◆ 데이터 수집 과정에 특히 신경 쓴 부분은

고령층 데이터 수집 과정에 필요한 안전성 확보와 개인 정보 이용 동의 구하는 과정에 특히 신경 썼다. 코로나19에 취약한 노인을 대상으로 하기 때문에 데이터를 안전하게 확보할 수 있는 환경 조성에 심혈을 기울였다. 또 합법적인 데이터 수집과 공개를 위해 개인 정보 수집 및 이용 동의 절차를 거쳐 윤리적 이슈를 사전에 방지하려 노력했다. 

◆ 고령자와의 상호작용 행위는 어떤 원리인가

크게 두 가지 기술로 만들었다. ‘로봇 발화 제스처 자동 생성’과 ‘비언어적 상호작용 행위 생성’이다.

발화 문장, 음성, 발화자 정보를 입력함으로써 로봇이 발화 제스처를 스스로 만들수 있게 학습했다. TED 강연 영상 약 3만 6천 개(106시간 분량)를 보면서 로봇이 어떤 제스처를 해야 하는지 훈련했다.

비언어적인 부분에서는 사용자 행동의 미묘한 차이를 인지해 값을 생성하도록 훈련했다. 총 10가지 시나리오에 대해 고령자 100명, 일반 성인(로봇 역할) 두 명이 쌍을 이뤄서 시나리오에 따른 동작을 하는 영상(5천 세트)을 구축했다. 예를 들어, 악수를 할 때, 사람마다 내미는 손의 높이나 위치에 맞게 악수를 할 수 있다.

◆ 향후 연구 목표는

해당 기술을 더 개발해 고령자의 건강한 독립생활을 지원할 수 있는 로봇 기술을 개발하는 게 목표다. 로봇이 노인에게 유용하려면 물체를 능동적으로 다룰 수 있어야 한다. 예를 들어, 약을 갖다 달라고 명령했을 때 약과 물을 함께 가져다주면 더 도움이 많이 되지 않느냐. 이처럼 차별화된 특성인 이동과 조작 기술을 더 개발할 예정이다.

 
 
ETRI 인간로봇상호작용연구실 김재홍 실장, 김도형 책임연구원

 

김도형 책임연구원
김도형 책임연구원

노인을 보살피는 생활밀착형 로봇 인공지능 기술이 개발됐다.

ETRI가 맞춤형 서비스를 고령자에게 제공하는 로봇 AI 기술을 오늘 소개했다. 로봇의 관점에서 고령자에 특화된 기술과 데이터로 성능을 검증하고 대규모 장기 실증해 만들었다. 이는 세계 최초다.

해당 로봇은 ▲일상 행동 인식 ▲외형 특징 인식 ▲소지품 인식  ▲상호작용 생성 ▲특화된 음성인식 등 총 13개의 AI 기능이 있다.

ETRI는 로봇 환경에 특화된 고령자 행동 인식용 데이터 수집을 위해 2017년부터 연구했다. 2018년부터는 독거노인종합지원센터와 손잡고 로봇 인공지능 연구에 필요한 대규모 복합 데이터셋을 구축해  관련 기술을 공개했다.

연구진은 다양한 가정 환경에서 성능과 안정성도 확인했다. 올해 9월부터 경기도 수원시에서 노인이 사는 가정 2곳에 해당 로봇을 두고 두 달 동안 함께 생활하며 기술을 검증하고 있다.

로봇이 얻은 영상 이미지. 이를 통해 도출해 낸 관절 단위 움직임. (출처=ETRI).
로봇이 얻은 영상 이미지로 도출해 낸 관절 단위 움직임. (출처=ETRI).

이번 달에는 경기도 이천노인종합복지관에서 고령자 100명을 대상으로 정보제공, 복지관 안내, 대화 서비스, 기억 보조 등의 유용한 로봇 서비스를 제공한다. 대전시 유성구 소재 아파트 주거 환경에 리빙랩을 구축하고 40명의 고령자를 대상으로 수행하는 실증도 진행 중이다.

연구진의 노력으로 얻어진 대용량의 고품질 데이터셋은 현재까지 국내 55개, 해외 43개 연구기관과 협약을 맺는 등 다양한 활용이 이루어지고 있다.

본 연구는 과학기술정보통신부가 주관하는 “고령 사회에 대응하기 위한 실환경 휴먼케어 로봇 기술 개발”사업 과제로 진행됐다. 공개한 기술과 데이터는 과제 홈페이지에서 확인할 수 있다. (링크)

AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com

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