 성능을 보이는 것으로 확인되었고 이를 개별 연구자들이 쉽게 활용할 수 있도록 구현했다는 데 의미를 가진다.
김상규 교수는 “식물이 어떻게 복잡한 천연물을 만들 수 있게 되었는지 이해하는 기초 연구에서부터 천연물 기반 의약품을 대량으로 생산하기 위한 합성생물학 연구 등에 활용이 기대된다. 추후 합성 경로를 매개하는 효소를 예측하거나 거대 분자의 역합성 예측 정확도를 높이는 연구를 실시할 계획이다” 라고 말했다. 또한 김 교수는 “이번 연구는 2022년 KAIST 인공지능연구원에서 주최한 멜팅 팟(Melting pot) 세미나에서 저와 황성주 교수가 발제자와 토론자로 만난 인연으로 시작됐다. KAIST가 표방하는 융합이 생화학자와 전산학자의 힘을 합쳐 이끌어 낸 좋은 연구로 큰 의미를 갖는다고 생각한다”고 강조했다.
생명과학과 김태인 석박사통합과정과 김재철AI대학원 이슬 석박사통합과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘뉴 파이톨로지스트(New Phytologist)'에 출판됐다. (논문명 : READRetro: natural product biosynthesis predicting with retrieval-augmented dual-view retrosynthesis).
한편 이번 연구는 KAIST POST-AI, 한국연구재단, 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행됐다.
2024.08.14 조회수 4896 -
변화에 민감한 사용자도 맞춰주는 인공지능 기술 개발
인공지능 심층신경망 모델의 추천시스템에서 시간이 지남에 따라 사용자의 관심이 변하더라도 변화한 관심 또한 효과적으로 학습할 수 있는 인공지능 훈련 기술 개발이 요구되고 있다. 사용자의 관심이 급변하더라도 기존의 지식을 유지하며 새로운 지식을 축적하는 인공지능 연속 학습을 가능하게 하는 기술이 KAIST 연구진에 의해 개발됐다.
우리 대학 전산학부 이재길 교수 연구팀이 다양한 데이터 변화에 적응하며 새로운 지식을 학습함과 동시에 기존의 지식을 망각하지 않는 새로운 연속 학습(continual learning) 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.
최근 연속 학습은 훈련 비용을 줄일 수 있도록 프롬프트(prompt) 기반 방식이 대세를 이루고 있다. 각 작업에 특화된 지식을 프롬프트에 저장하고, 적절한 프롬프트를 입력 데이터에 추가해 심층신경망에 전달함으로써 과거 지식을 효과적으로 활용한다.
이재길 교수팀은 기존 접근방식과 다르게 작업 간의 다양한 변화 정도에 적응할 수 있는 적응적 프롬프팅(adaptive prompting)에 기반한 연속 학습 기술을 제안했다. 현재 학습하려는 작업이 기존에 학습하였던 작업과 유사하다면 새로운 프롬프트를 생성하지 않고 그 작업에 할당된 프롬프트에 추가로 지식을 축적한다. 즉, 완전히 새로운 작업이 입력될 때만 이를 담당하기 위한 새로운 프롬프트를 생성하도록 하고 연구팀은 새로운 작업이 들어올 때마다 클러스터링이 적절한지 검사해 최적의 클러스터링 상태를 유지하도록 했다.
연구팀은 이미지 분류 문제에 대해 작업 간의 다양한 변화 정도를 가지는 실세계 데이터를 사용해 방법론을 검증했다. 이 결과 연구팀은 기존의 프롬프트 기반 연속 학습 방법론에 비해, 작업 간의 변화 정도가 항상 큰 환경에서는 최대 14%의 정확도 향상을 달성했고, 작업 간의 변화가 클 수도 있고 작을 수도 있는 환경에서는 최대 8%의 정확도 향상을 달성했다.
또한, 제안한 방법에서 유지하는 클러스터 개수가 실제 유사한 작업의 그룹 개수와 거의 같음을 확인했다. 온라인 클러스터링을 수행하는 비용이 매우 작아 대용량 데이터에도 쉽게 적용할 수 있다.
연구팀을 지도한 이재길 교수도 "연속 학습 분야의 새로운 지평을 열 만한 획기적인 방법이며 실용화 및 기술 이전이 이뤄지면 심층 학습 학계 및 산업계에 큰 파급효과를 낼 수 있을 것이다ˮ고 말했다.
전산학부 김도영 박사과정 학생이 제1 저자, 이영준 박사과정, 방지환 박사과정 학생이 제4, 제6 저자로 각각 참여한 이번 연구는 최고권위 국제학술대회 `국제머신러닝학회(ICML) 2024'에서 지난 7월 발표됐다. (논문명 : One Size Fits All for Semantic Shifts: Adaptive Prompt Tuning for Continual Learning)
한편, 이 기술은 과학기술정보통신부 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 사람중심인공지능핵심원천기술개발사업 AI학습능력개선기술개발 과제로 개발한 연구성과 결과물(2022-0-00157, 강건하고 공정하며 확장 가능한 데이터 중심의 연속 학습)이다.
2024.08.06 조회수 3634 -
로봇 등 온디바이스 인공지능 실현 가능
자율주행차, 로봇 등 온디바이스 자율 시스템 환경에서 클라우드의 원격 컴퓨팅 자원 없이 기기 자체에 내장된 인공지능 칩을 활용한 온디바이스 자원만으로 적응형 AI를 실현하는 기술이 개발됐다.
우리 대학 전산학부 박종세 교수 연구팀이 지난 6월 29일부터 7월 3일까지 아르헨티나 부에노스아이레스에서 열린 ‘2024 국제 컴퓨터구조 심포지엄(International Symposium on Computer Architecture, ISCA 2024)’에서 최우수 연구 기록물상(Distinguished Artifact Award)을 수상했다고 1일 밝혔다.
* 논문명: 자율 시스템의 비디오 분석을 위한 연속학습 가속화 기법(DaCapo: Accelerating Continuous Learning in Autonomous Systems for Video Analytics)
국제 컴퓨터 구조 심포지움(ISCA)은 컴퓨터 아키텍처 분야에서 최고 권위를 자랑하는 국제 학회로 올해는 423편의 논문이 제출됐으며 그중 83편 만이 채택됐다. (채택률 19.6%). 최우수 연구 기록물 상은 학회에서 주어지는 특별한 상 중 하나로, 제출 논문 중 연구 기록물의 혁신성, 활용 가능성, 영향력을 고려해 선정된다.
이번 수상 연구는 적응형 AI의 기반 기술인 ‘연속 학습’ 가속을 위한 NPU(신경망처리장치) 구조 및 온디바이스 소프트웨어 시스템을 최초 개발한 점, 향후 온디바이스 AI 시스템 연구의 지속적인 발전을 위해 오픈소스로 공개한 코드, 데이터 등의 완성도 측면에서 높은 평가를 받았다.
연구 결과는 소프트웨어 중심 자동차(SDV; Software-Defined Vehicles), 소프트웨어 중심 로봇(SDR; Software-Defined Robots)으로 대표되는 미래 모빌리티 환경에서 온디바이스 AI 시스템을 구축하는 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
상을 받은 전산학부 박종세 교수는 “이번 연구를 통해 온디바이스 자원만으로 적응형 AI를 실현할 수 있다는 것을 입증하게 되어 매우 기쁘고 이 성과는 학생들의 헌신적인 노력과 구글 및 메타 연구자들과의 긴밀한 협력 덕분이다”라며, “앞으로도 온디바이스 AI를 위한 하드웨어와 소프트웨어 연구를 지속해 나갈 것이다”라고 소감을 전했다.
이번 연구는 우리 대학 전산학부 김윤성, 오창훈, 황진우, 김원웅, 오성룡, 이유빈 학생들과 메타(Meta)의 하딕 샤르마(Hardik Sharma) 박사, 구글 딥마인드(Google Deepmind)의 아미르 야즈단바크시(Amir Yazdanbakhsh) 박사, 전산학부 박종세 교수가 참여했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구자지원사업, 정보통신기획평가원(IITP), 대학ICT연구센터(ITRC), 인공지능대학원지원사업, 인공지능반도체대학원지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2024.08.01 조회수 5485 -
문일철 교수팀, 북경대와 영국 ICL 제치고 ICML 2024 챌린지 우승
우리 대학 산업및시스템공학과 문일철 교수 연구팀이 세계 최고 수준의 기계학습 학회인 ‘국제머신러닝학회(ICML, International Conference on Machine Learning) 2024’에서 개최된 ‘멀티모달 작업계획 생성 경진대회(EgoPlan)’에서 다수의 세계 연구팀을 모두 제치고 1위로 우승을 했다고 30일 밝혔다.
본 대회는 7월 21일부터 27일까지 오스트리아 비엔나에서 개최됐으며, 참가자는 북경대(中), 북경 AGI연구소(中) 및 임페리얼칼리지 런던(Imperial College London, 英) 등의 6개국 13개 기관이 참여해 경쟁했다. 우리 연구팀은 국내 유일의 참가 기관으로 7월 26일 우승상 및 혁신상을 수상했다.
이번 대회는 인공지능이 주방에서 요리하는 과정을 비디오 및 지문으로 학습한 이후, 경험하지 못한 요리 과정에서 상식적으로 합당한 의사결정을 내려 조리할 수 있는지를 경쟁하는 시합이었다. 이는 시각 정보와 지문 정보 등의 멀티모달 정보를 조합하며, 학습에 반영되지 않은 상식까지 반영해 의사결정을 내리는 시험이다. 이 기술은 최소한의 학습만으로도 로봇이 다양한 멀티모달 정보 및 기초 상식을 활용해 자율 제조 및 서비스를 수행할 수 있도록 개발하는 것이 핵심이다.
산업및시스템공학과 이광현(석사과정), 강미나(석사과정) 등 총 11명의 팀으로 참가한 응용인공지능 연구실(이하 AAILab) 팀은 상식 기반 추론을 통한 작업계획 생성의 정확도 1위 성능으로 우승상(Outstanding Champion Award) 및 기술의 우수성을 인정받아 혁신상(Innovation Award)을 수상해, 2개 상을 동시에 수상했다. 이번 대회를 위해 AAILab 팀은 멀티모달 대규모 모델의 파인튜닝 학습에 대한 연구 개발 결과를 적용해 우승을 차지했다.
문일철 교수는 “중국팀들이 대회를 위해 위챗(WeChat) 대화방까지 마련해 서로 협력한다는 얘기를 전해 듣고는 경쟁이 치열하다고 느꼈다. 하지만 KAIST 팀도 각고의 노력으로 우승할 수 있었다. 학생들이 두 달 동안 거의 잠을 자지 못했다”고 우승 소회를 밝혔다. 그리고 문 교수는 “이번 대회의 출제 문제는 요리하는 인공지능이지만, 사실 테슬라에서 시험하고 있는 휴머노이드 제조 로봇에 활용될 수 있는 상식을 가진 인공지능을 만드는 기술이 본질이다. 많은 중국 참가자가 보여주듯이 중국의 로봇 및 인공지능 기술 선점 노력을 엿볼 수 있다”라고 분석했다.
이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)에서 지원한 사람중심인공지능 핵심원천기술개발사업 중 ‘이종데이터기반 상식 추출, 이해, 추론을 위한 인공지능 기술개발(연구책임자 문일철)’을 통해 이뤄졌다.
2024.07.30 조회수 5076 -
“AI 반도체 미래가 밝다” KAIST PIM반도체설계연구센터, AI반도체 전문인력 양성 교육
과학기술정보통신부·정보통신기획평가원이 주관하는 PIM인공지능반도체 핵심기술개발사업의 지원을 받고있는 우리 대학 PIM반도체설계연구센터가 AI 반도체 전문인력 양성을 위해 전국 AI 및 반도체 관련 학과 학부생과 대학원생을 대상으로 SK하이닉스와 삼성전자의 PIM* 기반 이론 및 실습 교육을 진행했다. 강의는 6월 20일(목)부터 6월 21일(금)까지 SK하이닉스 교육, 7월 4일(목)부터 7월 5일(금)까지 삼성전자 교육을 각각 KAIST PIM반도체설계연구센터에서 진행했다.
*PIM(Processing-In-Memory): 메모리 반도체에 연산 기능을 추가하여 AI와 빅데이터 처리 분야에서 데이터 처리 속도를 높이면서도 사용 전력을 줄이는 반도체 설계 기술
이번 교육은 SK하이닉스의 AiM*과 삼성전자의 HBM-PIM*을 활용하여 수강생들이 직접 실습할 수 있는 기회를 제공했다. 전국 25개 대학교에서 300명이 넘는 학생들이 접수하여 높은 관심을 받았다.
* AiM(Accelerator-in-Memory): SK하이닉스의 PIM 반도체 제품명, GDDR6-AiM 포함
** HBM-PIM(Processing-in-Memory): 삼성전자의 PIM 반도체 제품명, 세계 최초로 메모리 반도체와 인공지능 프로세서를 결합한 제품
인공지능(AI) 시대에는 거대언어모델 등 방대한 데이터 처리 수요가 급증하면서 PIM 기술 도입의 필요성이 더욱 커지고 있다. 한국 반도체의 먹거리인 메모리 기술의 미래를 열어줄 PIM 연구 활성화를 위해, AI용 메모리 반도체 설계 및 응용 역량을 갖춘 실무 중심의 교육 프로그램을 마련했다.
강의는 ▲SK하이닉스의 'PIM을 사용한 LLM(거대언어모델)* 가속 환경에서의 활용', ▲삼성전자의 ‘AI 가속 환경에서 HBM과 HBM-PIM의 활용’을 주제로 진행했다. 또한 GPT의 등장으로 인한 환경 변화, 인공지능과 LLM에 대한 기본 지식, 챗봇 서비스 작용 원리 등이 다뤄졌다. 수강생들은 SK하이닉스의 AiM과 삼성전자의 HBM-PIM이 장착된 서버 환경에서 하드웨어를 직접 구동하여 실습했다.
* 거대언어모델(LLM, Large Language Model): 대량의 텍스트 데이터로 학습하는 인공지능으로 챗GPT가 이에 해당
PIM 반도체설계연구센터는 PIM 반도체 전문인력 양성을 위한 ‘PIM’ 교육 프로그램을 운영하고 있다. 연구 중심의 PIM 반도체 전문인력을 양성하여 한국 PIM 반도체 산업에 핵심 인력을 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 교육 프로그램에 대한 자세한 내용은 PIM반도체설계연구센터 홈페이지에서 확인할 수 있다.
* PIM 반도체설계연구센터 홈페이지: https://ai-pim.org/
PIM반도체설계연구센터 유회준 센터장은 “이번 교육을 통해 산업 현장에서 실제로 어떻게 활용되는지 아는 것이 중요합니다. 특히, AI-PIM 반도체에 대한 관심이 높아짐에 따라 관련 교육 과정을 지속적으로 확대할 계획입니다. 이를 통해 참가자들이 최신 기술 동향을 따라잡고, 실무에 바로 적용할 수 있는 능력을 키울 수 있도록 하겠습니다.”라고 전했다.
우리 대학 전기및전자공학부 박사과정 엄소연 수강생은 “논문으로는 이해하기 어려웠던 내용을 실습을 통해 배울 수 있어 의미가 있었다. 특히, 실습 과정에서 얻은 경험과 통찰력은 앞으로 연구와 개발에 큰 도움이 될 것 같다.”라고 소감을 전했다.
수강생들은 질의응답 시간뿐만 아니라 쉬는 시간에도 강사에게 질문을 이어갔다. 미리 관련 논문을 읽고 온 학생들도 있어 PIM 반도체에 대한 열정을 확인할 수 있었다.
2024.07.11 조회수 5422 -
KCC 설명가능 인공지능(XAI) 워크숍 2024 개최
우리 대학 설명가능 인공지능연구센터(센터장 최재식)가 'KCC 설명가능 인공지능(XAI) 워크숍 2024'를 지난달 27일 제주 국제컨벤션센터에서 개최했다.올해 3월 EU의 인공지능법이 최종 통과된 후 인공지능 시스템에 대한 글로벌 규제가 현실화 되고 인공지능 모델의 투명성 향상과 규제 준수를 지원할 수 있는 설명가능 인공지능(eXplainable Artificial Intelligence, 약칭 XAI) 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 같은 시대적 흐름에 대응하기 위해 개최된 이번 워크숍에는 관련 분야에서 활발히 연구 중인 국내 연구기관과 기업 관계자들이 교류하며 최신 연구 동향을 공유했다.서홍석 교수(고려대)와 박천음 교수(한밭대)는 각각 '멀티모달 대화형 인공지능 관련 연구 동향'과 'Multimodal Counterfactual reasoning을 이용한 자연어 해석 연구 동향'을 주제로 최근 활발한 연구가 진행 중인 멀티모달 인공지능 모델 연구 및 해석 동향을 강연했다.또한, 오순영 공동의장((사)과실연 미래포럼)은 '금융 및 은행에서의 설명가능 인공지능'을 주제로 금융 및 의료 분야에 설명가능 인공지능이 활용된 사례를 발표하고 김진우 대표(㈜HAII)의 '디지털 헬스에서의 설명가능 인공지능의 역할: 리피치* 사례를 중심으로' 강연이 진행됐다. *리피치(Repeech): 마비말장애 디지털 치료기기
이와 함께, 설명가능 인공지능 분야의 국제 표준화 그룹 리더인 이재호 교수(서울시립대)가 '프론티어 인공지능 신뢰성 기술과 정책'에 대해 발표했다.
이번 워크숍에서는 총 38편의 최신 연구논문이 발표됐다. 기존 설명가능 인공지능 알고리즘의 성능을 개선한 새로운 알고리즘, 대형언어모델(Large Language Model, 약칭 LLM) 등 생성형 AI모델에 대한 해석성 및 신뢰성 제공 기법, 도메인별 XAI 적용 사례에 대한 연구 내용이 소개됐다.
최우수논문상은 우리 대학 전기및전자공학부 노용만 교수팀(이병관, 박범찬, 김채원)의 '물체 수준 시각 프롬프트를 활용한 효율적인 대형언어시각모델'이 수상했다. 대형언어시각 모델(Large Language and Vision Model, LLVM)에서 모델 크기를 키우는 대신 물체 수준 이미지에서 이해가 가능한 새로운 기법을 도입해 인공지능 모델 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 인공지능 모델의 의사결정 과정에 대한 해석가능성을 크게 높였다는 점을 인정받았다. 행사를 주관한 설명가능 인공지능연구센터 최재식 센터장은 "이번 워크숍이 인공지능 기술의 투명성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 하는 설명가능 인공지능(XAI)에 대한 최신 연구 동향을 교류하는 구심점이 되어, 다양한 산업 분야에 설명가능 인공지능(XAI) 기술을 적용하는 계기가 되길 바란다"라고 밝혔다.이번 행사는 정보통신기획평가원의 '사람중심 인공지능 핵심원천기술개발사업(과제명: 사용자 맞춤형 플러그앤플레이 방식의 설명가능성 제공 기술 개발)' 지원으로 개최되었다. 이번 워크숍에 대한 자세한 정보는 우리 대학 설명가능 인공지능센터 홈페이지에서 확인할 수 있다.(https://xai.kaist.ac.kr/xai-workshop/2024/)
2024.07.08 조회수 3848 -
인공지능으로 배터리 원소, 충방전 상태 인식
국제공동연구진이 인공지능 학습을 통해 배터리의 표면 형상만 보고 각 원소의 함량 그리고 충·방전 횟수에 대한 정보를 높은 정확도로 알아내는 영상인식 기술을 개발하여 화제다.
우리 대학 신소재공학과 홍승범 교수가 한국전자통신연구원(ETRI), 미국 드렉셀대학과 공동연구를 통해 다양한 조성과 각기 다른 충·방전 사이클의 NCM 양극재 주사전자현미경 사진을 합성곱 신경망* 기반 인공지능에 학습시켜 주요 원소 함량과 충·방전 상태를 99.6%의 높은 정확도로 맞추는 방법론을 세계 최초로 개발했다고 2일 밝혔다.
*합성곱 신경망(콘볼루션 신경망, Convolutional Neural Network, CNN): 시각적 영상을 분석하는 데 사용되는 다층의 피드-포워드적인 인공신경망의 한 종류이다.
연구팀은 반도체 공정에서는 웨이퍼의 불량 검수를 위해 주사전자현미경(SEM)을 사용하는 반면 배터리 공정에서는 그런 경우가 드물고 연구 현장에서만 입자의 크기 분석을 위해 SEM을 활용하고, 열화된 배터리 소재의 경우 입자가 깨지고 부서지는 형상으로부터 신뢰성을 예측하는 것에 착안했다. 연구팀은 반도체 공정에서와 같이 배터리 공정도 자동화된 SEM으로 양극재 표면을 검수해서 원하는 조성대로 합성이 되었는지 수명은 신뢰성 있게 나올 것인지를 확인해 불량률을 줄일 수 있다면 획기적일 것으로 판단했다.
연구진은 자율주행차에 적용가능한 합성곱 신경망 기반 인공지능에 배터리 소재의 표면 영상을 학습시켜서 양극재의 주 원소 함량과 충·방전 사이클 상태를 예측할 수 있게 했다. 이런 방법론이 첨가제가 들어간 양극재에도 적용가능한 지 확인한 결과 함량은 상당히 정확하게 예측하는 반면 충·방전 상태는 정확도가 낮다는 단점을 알게 됐다. 이에 연구팀은 향후 다양한 공정을 통해서 만든 배터리 소재의 형상을 학습시켜 차세대 배터리의 조성 균일성 검수 및 수명 예측에 활용할 계획이다.
연구를 이끈 홍승범 교수는 “이번 연구는 세계 최초로 마이크론 스케일의 주사전자현미경 사진의 소재 구조 데이터를 통해 주 원소 함량과 충·방전 상태를 빠르고 정확하게 예측할 수 있는 인공지능 기반 방법론을 개발한 데 의의가 있고 이번 연구에서 개발된 현미경 영상 기반 배터리 소재의 함량 및 상태 감별 방법론은 향후 배터리 소재의 성능과 품질을 향상하는 데 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대된다”고 전망했다.
한편, 이번 연구는 공동 제1 저자인 신소재공학과 졸업생 오지민 박사와 염지원 박사와 공동저자인 ETRI 김광만 박사와 미국 드렉셀 대학교 아가르(Agar) 교수가 참여하였고, 한국연구재단(2020M3H4A3081880, RS-2023-00247245), KAIST 글로벌특이점 사업의 지원 및 미국 연구진과의 국제공동연구를 통해 수행됐으며, 국제 학술지 ‘엔피제이 컴퓨테이셔날 머티리얼즈(npj computational materials)’에 지난 5월 4일 자 출판됐다. (논문 제목: Composition and state prediction of lithium-ion cathode via convolutional neural network trained on scanning electron microscopy images)
2024.07.02 조회수 6530 -
가수 지드래곤 KAIST 교수 되다
우리 대학이 가수 지드래곤(본명 권지용) 씨를 기계공학과 초빙교수에 임명했다. 임명장 수여는 5일 오전스포츠컴플렉스에서 개최된 ‘이노베이트 코리아 2024’ 행사에서 진행됐다. 이번 임용은 우리 대학의 최신 과학기술을 K-콘텐츠와 문화산업에 접목해 한국 문화의 글로벌 경쟁력을 확대하고자 추진됐다.
권 씨의 소속사인 갤럭시코퍼레이션 관계자는 "이번 임용은 '엔터테크*' 연구개발을 통한 시장 혁신과 K-컬처의 글로벌 확산과 성장에 기여할 것으로 기대된다"라고 밝혔다.* 엔터테크: 엔터테인먼트(entertainment)와 테크놀로지(technology)의 합성어로, 엔터테인먼트의 핵심 가치인 지식재산권(IP) 및 콘텐츠에 ICT를 결합하여 새로운 부가가치를 창출하는 산업권지용 초빙교수는 학부생 및 대학원생을 대상으로 하는 리더십 특강으로 강단에 설 예정이다. 세계적인 아티스트로서의 경험과 삶을 공유해 우리 대학 구성원들이 세계를 바라보는 비전과 통찰, 각자의 영역을 개척하는 도전과 영감을 제공한다는 취지다. 또한, 문화행사를 개최해 구성원과 소통하는 한편, 창의적이고 융합적인 인재로 성장하는 데 필요한 예술적 경험을 제공할 예정이다.
우리 대학의 다양한 기술을 예술과 문화콘텐츠에 접목하는 공동연구도 추진한다. 'KAIST-갤럭시코퍼레이션 엔터테크연구센터(가칭)'를 기계공학과 내에 설립하고 ▴지드래곤 본인을 시작으로 한류 아티스트를 대상으로 한 디지털트윈(Digital Twin) 기술 연구 ▴K-컬처와 인공지능·로봇·메타버스 등의 과학기술 융합 연구 ▴볼류메트릭·모션캡쳐·햅틱 등 최신기술을 활용한 차별화된 아티스트 아바타 개발 등의 연구를 진행한다. 갤럭시코퍼레이션은 '넷플릭스 글로벌 TOP 10 비영어 TV쇼' 부문 1위를 달성하는 쾌거를 이룬 '피지컬:100 시즌2'를 비롯해 '스트릿 우먼 파이터', '1박 2일', '뭉쳐야 찬다', '미스터트롯2'와 같은 화제성 높은 방송콘텐츠를 제작하고 있으며, 작년 12월 지드래곤을 영입하며 방송부터 음악에 이르는 엔터테인먼트 전반으로 IP를 확장했다. 메타버스, 아바타, 인공지능(AI) 등 최신 디지털 기술에 IP(지식재산권)를 결합하여 새로운 콘텐츠 시장을 개척 중인 '엔터테크' 기업으로, 이 같은 성과를 기반해 최근 글로벌 투자은행(IB)과의 글로벌 투자를 통해, 엔터테크 스타트업으로서는 처음으로 유니콘(기업가치 1조원)을 앞두고 있다.
권지용 교수는 "수많은 과학 천재들이 배출되는 KAIST의 초빙교수가 되어 영광이다"라며 "최고의 과학기술 전문가들과 저의 엔터테인먼트 전문 영역이 만나서 큰 시너지, 즉 '빅뱅'이 일어나길 기대한다"라고 소감을 밝혔다.
이어 "음악 분야에도 인공지능으로 작업하는 분들이 많이 늘고 있고, 이러한 첨단 기술이 보다 더 다양한 형태의 창작 작업을 가능하게 한다"라며 "갤럭시코퍼레이션과 KAIST가 함께 개발한 인공지능 아바타를 통해, 자주 만나지 못하는 전 세계 팬들과 더 가깝게 소통하고 싶다"라고 구체적인 바람을 전했다.
이광형 총장은 "KAIST가 개교 이후 늘 새로운 것을 탐구하고 미지의 영역을 개척해 온 대학이라는 점을 고려하면, 권 교수 역시 문화예술계에서 세계적인 성취를 이룬 선도자이자 개척자라는 점에서 KAIST의 DNA를 공유한다고 생각한다"라고 설명했다.
이어, 이 총장은 "권 교수의 활동을 통해 KAIST의 과학기술이 K-컬처의 글로벌 무대 확산과 성장에 기여하는 것은 물론 세계의 트렌드를 선도한 권지용 교수의 경험과 정신을 공유하는 것이 초일류 대학을 지향하는 KAIST 구성원에게도 큰 자산이 될 것"이라고 기대감을 밝혔다.
권지용 교수의 임용 기간은 이달 4일부터 2026년 6월까지 2년이다. 또한, 권지용 교수는 KAIST 글로벌 앰버서더로도 임명되어 KAIST의 해외 홍보 강화에도 일조할 계획이다.지드래곤으로 활동해온 권지용 교수는 2006년 데뷔해 세계적인 인기를 끈 아이돌 그룹 '빅뱅'의 멤버이자 리더로, 18년간 한국 대중문화를 상징하는 아이콘으로 자리잡았다. 작사, 작곡과 프로듀싱부터 공연까지 음악활동 전반에서 최고의 실력을 인정받는 한편, 2016년에는 아시아 남성 최초로 패션 브랜드 샤넬의 글로벌 엠버서더로 선정되는 등 패션 분야에서도 폭넓은 활약을 펼쳐 한국의 음악과 패션을 세계에 알렸다고 평가받는다. 국내 최초로 2017년 6월, 솔로 앨범 3집 '권지용'을 기존의 CD 형태가 아닌 USB로 앨범을 발매하기도 했으며, 올해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·IT 전시회 CES에 참석하는 등 '테크테이너'로서 행보를 넓혀가고 있다.
2024.06.05 조회수 13937 -
맹성현 명예교수, 『AGI 시대와 인간의 미래』 출간
우리 대학 맹성현 전산학부 명예교수가 『AGI 시대와 인간의 미래』를 이달 출간했다. 지난 30여 년간 자연언어처리, 텍스트마이닝, 정보검색 분야를 연구해온 석학이자 디지털인문사회과학센터 초대 센터장으로서 다양한 융합 연구를 시도해온 맹 교수는 챗GPT 이후의 삶을 날카롭게 통찰해 인간과 AI가 공존하고 동시에 AGI 시대까지 공진화할 수 있는 전략을 이 책에 담았다. *AGI(Artificial General Intelligence): 범용인공지능, 즉 사람과 같거나 그 이상의 지능을 구현하는 AI
오픈AI, 구글 딥마인드, 앤트로픽, 엔비디아 등 업계에서 가장 활발하게 인공지능을 연구 중인 글로벌 기업들은 2028년까지 AGI에 도달할 수 있다는 견해를 공개적으로 밝혀왔다. 이러한 시대적 흐름 속에서 맹 교수는 '10년 후 우리의 삶은 어떻게 달라질까?', '우리 일자리 생태계는 어떻게 바뀌어 있을까?', 'MZ세대는 새로운 시대의 일자리에 어떻게 적응해야 할까?', '현재의 교육 시스템과 문화를 따라간다면 미래 세대는 어떻게 될 것인가?'와 같은 실존적인 질문을 바탕으로 우리 사회가 그 답을 찾아 나갈 준비가 되어 있는지 짚어본다.맹 교수는 크게 세 부분으로 책을 구성했다. ▴챗GPT와 '생성형 AI' 기술에 대한 최소한의 이해를 돕고자 일반인들의 눈높이 언어로 핵심을 설명하여 그 여파와 향후 발전 방향을 가늠하는 1장과 2장 ▴챗GPT로 촉발된 '제2의 인지혁명'의 의미를 역사적 관점에서 다루면서 AI가 가져다주는 기회 요소와 실존적, 잠재적 위험 요소들을 대조해보는 3장과 4장 ▴인간지능과 인공지능의 공통점과 근본적 차이점을 비교하여 '생성형 AI'의 현주소와 한계를 정리함과 동시에 인간이 가지고 있는 고유 본성을 짚어보는 5장 ▴AGI 시대를 맞이해야 하는 미래 세대가 공존의 방식과 더불어 키워야 할 필수로 갖춰야 할 능력과 ‘신인류’를 위해 필요한 교육 전환의 방향을 제시하는 6장 등이다. 이를 통해, 전공자가 아니더라도 누구나 쉽게 이해할 수 있는 인공지능의 기술적 해설과 인문학적·사회학적 담론을 아우르며, 더 나아가 AGI 시대에 인간이 나아가야 할 방향을 제언했다.
이광형 총장은 "빠르게 다가오고 있는 AGI 시대를 실존적 관점에서 맞이하라고 강력하게 권하면서 인간의 미래가 인공지능과의 공존에 달려 있음을 일깨워주는 생존 지침서"라고 강조하며, "공학자인 저자의 이런 통찰력은 융합과 인문·사회학에 대한 열정으로부터 왔다"라고 추천사를 남겼다. '인간 능력의 다양성에 대한 이해'가 AGI 시대를 준비하기 위한 핵심 화두라고 설명하는 맹성현 교수는 "인간과 AI의 공통점과 차이를 명확히 인지하고 차별화하여 인간다움을 극대화하는 것이 앞으로 인간과 AI가 적절히 공존하는 사회를 만들 수 있는 유일한 길이라고 믿는다"라고 당부했다.
2024.06.04 조회수 5015 -
암세포 약물반응 예측 ‘그레이박스’ 개발
지난 수십 년간 많은 의생명과학자의 집중적인 연구에도 불구하고 여전히 국내 사망원인 1위는 암이다. 이처럼 암 치료가 난해한 이유는 환자마다 암 발생의 원인이 되는 유전자 돌연변이와 그로 인한 유전자 네트워크 변형이 서로 달라서 전통적인 실험생물학 접근만으로 표적치료를 적용하는 데에는 본질적인 한계가 있기 때문이다. 한편 딥러닝과 같은 소위 블랙박스(black-box) 방식의 인공지능 기술을 활용해 실험을 대체하고 데이터 학습을 통해 약물 반응을 예측할 수 있으나 이에 대한 생물학적 근거를 설명할 수 없어 결과를 신뢰하기 어려웠다.
우리 대학 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 인공지능과 시스템생물학을 융합해 암세포의 약물 반응 예측 및 메커니즘 분석을 동시에 이룰 수 있는 새로운 개념의 ‘그레이박스’ 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.
조광현 교수 연구팀은 높은 예측 성능을 보이지만 그 근거를 알 수 없어 블랙박스로 불리는 딥러닝과 복잡한 대규모 모델의 경우 예측 성능의 한계를 지니지만 예측 결과에 대한 상세한 근거를 제시할 수 있어서 화이트박스로 불리는 시스템생물학 기술을 융합함으로써 두 기술의 한계를 동시에 극복할 수 있는 소위 ‘그레이박스’ 기술을 착안했다.
연구팀은 다양한 암종의 돌연변이 및 표적항암제 타겟 유전자 정보를 집대성해 분자 조절 네트워크 모델을 구축함으로써 여러 암종과 항암제의 약물 반응 예측에 활용될 수 있는 범용적 골격 모델을 우선 정립했다. 특히 다양한 암종에서 돌연변이가 빈번하게 발생하는 유전자들을 중심으로 전암(pan-cancer) 유전자 네트워크를 제작했고 표적항암제별 약물 반응과 관련된 돌연변이 및 연관 유전자들로 구성된 부분네트워크(sub-network)를 추출함으로써 약물 반응 예측을 위한 시스템생물학 모델을 제작했다.
연구팀은 이렇게 제작된 모델의 매개변수를 딥러닝 블랙박스 최적화기를 통해 결정하는 방식으로 트라메티닙, 아파티닙, 팔보시클립 세 개의 표적항암제 및 대장암, 유방암, 위암 세 개의 암종에 대한 그레이박스 모델을 구축했다. 완성된 모델의 약물 반응 컴퓨터시뮬레이션 결과는 각 암종별 약물반응의 민감도 차이를 보이는 세포주(cancer cell lines) 실험을 통해 비교 검증됐다.
특히 개발된 모델은 미국 국립암연구소(National Cancer Institute)의 돌연변이 정보 기반 약물 반응 예측으로는 동일한 반응을 보일 것으로 예상된 암세포주들이 실제로는 서로 다른 약물 반응을 보일 수 있다는 것을 정확히 예측했으며, 약물 반응의 차이가 발생하는 원인 또한 세포 주별 분자 네트워크 동역학의 차이로 상세히 설명할 수 있었다.
이번 연구 성과는 학습에 의한 시뮬레이션 모델 최적화를 통해 블랙박스 모델인 인공지능 기술의 높은 예측력과 화이트박스 모델인 시스템생물학 기술의 해석력을 동시에 달성한 새로운 약물 반응 예측 기술 개발이어서 그 의미가 크다. 특히, 발생 원인이 이질적이고 복잡한 네트워크 질환인 암에 대해 범용적으로 활용가능한 약물 반응 예측 원천기술이므로 향후 기술 고도화를 통해 다양한 종류의 암종 및 환자 맞춤형 치료 전략 제시에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
조광현 교수는 "인공지능 기술의 높은 예측력과 시스템생물학 기술의 우수한 해석력을 동시에 갖춘 새로운 융합원천기술로서 향후 고도화를 통해 신약 개발 산업의 활용이 기대된다ˮ고 말했다.
바이오및뇌공학과 김윤성 박사, 한영현 박사 등이 참여한 이번 연구 결과는 셀 프레스(Cell Press)에서 출간하는 국제저널 `셀 리포트 메소드(Cell Reports Methods)' 5월 20일 字 표지논문으로 출판됐다. (논문명: A grey box framework that optimizes a white box logical model using a black box optimizer for simulating cellular responses to perturbations)
논문링크: https://www.cell.com/cell-reports-methods/fulltext/S2667-2375(24)00117-6
한편 이번 연구는 삼성미래기술육성사업 및 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 등의 지원으로 수행됐다.
2024.06.03 조회수 5977 -
한-영 인공지능 협력 강화, KAIST-앨런 튜링 연구소 협력 협정 체결
우리 대학이 세계적인 국책 인공지능 연구기관인 영국의 앨런 튜링 연구소(Alan Turing Institute)와 이달 22일 '인공지능 및 데이터 과학 연구 협력 강화'를 위한 협력 협정을 체결했다.
한국과 영국 정부가 공동 주최한 'AI 서울 정상회의 2024'에 맞춰 체결된 이번 협력 협정을 바탕으로 향후 두 기관은 인공지능 및 데이터 과학 분야의 공동연구를 추진한다. 우리 대학김재철AI대학원(원장 정송)과 앨런 튜링 연구소 간의 인턴십·단기 파견 등의 인력교류와 파트너십 프로젝트를 통한 지식 교환 등 다양한 분야에서 학술 협력도 진행할 예정이다.
미셸 도넬런(Michelle Donelan) 영국 과학혁신기술부 장관은 "앨런 튜링 연구소와 KAIST 간의 합의 발표는 영국이 전 세계 파트너와의 협력적 접근 방식을 통해 혁신을 촉진하여 신기술이 제공하는 엄청난 잠재력을 완전히 실현할 수 있도록 하겠다는 의지를 더욱 입증한다"라고 밝혔다.
앨런 튜링 연구소의 과학 및 혁신(국방 및 국가 안보) 책임자인 팀 왓슨(Tim Watson) 교수는 "인공지능과 데이터 과학은 글로벌 과제와 글로벌 기회를 모두 제시하고 있으며, 한국에서 가장 권위 있는 대학인 KAIST와 중요한 파트너로 협력을 강화하게 되어 기쁘다"라고 전했다. 이어, "이는 양국이 이러한 강력한 기술을 사용하여 사회가 직면한 가장 큰 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이다"라고 덧붙였다.정송 KAIST 김재철AI대학원 원장은 "두 기관 간의 긴밀한 협력을 통해 인공지능의 책임 있는 개발과 사용을 장려하고 인공지능이 모두를 위해 공평한 혜택을 보장할 수 있는 단계까지 발전하도록 연구와 노력을 이어가겠다"라고 전했다.
2024.05.30 조회수 4372