인트플로우-조선대 팀 ‘AI 그랜드 챌린지’ 5차 대회 1단계 통과
AI 기반 모델 활용…서술형 수학문제 풀이과정 및 해답 제시해
"우수한 광주 AI 인력과 광주시 '국가 AI 데이터센터' 도움 커"
총 20개 팀 선발…팀별 2억 3,750만원 이내 후속 연구비 지원

인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회 포스터. (사진=과학기술정보통신부 제공).
인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회 포스터. (사진=과학기술정보통신부 제공).

 

인공지능을 활용해 주어진 수학문제를 해결하라!

광주광역시 소재의 인공지능(AI) 스타트업 ‘인트플로우㈜’가 조선대학교와 손잡고 최근 과학기술정보통신부 주최 ‘인공지능 그랜드 챌린지’ 5차 대회 1단계 선발 명단에 이름을 올렸다. 과기정통부는 지난달 30일 인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회에서 1단계를 통과한 팀들을 최종 발표했다.

올해 인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회의 주제는 '인공지능 기술을 활용해 주어진 수학 문제를 해결하라'였다. 인트플로우는 조선대와 연합해 'intflow_chosun'이라는 팀명으로 이번 대회에 출전했다. 광주과학기술원에서 동문수학한 전광명 인트플로우 대표이사와 전찬준 조선대 컴퓨터공학과 교수가 뭉쳐 팀을 결성한 것이다. 

전찬준 조선대학교 교수(왼쪽)와 최우열 조선대학교 교수(오른쪽). (사진=인트플로우 제공).
전찬준 조선대학교 교수(왼쪽)와 최우열 조선대학교 교수(오른쪽). (사진=인트플로우 제공).

총 3단계로 진행되는 5차 대회의 1단계에서는 텍스트로 구성된 서술형 수학문제를 풀어 해답을 제시하는 과제가 주어졌다. 주소현 선임연구원을 비롯한 핵심 연구진이 제시한 '트랜스포머 기반 서술형 수학문제 풀이모델'이 이번 예선전 통과에 결정적 역할을 했다는 게 인트플로우 측의 설명이다.

특히 intflow_chosun 팀은 과기정통부와 광주시, 정보통신산업진흥원 산하 인공지능산업융합사업단의 국가 AI데이터센터로부터 제공받은 156테라플롭스(TFLOPS) 수준의 초고속 딥러닝 연산처리 자원을 활용한 덕분에 이 같은 좋은 성과를 낼 수 있었다고 말했다. 이를 통해 이번에 팀이 새롭게 제시한 신경망 구조를 신속하게 규명할 수 있어 큰 도움이 됐다는 것.

이번 1단계 통과로 intflow_chosun 팀은 향후 보다 고난이도 문제를 해결하기 위한 후속 연구비를 지원받게 됐다. 기존 모델의 성능을 더욱 고도화함으로써 활용 분야를 확대해 나아가겠다는 포부다. 

【미니 인터뷰】 인트플로우-조선대 팀 'intflow_chosun' 

Q. 대회에 참가하게 된 계기는.

인공지능을 활용한 수학문제 풀이라는 주제가 매우 흥미로웠다. 자연어 처리 분야에 한 번도 접근한 적이 없어 걱정도 있었지만, 개발팀의 역량과 학습 장비 등이 잘 갖춰진 상태라 전념해 덤빈다면 해볼 만한 대회라고 판단해 참가하게 됐다.

Q. 이번에 팀이 제시한 '트랜스포머 기반 서술형 수학문제 풀이모델'에는 어떤 AI 기술이 접목됐나.

기본적으로 ‘트랜스포머’라는 자동번역, 문제풀이, 질의응답 등 다양한 분야에서 활용되는 구조를 기반으로 이번 모델을 개발했다. 개발 단계에서 어떤 형식의 입출력이 수학모델 풀이에 더 적합할지 몰라, 한국어 서술형 수학문제를 입력받아 완전한 수학식을 제시하는 ‘모델1’과 한국어 서술형 수학문제를 입력받아 문제유형을 판별하고 정규표현식을 표현하는 ‘모델2’를 모두 개발해 보았다.

모델1 유형은 단순한 사칙연산 문제는 굉장히 잘 풀었지만 문장이 다소 복잡한 문제에서 취약한 면모를 보였다. 반면 모델2 유형은 단순 문제 풀이에는 성능이 다소 떨어졌지만 문제 유형을 늘려주니 보다 다양한 형태의 문제를 푸는 모습을 보였다.

Q. 해당 모델의 활용 분야가 궁금하다.

해당 모델에 생성적 적대 신경망(GAN)에 쓰인 생성모델을 추가한다면 문제 생성 모델로 확장해 활용하는 것이 가능할 것으로 보인다. 더 나아가 복잡한 문장으로부터 정규화된 수식을 도출하는 능력을 활용한다면, 복잡한 회계문서나 논문, 과학문서들로부터 계산과 관련된 의미를 도출하고 수식으로 축약하는 것도 가능할 것이다. 예를 들어 향후 5년간의 시장동향이 나타난 보고서를 이해하고 이로부터 향후 20년간의 시장 성장세를 예측하는 결과를 얻는 식이다.

Q. 향후 계획은.

예선 통과 후 후속 연구지원금을 받는 입장인 만큼 12월에 있을 본선대회에서 더 좋은 결과를 얻기 위해 우리의 모델 성능을 고도화할 계획이다. 또 인트플로우의 주력 사업 분야인 축산업 분야에서 농장 성적 분석과 미래 예측 등을 위한 경영자료 해석 모델로도 활용할 생각이다.

Q. 마지막으로 강조하고 싶은 한 말씀.

광주 소재의 우수한 AI 인력들과 광주시에서 지원한 '국가 AI 데이터센터'의 조합이 아니었다면 해당 분야에 경험이 없던 인트플로우가 이번 예선을 통과하기는 어려웠을 것이다. 기관과 기업, 그리고 청년들 모두 광주의 AI 인프라가 판교와 대전 등과 비견해도 밀리지 않는다는 공감대를 형성해 더 많은 도전과 성취가 이뤄지기를 기대한다.

인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회에 참가한 'intflow_chosun' 팀 단체사진. (사진=인트플로우 제공).
인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회에 참가한 'intflow_chosun' 팀 단체사진. (사진=인트플로우 제공).

  

◆ 2021년 ‘인공지능 그랜드 챌린지’ 5차 대회는 어떻게 진행됐나


‘인공지능 그랜드 챌린지’는 제시된 문제를 해결하기 위해 참가자들이 자발적으로 진행한 사전 연구를 바탕으로 실력을 겨루는 도전‧경쟁형 연구개발(R&D) 경진대회다. 사업계획서 검토 위주의 기존 평가방식에서 벗어나, 연구역량만으로 연구 수행기관이 선발된다.

올해 5차 대회에 참가한 팀들은 AI 기술을 활용해 서술형 수학문제를 해결해야 하는 과제를 받았다. 대회는 문제의 이해와 수리적 사고에 기반한 복합지능 기술의 개발‧확보를 목표로 오는 2022년까지 2년간 총 3단계로 진행된다. 이번 1단계 대회에서는 ‘텍스트로 구성된 서술형 수학문제의 풀이과정과 해답을 제시하라’는 주제로 9개 유형과 7개 난이도에 걸쳐 총 1,047개의 수학문제가 출제됐다.

올해 인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회는 '인공지능 기술을 활용하여 주어진 수학 문제를 해결하라'는 주제로 진행됐다. (사진=2021 인공지능 그랜드 챌린지 대회 운영사무국 홈페이지). 
올해 인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회는 '인공지능 기술을 활용하여 주어진 수학 문제를 해결하라'는 주제로 진행됐다. (사진=2021 인공지능 그랜드 챌린지 대회 운영사무국 홈페이지). 

총 75개 팀의 343명이 이번 대회에 참가 신청을 했다. 대회는 지난달 16일 13시부터 6월 18일 18시까지 53시간에 걸쳐 온라인으로 진행됐다. 그 결과 산업계 8개 팀과 학계 9개 팀, 연구계 1개 팀, 개인 2개 팀 등 총 20개 팀이 선발됐다.

인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회 상위 20개 팀 명단. (자료=과학기술정보통신부 제공).
인공지능 그랜드 챌린지 5차 대회 상위 20개 팀 명단. (자료=과학기술정보통신부 제공).

선발된 팀은 보다 고난이도의 문제 해결을 위한 후속 연구비를 2억 3,750만원 이내(총 47.5억 원 규모)로 지원받게 된다. 참가팀 대상 기술워크숍을 통해 대회 선발팀들 간 문제 해결방안을 공유하고 논의할 수 있는 기회도 주어진다. 이후 5차 대회의 2단계는 기존 3·4차 대회(3단계)와 함께 올해 11월에 개최될 예정이다. 참여 기회는 매 단계마다 열려 있어 신규 참가자도 도전 가능하다. 

송경희 과기정통부 인공지능기반정책관은 “이번 대회에서 선발된 참가팀들이 후속 연구를 통해 한 단계 더 성장하길 바란다"며 "나아가 인공지능 그랜드 챌린지 대회를 통해 인공지능 분야 연구자들이 서로 경쟁해 새로운 인공지능 기술을 확보하고, 연구 생태계를 활성화하는 데 기여할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”라고 말했다.

AI타임스 윤영주 기자 yyj0511@aitimes.com

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