8월 과학기술인상, 윤성로 서울대 교수…서열형 빅데이터 분석 위한 AI기술 개발
이달의 과학기술인상 8월 수상자로 서울대학교 전기정보공학부 윤성로 교수를 선정했다고 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 1일 밝혔다.
윤 교수는 텍스트, 염기서열, 음성, 센서 등 다양한 형태로 지속해서 생성되는 서열형(Sequential) 빅데이터를 정밀 분석할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 서열형(Sequential) 빅데이터는 시계열(각종 센서 측정값), 미디어(텍스트, 음성, 동영상), 염기서열(DNA) 등 관측값 사이에 시공간적인 순서가 있는 빅데이터를 말한다.
최근 서열형 빅데이터는 과학기술 연구개발, 사물인터넷(IoT), 헬스케어, 스마트 팩토리, 핀테크 등 광범위한 분야에서 생성되고 있다. 이에 방대한 데이터량과 데이터 내에 존재하는 잡음 문제를 해결해 정보를 효과적으로 추출할 수 있는 정교한 분석기술이 절실한 상황이었다.
이에 수상자 선정 과정에서 4차 산업혁명의 핵심인 빅데이터와 인공지능 기술의 응용 범위를 확대하는데 기여한 공로가 높이 평가됐다.
특히 윤 교수는 딥 러닝과 기계학습에 기반한 서열형 빅데이터의 표현형 학습(Representation Learning), 상호작용 학습(Interaction Learning), 서열형 동적 그래프 전이학습(Transfer Learning) 등 다양한 형태의 빅데이터를 스스로 학습하고 그 속에서 일정한 규칙성을 찾아 제시할 수 있는 새로운 인공지능 기술을 개발했다.
표현형 학습이란 빅데이터 관측값 사이의 의존성을 고려한 정보 분석에 효과적이다. 상호작용 학습은 복수의 채널로 주어지는 서열형 데이터 간 상호작용을 학습하는 기술이다. 동적 그래프 전이학습은 서열형 빅데이터를 동적 그래프로 표현하고, 학습 데이터가 상대적으로 부족한 도메인에 필요한 모델을 학습하는 기술을 말한다.
윤 교수는 이러한 기술을 바탕으로 다양한 종류의 서열형 빅데이터 분석에 성공해 최근에는 세계 최초로 유전자가위의 효율을 예측할 수 있는 인공지능을 구축, 유전자가위의 효율 예측 정확도를 획기적으로 향상시켰다. 또 세계적 반도체, 자동차, IT 기업들과 함께 스마트폰이나 자동차에서 동작하는 인공지능을 구현하기 위한 `온 디바이스 AI(On-device AI)‘ 기술을 개발 중이다.
이밖에 IBM의 인공지능 서비스 ‘왓슨(Watson)’의 개선을 위한 질의응답(Question-Answer) 생성 시스템과 사용자 음성을 제 3자 음성으로 변환하는 음성 합성·변환 기술을 개발하고 후속 연구를 진행 중이다. 보이스 피싱 등을 탐지할 수 있는 ‘안티 스푸핑(Anti-spoofing)’ 기술도 마이크로소프트와 공동으로 개발하고 있다.
윤성로 교수는 “서열형 빅데이터는 과학, 공학, 의·생명, 금융, 경제 등 다양한 분야에서 지속해서 생성되는 만큼 새로운 인공지능 기술이 관련 학문과 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대한다”라며 “이러한 인공지능 기술이 국내 연구기관 및 산업체 경쟁력 제고에 기여하고 새로운 기술과 서비스 창출에 기여하도록 후속 연구에 주력하겠다”라고 밝혔다.
‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 과학기술 연구자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 시상이다.
*서열형 빅데이터 분석을 위한 인공지능 기술
 서열형 (sequential) 빅데이터는 시계열, 문서, 염기서열, 음성, 센서, 동영상 등 다양한 형태로 지속해서 생성되며, 본 연구에서는 서열형 빅데이터의 정밀 분석을 위한 인공지능 기술을 개발하고 실증하였다. 일례로 위 그림은 질의응답과 지식추적(knowledge tracing)을 위한 메모리 네트워크 기반 알고리즘을 도식화한 것이다. |
 인공지능 기술을 바탕으로 유전자 가위의 효율을 효과적으로 예측하기 위한 딥러닝 기술을 개발하였다. 이 기술은 인공신경망을 사용하여 서열형 빅데이터의 일종인 염기서열의 특징을 자동으로 추출하며, 생물학적 특징을 효과적으로 융합하여 종합적 판단을 내림으로써 최종적인 정확성을 비약적으로 향상시킬 수 있도록 설계되었다. |
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국가 안보 정책과 연계된 과학기술 분야 혁신 등 영향력 있는 분석을 생산하고 있다. 주로 핵심 과학기술 연구, 글로벌 안보, 지정학, 해양 전략을 주제로 집필한다.
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