가상도시로 정책타당성 검토 가능
GAN 사용해 도시 디자인에 손 뻗치는 AI

(사진=셔터스톡)
(사진=셔터스톡)

앞으로 도시계획에서 AI의 활용이 대세가 될 것인가. 어떤 AI가 가장 근사한 사유지를 건설하는 지 구경하는 게 새로운 도시계획기술 개발에 밑거름이 될 수 있다. 게임 ‘마인크래프트’ 인공지능(AI) 건축가가 더 나은 도시 설계를 가능케 한다고 미국 MIT테크놀러지리뷰가 22일 보도했다. 

게임 마인크래프트 배급사 ‘액스박스 게임 스튜디오’는 2018년부터 매년 열리는 ‘마인크래프트 생성적 디자인 대회(GDMC)’에서 참가자에게 실제 존재하지 않는 장소에 현실적인 마을을 만드는 인공지능(AI)을 구축할 것을 요구했다.

◆ 가상도시로 정책타당성 검토 가능 

“여러 AI가 주변 환경에서 정보를 얻으며 구조물을 만드는 ‘다중 에이전트 접근법’을 사용하면 더 일관적이고 현실적인 디자인을 구현할 수 있다. 가상도시 수천 개를 자동 생성함으로써 주거지역 부지 10%를 의무적으로 공원 조성에 활용하는 정책이 효과적인지 여부를 평가할 수 있다.”

클라우스 아란하 쓰쿠바대 진화연산 연구자가 주장했다. 그는 대다수 GDMC 참가자의 AI가 주어진 지역을 보고 난 뒤 이에 적합한 집을 짓는다는 사실을 발견했다. 

아란하 연구자는 지진, 산불같은 재난 상황이 벌어졌을 경우 시뮬레이션을 사용해 도시계획 정책 영향을 탐구한다. 오픈소스 기반 지도 데이터 무료 공유 서비스인 ‘오픈스트리트맵(OpenStreetMap)’ 데이터로 신경망 모양을 가르쳐 가상 도시를 생성한다. 

◆ GAN 사용해 도시 디자인에 손 뻗치는 AI

재스퍼 위난즈멜 버른대 AI 연구진은 구글 스트리트뷰 이미지를 ‘스타일 변형’하기 위해 ‘생성적 적대 신경망(GAN)’ 사용을 연구한다. ‘스타일 변형’은 셀카를 반 고흐가 그린 그림 마냥 보이게 하듯이 다른 스타일로 이미지를 재현하는 것을 일컫는다. 

한편 위난즈는 AI가 시각적인 스타일 대신 다른 도시 블록에 반영된 공중보건 데이터를 반영하는 ‘스타일’을 배우도록 알고리즘을 수정했다. 그는 AI를 활용해 건강이 전반적으로 나쁜 동네를 좋은 동네처럼 보이게 할 수 있었다. 건축가는 도시를 더 좋게 만드는 방법 중 하나로 GAN을 사용할 수 있다. 

◆ “무엇이 좋은 마을을 만드는가?” 

GDMC 참가자가 탐구하는 기술은 건축가가 도시 계획에 AI를 사용할 때 참고할 수 있다. GDMC 수상자는 ‘땅 고르기’ 하거나 교량과 건물을 배치할 장소를 식별하기 위해 경로 찾기 알고리즘, 기계 학습 등 AI 기술을 활용했다.

이 대회는 3년 만에 큰 진전을 이루었다. 2018년에는 AI가 만든 집이나 건물이라는 티가 종종 났다. 24일에 발표된 올해 수상자는 AI로 정착지, 다리 등 구조물을 적합하게 지었고 집에 가구도 놓았다. 

개방형 대회이자 평가기준이 주관적인 GDMC는 AI의 한계를 밀어붙였다. 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 자율주행차나 로봇 대회와 달리 GDMC는 평가기준이 뚜렷하지 않다. 

크리스토프 살지 허트포드셔 대학 컴퓨터 과학자는 "좋은 마을을 만들기 위해 최적화할 수 있는 수치는 없다"고 말했다. 

GDMC에서 수상을 하기 원한다면 AI가 여러 목표를 달성해야 하며 건축가, 고고학자, 게임 디자이너 등 다양한 배경을 가진 심사위원 8명의 심사를 통과해야 한다. 심사위원은 ▲특정 장소에 맞는 디자인 ▲올바른 레이아웃 ▲미적감각 ▲서사성 영역에서 점수를 매긴다.

AI가 도시기획자를 완전히 대체하지는 않을 것이다. 데이브 아모스 도시기획자 겸 인기 유튜버는 2018년 GDMC 수상자 정착지를 평론하며 “도시 계획은 본질적으로 정치적 과정이다”며 “머리를 맞대고 의논하는 과정을 AI가 대신할 수는 없다”고 강조했다. 

마이크로스프트(MS) 엑스박스에서 출시한 게임 ‘마인크래프트’는 3차원 세상에서 여러 블록을 놓고 부수면서 구조물과 작품을 만드는 건설 게임이다.

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