삼성전자는 이번 포럼을 통해 차세대 반도체 연구 역량 강화를 위한 AI와 CE 기술 연구 성과를 공유하고 향후 발전 방향을 논의할 예정이다.

2017년부터 시작된 ‘삼성 AI 포럼’은 올해 7회째를 맞아 삼성전자 SAIT(Samsung Advanced Institute of Technology, 구 종합기술원) 주관으로 ‘더 나은 내일을 위한 초거대 AI(Large-scale AI for a Better Tomorrow)’를 주제로 진행된다.

삼성전자 경계현 대표이사 사장이 개회사를 진행하고, 캐나다 몬트리올 대학교 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수와 캐나다 AI 반도체 스타트업 텐스토렌트(Tenstorrent) CEO 짐 켈러(Jim Keller)가 기조강연 한다.

일본 리켄 컴퓨터과학연구소의 사토시 마쓰오카(Satoshi Matsuoka), 미국 메타 AI 리서치랩 래리 지닉(Larry Zitnick)의 강연도 이어지며, SAIT의 AI·CE 연구 리더와 국내외 석학의 연구 현황과 비전도 공유된다.

AI 분야에서는 ‘LLM 및 산업용 AI의 변화(LLM and Transformation of AI for Industry)’에 대해 중점적으로 논의하며, CE 분야에서는 ‘LLM과 시뮬레이션을 위한 초거대 컴퓨팅(Large-scale Computing for LLM and Simulation)’을 세부 주제로 다룬다.
^{* LLM(Large Language Model, 대규모 언어 모델): 방대한 양의 텍스트 데이터로 학습해 자연어를 이해하고 생성하는 능력이 뛰어난 언어 모델}

SAIT는 AI 분야 우수한 신진 연구자 발굴을 위한 ‘삼성 AI 연구자상’과 국내 대학·대학원생을 대상으로 진행한 ‘삼성 AI/CE 챌린지’ 대회 시상식도 개최한다.

이외에도 우수 논문 포스터 발표, 연구원 네트워킹 프로그램을 진행하여 AI·CE 분야 연구 생태계 활성화를 모색한다.

SAIT 진교영 사장은 “AI와 CE 기반의 차세대 반도체는 미래 인류 삶의 질을 높이는 핵심 기술로 SAIT는 글로벌 석학·전문가와 교류하며 삼성전자의 중장기 성장동력을 연구하고 있다”며 “이번 ‘삼성 AI 포럼’이 전세계 AI·CE 연구 생태계 확장을 가속화하길 기대한다”고 말했다.

이번 포럼 참가 신청은 12일부터 ‘삼성 AI 포럼 2023’ 홈페이지(https://saif2023.com/)를 통해 가능하며, 사전 질문을 등록할 수 있다.

최근 다양한 미래 AI 기술에 대한 연구가 활발해지며, 실생활에서 우리 삶의 가치를 높이는 경험을 할 수 있을 것이란 기대가 커지고 있다. 삼성전자는 지난 8일과 9일, AI 연구 현황을 공유하고 발전 방향을 모색하기 위한 ‘AI 포럼 2022’를 개최했다. 세계적인 석학과 전문가가 참석한 이번 포럼에서는 특히 방대한 양의 데이터를 스스로 학습해 인간처럼 종합적 추론이 가능한 ‘초거대 AI’에 대한 관심이 높았다.

앞으로의 AI 연구 방향에 대해 듣기 위해 뉴스룸이 삼성리서치^[1] 글로벌 AI 센터 이주형 상무를 만났다. 삼성리서치가 소개하는 AI 기술 트렌드와 비전을 아래 카드뉴스에서 만나보자.

올해로 6회째를 맞은 ‘삼성 AI 포럼’은 세계적인 AI(인공지능) 석학과 전문가를 초청해 최신 연구 동향을 공유하고 미래 혁신 전략을 모색하는 기술 교류의 장이다.

첫째 날인 8일은 삼성전자 종합기술원이, 둘째 날은 삼성리서치가 진행한다.

※ 1일차: 인터컨티넨탈 서울 코엑스 / 2일차: 삼성전자 서울R&D캠퍼스

팬데믹 이후 3년 만에 대면 행사로 진행된 이번 포럼에는 AI 분야 전문가와 교수, 학생 등 총 1,200여 명이 참석할 것으로 예상된다.

‘삼성 AI 포럼’은 삼성전자 유튜브 채널을 통해 온라인으로도 생중계된다.

□ 한종희 부회장 “AI가 새로운 경험 제공과 기술혁신의 기반 될 것”

포럼 첫째 날은 ‘미래를 만드는 AI와 반도체(Shaping the future with AI and Semiconductor)’를 주제로, AI 기술을 활용한 반도체/소재 혁신 등 새로운 미래를 만들어 갈 AI 기술의 연구 현황과 방향에 대해 논의했다.

삼성전자 한종희 대표이사 부회장은 개회사를 통해 “AI는 첨단 기술과 미래 산업의 논의에서 빠질 수 없는 핵심 기술”이라며, “연결성(Connectivity) 기술이 적용된 AI가 ‘캄 테크(Calm Technology)’를 이끌어 우리 삶의 편의성과 새로운 경험을 제공할 것”이라고 말했다.

※ 캄 테크: 사람들이 인지하지 못한 상태에서 각종 편리한 서비스를 제공하는 기술

한 부회장은 “AI가 폭넓은 반도체 제품과 요소기술 확보를 통해 다양한 분야로 확산될 것”이라며, “이번 AI 포럼이 더 나은 세상을 함께 만들어가기 위해 다 같이 생각을 모으는 출발점이 되길 바란다”고 밝혔다.

기조강연자로 나선 캐나다 몬트리올 대학교 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수는 “분할 베이지안 인과 모델이 필요한 이유(Why we need amortized, causal and Bayesian world models)”를 주제로 강연했다.

※ 베이지안 모델: 사전에 알고 있는 확률과 추가 데이터를 활용해 미래 사건 발생 확률을 추정하는 모델

딥러닝의 창시자로 유명한 벤지오 교수는 과학 분야에서 이론을 탐색하거나 실험을 설계하는 AI와 일반 AI를 위한 인과 모델에 분할 추론과 베이지안 방법을 활용한 최신 연구성과에 대해 공유했다.

기조강연에 이어 ▲R&D 혁신을 위한 AI ▲AI 알고리즘의 발전 ▲AI를 위한 대규모(Large-scale) 컴퓨팅 등에 대한 기술 세션이 진행됐다.

‘R&D 혁신을 위한 AI’ 세션에서는 삼성전자 종합기술원 AI연구센터장인 최창규 부사장 등 연구 리더들이 연사로 나서 삼성전자의 최신 AI 연구 현황과 비전을 발표했다.

특히, 반도체 AI 분야에 대한 전망과 기회에 대해 설명하면서 AI 기술의 반도체, 소재 개발 등 주요 분야로의 확산 방향과 이에 대응하기 위한 향후 도전 과제에 대해 논의했다.

‘AI 알고리즘의 발전’ 세션에서는 카이스트 서민준 교수와 서울대 송현오 교수가 초정밀 정보 검색을 위한 대형 언어 모델 기반 인터페이스 등 최신 알고리즘 연구 결과에 대해 공유했다.

‘AI를 위한 대규모 컴퓨팅’ 세션에서는 전 IBM 및 인텔 펠로우인 알란 가라(Alan Gara) 등 슈퍼컴퓨터 전문가들이 향후 대규모 컴퓨팅에서의 AI 역할과 차세대 슈퍼컴퓨터 개발의 혁신 기술인 연산 기능을 탑재한 메모리에 대한 견해를 밝혔다.

한편, 삼성전자는 AI 분야의 글로벌 우수 신진 연구자 발굴을 위한 ‘삼성 AI 연구자상(Samsung AI Researcher of the Year)’과 AI 인력 육성을 위해 국내 대학·대학원생을 대상으로 진행한 ‘삼성 AI 챌린지’ 수상자를 발표하고 삼성전자 종합기술원장 진교영 사장이 시상했다.

‘삼성 AI 연구자상’에는 자연어 처리 분야 주요 언어 모델 트레이닝 방법 중 하나인 엘모(ELMo)의 공동 개발자인 미국 매사추세츠 주립대학교 모힛 아이어(Mohit Iyyer) 교수 등 5명의 AI 분야 신진 교수들이 수상자 명단에 이름을 올렸다.

378개 팀(1,038명)의 학생들이 참여한 ‘삼성 AI 챌린지’는 총 8개 팀이 수상했다.

이외에도 우수 논문 포스터 발표, 종합기술원 소개와 AI 분야 연구 과제 전시, AI 연구자 간 네트워킹 행사 등 AI 분야 연구 활성화를 위한 다양한 프로그램이 진행됐다.

□ 승현준 사장 “뇌과학에 기반한 새로운 비(非)지도 학습 알고리즘 제안”

삼성리서치가 진행하는 2일차 포럼은 ‘현실 세계를 위한 AI의 확장(Scaling AI for the real world)’이라는 주제로 진행된다.

최근 화두가 되고 있는 초거대 AI, 디지털 휴먼, 로보틱스 기술 등 우리 삶에 중요한 영향을 줄 미래 AI 기술 발전 방향에 대해 공유한다.

뇌신경공학 분야 세계적 권위자인 삼성리서치 연구소장 승현준 사장이 환영사와 함께 AI 학습 방법에 있어 뇌 과학 기반의 새로운 비(非)지도 학습 알고리즘을 제안하는 기조연설을 한다.

삼성리서치 글로벌AI센터장 다니엘 리(Daniel D. Lee) 부사장은 ‘삼성리서치의 AI 연구 현황’에 대해 발표한다.

이후 세계 각국에서 최근 활발하게 연구 활동을 하고 있는 글로벌 기업 연구소장을 비롯한 AI 전문가들이 초청연사로 나선다.

세계 최고 권위의 인공지능학회 뉴립스(NeurIPS)의 설립자인 미국 UC샌디에이고 테렌스 세즈노스키(Terrence Sejnowski) 교수는 초거대 언어 모델이 과연 지능을 보유하고 있는 지에 대한 실험 사례를 통해 초거대 언어 모델의 지적 능력에 대해 논의한다.

이어서 마이크로소프트 리서치 연구소장인 요하네스 게흐르케(Johannes Gehrke) 박사가 초거대 AI가 기업의 제품과 서비스에 책임감 있고 공정하게 사용될 수 있도록 하는 차세대 AI 연구 방향에 대해 소개한다.

엔비디아 로보틱스 리서치 소장인 미국 워싱턴 대학교(UW)의 디터 팍스(Dieter Fox) 교수는 로봇이 학습되지 않은 물체에 대해 3D 모델을 만들지 않고 시각 정보만으로 직접 조작하는 방법과 로봇에게 다양한 조작 작업을 지시하기 위한 효율적인 자연어 명령 방법에 대해 강연한다.

마지막으로 서울대 황승원 교수는 초거대 언어 모델을 더 강건하게 하기 위해 인과성(causality)와 증거성(evidentiality)과 같은 지식을 활용하는 방법에 대해 설명한다.

다니엘 리 부사장의 진행으로 참가자들이 다양한 주제를 함께 논의하는 실시간 패널 토의 시간도 오전과 오후에 마련되며, 글로벌AI센터 임직원들이 본인이 참여하고 있는 연구 내용을 직접 발표하는 라이트닝 토크(Lightning talks) 세션도 진행된다.

라이트닝 토크 세션에서 글로벌AI센터 이주형 상무는 디지털 휴먼의 외형적인 모습에 내면적인 지능을 결합하기 위해 초거대 AI 모델을 활용하는 방법에 대해 논의한다.

글로벌AI센터 김상하 프로는 사용자들이 언어장벽 없이 삼성의 여러 제품을 사용할 수 있도록 하는 기계 번역 기술에 대해 소개한다.

이외에도 글로벌AI센터에서 발표한 AI 논문과 삼성리서치 웹 번역 서비스인 ‘SR Translate(https://translate.samsung.com/)’ 기능 등을 체험할 수 있는 별도 부스가 마련돼 삼성리서치 연구원들과 직접 소통할 수 있다.

또한, 포럼 웹사이트의 Q&A 게시판(https://saif-2022.com/day2/qna.php)에 ‘SR Translate’를 적용해 발표자와 참석자가 한국어와 영어로 자유로운 소통이 가능하다.

‘삼성 AI 포럼 2022’ 영상은 삼성전자 유튜브 채널에서 다시 볼 수 있다.

▲삼성전자가 8일부터 이틀간 ‘삼성 AI 포럼 2022’를 개최한다. ‘삼성 AI 포럼’ 첫째날 삼성전자 한종희 대표이사 부회장이 영상을 통해 개회사를 하고 있다.

올해로 6회째를 맞는 ‘삼성 AI 포럼’은 세계적으로 저명한 인공지능(AI) 석학과 전문가들을 초청해 최신 AI 연구 성과를 공유하고 향후 연구 방향을 모색하는 기술 교류의 장이다.

올해 포럼은 팬데믹 이후 3년 만에 대면 행사를 재개해 오프라인과 온라인 모두 진행되며, 삼성전자 유튜브 채널을 통해 생중계된다.
* 1일차: 인터컨티넨탈 서울 코엑스 / 2일차: 삼성전자 서울R&D캠퍼스

삼성 AI 포럼 홈페이지(https://saif-2022.com/)에서 18일부터 행사 당일까지 포럼 참가를 신청할 수 있으며, 신청자들은 일정 안내 수신과 온라인 질문 등록이 가능하다.

□ 1일차 포럼, ‘미래를 만드는 AI와 반도체’

삼성전자 종합기술원이 진행하는 1일차 포럼은 ‘미래를 만드는 AI와 반도체(Shaping the future with AI and Semiconductor)’를 주제로, AI 기술을 활용한 반도체/소재 혁신 등 새로운 미래를 이끌어 갈 AI 기술의 연구 현황과 발전 방향에 대해 논의한다.

삼성전자 한종희 대표이사 부회장의 개회사를 시작으로, 캐나다 몬트리올 대학교 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수의 기조강연과 ▲R&D 혁신을 위한 AI ▲AI 알고리즘의 발전 ▲AI를 위한 대용량(Large-scale) 컴퓨팅에 대한 기술 세션이 진행된다.

각 기술 세션에서는 국내외 석학과 종합기술원 AI 분야 연구 리더들이 다양한 분야의 AI 기술에 대해 발표한다.

카이스트 서민준 교수와 서울대 송현오 교수는 최신 AI 알고리즘 연구성과를 소개하고, 전 IBM 및 인텔 펠로우이자 세계적 슈퍼컴 전문가인 알란 가라(Alan Gara)는 컴퓨팅의 진화와 AI의 미래에 대해 발표한다.

종합기술원 AI연구센터장 최창규 부사장 등 연구 리더들은 종합기술원의 AI 연구 현황과 비전을 공유한다.

또한 AI 분야 우수한 신진 연구자 발굴을 위한 ‘삼성 AI 연구자상(Samsung AI Researcher of the Year)’과 국내 대학·대학원생을 대상으로 진행한 ‘삼성 AI 챌린지’ 대회 시상식도 같은 날 열린다.

이외에도 우수 논문 포스터 발표, 종합기술원 소개 및 AI 분야 연구 과제 전시, AI 연구자 간 네트워킹 행사 등 AI 분야 연구 활성화를 위한 다양한 프로그램이 진행된다.

삼성 AI 포럼의 공동 의장인 종합기술원장 진교영 사장은 “이번 AI 포럼은 향후 AI 기술이 반도체 등 다양한 분야에 적용되어 더 나은 미래를 만들기 위한 기술 방향을 논의하는 자리가 되도록 준비하겠다”며, “AI 분야에 관심 있는 많은 분들이 참여하여 활발하게 교류할 수 있는 자리가 되기를 바란다”고 말했다.

□ 2일차 포럼, ‘현실 세계를 위한 AI의 확장’

삼성리서치가 진행하는 2일차 포럼은 ‘현실 세계를 위한 AI의 확장(Scaling AI for the real world)’이라는 주제로 최근 화두가 되고 있는 초거대 AI, 디지털 휴먼, 로보틱스 기술 등 우리 삶에 중요한 영향을 줄 미래 AI 기술 발전 방향에 대해 공유한다.

삼성리서치 연구소장 승현준 사장이 환영사와 함께 ‘뇌 기반 학습 알고리즘에 대한 진화적 접근 방식(Evolutionary approach to brain-inspired learning algorithms)’에 대해 기조강연을 할 예정이다.

또한 삼성리서치 글로벌AI센터장 다니엘 리 부사장이 ‘삼성리서치의 AI 연구 현황’에 대해 발표한 후, 글로벌 기업 연구소장을 비롯한 AI 전문가들의 초청강연이 진행된다.

세계 최고 권위의 인공지능학회 뉴립스(NeurIPS)의 설립자인 미국 UC샌디에이고 테렌스 세즈노스키(Terrence Sejnowski) 교수가 ‘초거대 언어 모델은 지능이 있는가?’라는 주제로 강연을 한다.

이어서 마이크로소프트 리서치 연구소장인 요하네스 게흐르케(Johannes Gehrke) 박사가 초거대 AI의 핵심 기술 및 마이크로소프트의 차세대 AI 연구 방향에 대해 설명한다.

엔비디아 로보틱스 리서치 소장인 미국 워싱턴 대학교(UW)의 디터 팍스(Dieter Fox) 교수는 명시적 모델 없이 객체를 조작하는 로봇 기술에 대해 발표하고, 서울대 황승원 교수가 자연어 처리 기술에 대해 강연을 한다.

마지막으로 다니엘 리 부사장이 강연자들과 함께 최근 AI 동향과 미래 전망에 대해 패널 토의를 진행하며, 삼성리서치 AI연구센터 연구자들의 최근 연구 현황 발표 및 데모 시간도 마련된다.

승현준 사장은 “삼성 AI 포럼이 우리 삶의 가치를 높이기 위한 ‘실생활에서의 AI 확장’이라는 측면에서 최근 진행되고 있는 다양한 AI 연구에 대한 이해를 돕는 자리가 되길 바란다”며, “온라인과 오프라인으로 진행되는 이번 포럼에 AI 분야에 관심 있는 많은 분들이 참여할 수 있길 기대한다”고 말했다.

▲삼성전자가 11월 8일부터 9일까지 ‘삼성 AI 포럼 2022’를 개최한다. ‘삼성 AI 포럼 2022’ 대표이미지.

지난해에 이어 두번째로 진행되는 ‘삼성 AI 챌린지’는 공모 부문을 2개로 늘리고, 시상 규모도 확대했다.

이번 ‘2022 삼성 AI 챌린지’의 공모 과제는 AI 기술을 활용한 △신소재 연구와 △컴퓨터 비전이다.

‘신소재 연구’ 부문 주제는 ‘유기분자 구조로부터 재편성 에너지(Reorganization Energy)를 예측하는 알고리즘 개발’이다.

유기 디스플레이 소재 발광 효율에 크게 영향을 주는 것으로 알려진 분자 구조의 변화 에너지를 예측하는 AI 모델을 개발해, 고효율·장수명 유기 디스플레이 발광 소재를 찾는데 드는 시간과 비용을 크게 줄일 것으로 기대된다.

‘컴퓨터 비전’ 부문은 ‘전자현미경(SEM) 이미지로부터 깊이를 예측하는 알고리즘 개발’을 주제로 한다.
※ SEM (Scanning Electron Microscope)

2차원 전자 현미경 영상으로부터 반도체 3차원 구조의 깊이(Depth)를 계측하고, 반도체 공정에서 다양하게 활용 가능한 AI 알고리즘이 연구될 예정이다.

‘삼성 AI 챌린지’의 응모기간은 이달 8일부터 9월 16일까지이며, 응모 결과는 10월 7일 삼성전자 종합기술원 홈페이지를 통해 발표된다. 시상식은 11월 ‘삼성 AI포럼’에서 진행된다.

공모 부문별 최우수상을 포함해 총 8개 수상팀에는 상금과 함께 삼성전자 AI 연구 리더들과의 네트워킹과 멘토링 세션이 별도로 제공된다.

또, 지난해와 올해 수상자들에게 종합기술원 연구소 투어와 함께 수상자들이 서로 교류할 수 있는 ‘삼성 AI 챌린지 캠프’ 참가 기회도 제공한다.

지난해 ‘삼성 AI 챌린지’에는 220여 팀이 참가해 화학 분자 구조 물성 예측을 위한 머신러닝 알고리즘을 제안했다. 삼성전자는 학생들이 제안한 우수한 아이디어를 고효율·장수명 차세대 디스플레이 소재 개발 과정에 레퍼런스로 활용하고 있다.

‘2021 삼성 AI 챌린지’ 최우수상 수상자인 광운대학교 정보융합학부 박정우씨는 “‘삼성 AI챌린지’에 참가하면서 실제 산업 다방면에 적용되는 AI 기술에 대해 보다 깊이 고민해 볼 수 있었다”며 “AI를 연구하는 학생으로 큰 동기부여가 됐고, 향후 진로 선택의 폭을 더욱 넓힐 수 있는 계기가 됐다”고 말했다.

삼성전자 종합기술원 AI연구센터장 최창규 부사장은 “종합기술원은 반도체를 중심으로 소재, 카메라, 자율주행 솔루션 등에 AI 기술을 적용하는 다양한 연구를 수행 중”이라며, “AI 기술을 통해 기술의 한계를 뛰어넘을 수 있도록 우수한 역량을 가진 국내 대학·대학원생들의 많은 참여를 기대한다”고 말했다.

이번 ‘삼성 AI 챌린지’에 대한 자세한 정보는 삼성전자 종합기술원 홈페이지(https://www.sait.samsung.co.kr)에서 확인할 수 있다.

다양한 분야의 연사들은 이번 포럼을 통해 최근 주목받고 있는 신규 AI 알고리즘과 앞으로의 삶을 위한 혁신 AI 솔루션을 연이어 소개했다. 삼성전자는 이번 AI 포럼을 유튜브 채널을 통해 생중계하며, AI 분야 종사자·연구원·학생 등 참석자들과 연단에 오른 전문가들의 자유로운 질의응답 소통 시간을 마련하기도 했다.

AI 분야 최신 기술 동향과 연구 성과를 들여다볼 수 있는 삼성 AI 포럼. 뉴스룸에서 1, 2일 차의 발표 내용과 주요 이슈를 정리했다.

[AI 포럼 1일 차]

인류 공동의 문제를 해결해 나가는 AI

삼성전자 종합기술원 주관으로 진행되는 AI 포럼 1일 차 행사는 삼성전자 김기남 대표이사 부회장의 개회사로 문을 열었다. 김기남 부회장은 “모든 산업에서 디지털 전환이 가속화되고, 데이터 사이언스와 머신 러닝은 필수 요소가 됐다”면서 “전 세계 연구자들이 모인 이번 포럼은 인공지능이 인류 공동의 문제를 해결해 나가는 데 어떤 역할을 할 수 있을지 논의하는 자리가 될 것”이라고 강조했다.

이어진 기조연설에서는 ‘삼성 AI 포럼’의 공동 의장이자, 삼성 AI 교수(Samsung AI Professor)인 캐나다 몬트리올 대학교(University of Montreal) 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수가 연사로 나서 신규 머신러닝 툴 ‘지플로우넷(GFlowNet)’을 소개했다. 해당 알고리즘을 신약 개발 과정에 적용한 사례를 설명한 그는 “해당 모델이 다른 방식보다 학습 속도가 빠르고, 더 많은 솔루션을 찾아내는 것을 확인했다. 다양한 과학 연구 환경에 적용할 수 있는 매우 의미 있는 연구 결과”라고 강조했다. 연설을 마친 요슈아 벤지오 교수는 전 세계 과학자들과 질의응답 시간을 가지며 해당 알고리즘의 적용 방안과 활용 방법을 논의하기도 했다.

이어진 3개 기술 세션에서는 ▲확장·지속 가능한 AI 컴퓨팅 ▲과학적 발견을 위한 AI ▲신뢰성 있는 컴퓨터 비전(Computer Vision)을 주제로 글로벌 석학과 AI 유망 스타트업, 삼성의 연구 리더들이 연사로 나섰다. 학계에서는 △미국 스탠포드 대학교(Stanford University) 쿤레 올루코툰(Kunle Olukotun) 교수 △미국 UC버클리 대학교(University of California – Berkeley) 거브랜드 시더(Gerbrand Ceder) 교수 △미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 안토니오 토랄바(Antonio Torralba) 교수가, 스타트업은△미국 세레브라스 시스템(Cerebras Systems) 앤드류 펠드만(Andrew Feldman) 대표 △미국 시트린 인포매틱스(Citrine Informatics) 브라이스 메레딕(Bryce Meredig) 대표 △미국 랜딩AI(LandingAI) 다니엘 비비레아타(Daniel Bibireata) 부사장이, 마지막으로 삼성에서는 △삼성전자 종합기술원 AI&SW 연구센터장 최창규 전무 △ 삼성전자 종합기술원 최영상 상무 △삼성전자 종합기술원 한재준 마스터가 차례로 무대에 올라 최신 AI 연구 결과, 비즈니스 모델과 그 사례, 미래 사업전략을 공유했다.

AI 분야 우수 인재와 연구자들을 만나보는 자리도 마련됐다. 삼성전자는 글로벌 우수 신진 연구자 발굴을 위해 지난해 신설한 ‘삼성 AI 연구자상(Samsung AI Researcher of the Year)’의 올해 수상자 5명과 AI 분야 신규 아이디어 발굴을 위해 국내 대학(원)생을 대상으로 진행한 ‘AI 챌린지 대회’ 결과를 발표했다.

삼성 AI 연구자상 수상의 영광을 안게 된 MIT 필립 아이솔라(Phillip Isola) 교수는 “함께 프로젝트를 진행한 학생들에게 감사 인사를 전하고 싶다”면서 “현재 사람이나 동물의 자연 지능(Natural Intelligence)처럼 움직이는 인공지능에 대해 연구하고 있는데, 더욱 전념해 정교한 인공지능을 구현해 나가겠다”는 소감을 전했다. 조지아 공과대학의 쥬디 호프만(Judy Hoffman) 교수는 “컴퓨터 비전과 기계 학습의 교차점에서 연구를 이어가고 있다. 앞으로도 모두가 신뢰할 수 있고 접근이 용이한 비전 시스템을 만들어나가겠다”고 말했다.

인간과 AI의 공존을 위하여

포럼 1일 차 말미엔 석학들의 생생한 토론과 통찰력 있는 아이디어를 만날 수 있는 ‘패널 토론’이 진행됐다. 진행을 맡은 삼성전자 종합기술원 최영상 상무는 이날 연사로 나선 석학들에게 각 분야와 관련된 주제를 던졌다. 답변 이후엔 방송에 함께 참여한 이들도 질문할 시간이 마련돼 한층 자유로운 토론 분위기가 형성됐다.

‘AI 알고리즘은 과연 훈련 과정에서 인간 수준의 데이터 효율성을 달성할 수 있을까?’ 안토니오 토랄바 교수는 이를 실현 가능한 명제로 내다봤다. “인간이 가진 데이터는 시각적 데이터를 포함해, 다양한 매체로부터 오는 감각의 집합이다. 또한 인간은 수동적인 관찰자가 아닌 실제로 세상과 상호작용한다는 특징이 있다”면서 “AI 역시 풍부한 데이터를 축적한 뒤 스스로, 마치 영화 속 주인공처럼 행동할 수 있다면, 인간의 성과에 도달할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이날 패널 토의에서는 AI 관련 분야에 매진하고 있는 학생들의 실질적인 고민과, 이에 대한 석학의 조언도 들을 수 있었다. 현재 인공지능 자연어 처리(NLP) 분야에서 매개변수(parameter)의 개수는 계속 늘어나고, 자연스레 이 모델을 학습하기 위한 비용도 올라가고 있다. 이러한 상황 속 학계에서는 연구의 방향성을 어떻게 설정해 나가야 하는 지에 대한 논의도 이뤄졌다.

마지막으로 요슈아 벤지오 교수는 AI 분야의 젊은 연구원들과 학생들에게 “최첨단 기술로 확립된 방향과 다른 방향으로 가는 것을 두려워하지 않는 자세가 필요하다. 두뇌의 힘이야말로 과학의 혁신적 발전을 이뤄낸 근간”이라면서 “새롭게 시도하고, 기존에 밝혀지지 않은 영역에 질문하는 것만이 우리가 모두 발전하는 방향”라는 통찰력 있는 조언을 건넸다.

[AI 포럼 2일 차]

AI 분야 선도적 연구 결과를 한자리에서

AI 포럼 2일 차는 삼성리서치 주관으로 진행됐다. 삼성리서치 승현준 소장은 “인공지능은 사람들이 더 나은 삶을 살 수 있게 해주는 기술”이라고 강조하며 스마트폰 카메라, 온디바이스 AI, 오픈소스 AI 시스템 소프트웨어, 기계 번역, 로봇의 AI 기술 등 삼성리서치에서 진행하고 있는 분야별 AI 관련 사업과 혁신 포인트를 설명했다. 이어 승현준 소장은 “AI 포럼은 인공지능 분야 선도적인 연구자들의 최첨단 연구 관련 강연을 들을 수 있는 기회”라며 기대감을 고조시켰다.

가장 먼저 기조연설을 맡은 미국 하버드 대학교 레슬리 밸리언트(Leslie Valiant) 교수는 “AI를 작동 시키기 위해서는 여러 요소가 필요하다. 그중 하나는 실현하고자 하는 현상이나 기능성이 무엇인지 파악하는 것”이라면서 ‘추론 이용 지도 학습 보완 방법(How to augment supervised learning with reasoning)’에 대해 상세히 설명했다.

이어 최근 활발하게 연구 활동을 하고 있는 △미국 프린스턴 대학교 필릭스 하이드(Felix Heide) 교수 △구글 브레인(Google Brain)의 김빈(Been Kim) 리서치 사이언티스트(Research Scientist) △네덜란드 암스테르담 대학교(University of Amsterdam) 교수이자 마이크로소프트 리서치(Microsoft Research) 암스테르담 랩장인 맥스 웰링(Max Welling) 교수의 강연이 이어졌다.

통찰력을 얻는 도구로 거듭난 AI

전문가들의 의견을 들어볼 수 있는 패널 토의 시간에는 AI 기술이 앞으로의 일상에 어떤 영향을 미칠지에 대한 이야기가 오갔다. 진행을 맡은 삼성리서치 글로벌 AI 센터장 다니엘 리(Daniel D. Lee) 부사장은 “인공지능 연구 초기에는 로직에 기반한 연구가 기반이 된 반면, 최근에는 딥뉴럴 네트워크와 같이 데이터 기반 러닝이 강세다. 밸리언트 교수 발표처럼 로직과 뉴럴 네트워크를 결합하였을 때 어떤 장점이 있나?”라는 질문으로 포문을 열었다.

레슬리 밸리언트 교수는 “러닝과 로직 다 오랜 역사가 있지만 분리되어 있었고, 현재 머신러닝 연구의 상당한 발전으로 로직을 접목할 수 있는 토대가 마련되었다”고 설명했다. 패널로 참여한 삼성 리서치 케임브리지 AI센터 에피 싸무라(Efi Tsamoura) 연구원은 “최근 컴퓨터 비전·자연어 처리 등 다양한 분야에서 백그라운드 지식을 적극 활용하는데, 이는 로직이 누락된 부분들을 보완해 줄 수 있고 모델을 학습시킬 수 있기 때문”이라면서 “많은 분야의 연구가 응용단계에서 로직의 잠재력을 적극 활용하고 있다”고 덧붙였다.

머신러닝의 과학적 발전에 대한 논의도 오갔다. 그레고리 듀덱(Gregory Dudek) 삼성리서치 몬트리올 AI 센터장은 “5G와 6G의 도래로 네트워크가 복잡해지며 효율적인 커뮤니케이션에 대한 필요성이 커졌다. 앞으로는 머신러닝과 AI 툴들이 커뮤니케이션 네트워크 구조와 운영의 효율성을 높일 것”이라면서 “기존에 있던 기술을 새로운 문제 해결에 적용하면서, 시스템의 성능을 개선하는 작업을 이어갈 것”이라고 말했다.

이처럼 여러 분야에서 활용되는 머신러닝을 상용화하기 위해선, 지속적인 시뮬레이션을 이어가야 한다. 그렇다면 시뮬레이션 결과와 실제 상황에서의 간극은 어떻게 메울 수 있을까? 맥스 웰링 교수는 “실제로 시뮬레이션이 세상의 모든 복잡성을 다 반영해 주지 않기에, 시스템이 어느 부분에서 불확실한 예측을 하는지 밝혀내고 액티브 센싱을 통해 부족한 부분의 데이터를 더 확보하는 하이브리드 솔루션이 필요하다”고 설명했다.

라이트닝 토크(Lightning talks) 세션에서는 삼성리서치 글로벌 AI센터 임직원들이 딥러닝 최적화 알고리즘인 Adaptive Sharpness-Aware Minimization(ASAM), 음성 인식에서 개체명(Named Entity)을 바르게 인식하는 방법 등에 대해 발표했다.

인공지능 기술의 현주소와 활용 방안, 미래를 위한 다양한 견해를 만날 수 있는 ‘삼성 AI 포럼 2021’ 1일 차, 2일 차 영상은 삼성 AI 포럼 2021 홈페이지와 삼성전자 유튜브 채널에서 다시 볼 수 있다.

종합기술원 주관의 1일차 행사에 이어 2일차 행사도 삼성전자 유튜브 채널을 통해 중계됐다.

2일차 행사에서는 삼성리서치 글로벌 AI 센터장 다니엘리(Daniel D. Lee) 부사장의 진행으로 실시간 패널 토의를 통해 참가자들은 다양한 주제를 함께 논의했으며, 삼성리서치 글로벌 AI센터 임직원들이 직접 본인이 참여하고 있는 연구 내용을 발표하는 라이트닝 토크(Lightning Talks) 세션도 진행됐다.

삼성리서치 승현준 소장(사장)은 기조연설을 통해 “모든 분야에서 혁신을 일으키고 있는 AI 기술은 사람들의 삶을 더 좋게 만드는 기술이며 삼성리서치의 모든 R&D 영역에 AI가 적용되고 있다”고 강조했다.

승 소장은 이어서 삼성리서치의 분야별 AI 기술을 소개하며, ▲창의성을 새로운 방식으로 표현하는 스마트폰 카메라 ▲TV나 에어컨과 대화할 수 있게 해주는 온디바이스(On-device) AI ▲실내 3D 지도를 자동으로 생성하고 장애물을 인식하며 청소할 수 있는 로봇의 AI 기술 등에 대해 설명했다.

승 소장은 “오늘 포럼에서 AI 석학들의 강연이 정말 기대된다”며, “삼성리서치의 혁신적인 연구에 대해 더 알고 싶다면 삼성리서치 트위터(https://www.twitter.com/samsungresearch)로 초대한다”고 말하며 연설을 마무리했다.

이어, 세계 각국에서 최근 활발하게 연구 활동을 하고 있는 AI 전문가들의 강연이 이어졌다.

2010년 ‘튜링 어워드’를 수상한 미국 하버드 대학교 레슬리 밸리언트 (Leslie Valiant) 교수는 ‘추론 이용 지도 학습 보완 방법(How to augment supervised learning with reasoning)’이라는 주제로 기조 강연을 했다.

레슬리 밸리언트 교수는 인공지능의 더 도전적인 목표를 달성하기 위한 과제로 학습과 추론을 단일 프레임워크 내에 결합하는 것을 꼽으며, 자신이 연구 중인 ‘로버스트 로직(Robust Logic)’이라는 프레임워크에 대해 소개했다.

이어진 초청 세션에서는 미국 프린스턴 대학교 필릭스 하이드(Felix Heide) 교수가 ‘미분가능한 카메라(The differentiable camera)’를 주제로 딥러닝을 이용한 카메라 화질 기술에 대해 발표를 했다.

다음으로 구글 브레인(Google Brain)의 김빈(Been Kim) 리서치 사이언티스트(Research Scientist)가 ‘머신러닝 모델의 해석 가능성(Interpretability for skeptical minds)’이라는 주제로, 인간이 이해할 수 있는 방식으로 AI의 의사결정 과정을 설명할 수 있는 머신러닝 방법의 최근 성과와 앞으로 나가야 할 방향에 대해 소개했다.

마지막 세션에서는 네덜란드 암스테르담 대학교(University of Amsterdam) 교수이자 마이크로소프트 리서치(Microsoft Research) 암스테르담 랩장인 맥스 웰링(Max Welling) 교수가 ‘딥러닝을 이용한 물질의 이해(Understanding matter with deep learning)’ 주제에 대해 설명하며, 분자 레벨의 시뮬레이션에 딥러닝을 활용해 새로운 과학적 발견을 할 수 있는 기회에 대해 소개했다.

▲ ‘삼성 AI 포럼 2021’에서 기조연설을 하고 있는 삼성리서치 승현준 소장(사장)

올해로 5번째를 맞이한 ‘삼성 AI 포럼’은 세계적인 AI 전문가들이 최신 기술 동향과 연구 성과를 공유하는 자리로, AI 기초 연구부터 응용까지 인류의 삶에 실질적으로 기여할 수 있는 AI 연구 방향에 대해 이틀에 걸쳐 논의한다.

첫째 날은 삼성전자 종합기술원이, 둘째 날은 삼성리서치가 진행하며, 삼성전자 유튜브 채널을 통해 중계된다.

삼성전자 김기남 대표이사 부회장은 개회사를 통해 “AI의 발전이 전자산업뿐만 아니라 기초과학, 의약 등 다양한 분야로 확대되고 있고, 미래에는 기후 변화나 환경 오염과 같은 사회 이슈에 대한 솔루션이 될 것이라 기대하고 있지만 도전 과제들이 아직 많다”고 말했다.

김 부회장은 “삼성전자는 AI 생태계의 핵심기술 회사로서, 이러한 이슈에 대응하기 위해 전 세계 연구자들과 논의하고자 한다”며, “이번 포럼이 학계와 산업계의 저명한 연구자들인 연사들에게 영감을 얻고 인류에게 도움이 되는 AI 기술의 현재와 미래에 대한 의미 있는 토론의 장이 되길 바란다”고 말했다.

삼성전자는 AI분야의 글로벌 우수 신진 연구자 발굴을 위해 지난해 신설한 ‘삼성 AI 연구자상(Samsung AI Researcher of the Year)’의 올해 수상자를 발표하고, ‘삼성 AI 포럼’의 공동 의장인 삼성전자 종합기술원장 진교영 사장이 시상했다.

수상자는 ▲디이 양(Diyi Yang) 교수(조지아 공과대학교) ▲제이콥 안드레아스(Jacob Andreas) 교수(MIT) ▲쥬디 호프만(Judy Hoffman) 교수(조지아 공과대학교) ▲필립 아이솔라(Phillip Isola) 교수(MIT) ▲야린 갈(Yarin Gal) 교수(옥스포드 대학교) 이다.

MIT의 필립 아이솔라 교수는 “삼성이 AI 분야의 젊은 연구자들에게 수여하는 상을 받게 돼 영광이다”며, “현재의 AI 시스템을 더 발전시켜, 자연지능(Natural Intelligence)에 가까운 AI 구현에 더욱 노력하겠다”고 수상 소감을 밝혔다.

필립 아이솔라 교수는 컴퓨터 비전(Computer Vision) 분야의 최고 연구자로서, 최근 해당 분야에서 가장 영향력 있는 논문 중 하나인 ‘영상 간 변환(Image to image translation)’의 제1저자다.
※ 컴퓨터 비전(Computer Vision): 컴퓨터를 통해 인간의 시각 인식 능력을 재현하는 AI의 한 분야

한편, AI 분야 우수인재 확보와 신규 아이디어 발굴을 위해 국내 대학(원)생을 대상으로 진행한 ‘AI 챌린지 대회’ 결과도 이날 발표했다.

이번 대회에는 총 220개 팀이 반도체·디스플레이 분야 신규 소재 발굴에 필요한 물성 예측 AI 알고리즘의 개발에 참여했다.

‘삼성 AI 포럼’의 공동 의장이자, 삼성 AI 교수(Samsung AI Professor)인 캐나다 몬트리올 대학교(University of Montreal) 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수는 기조강연으로 인류 발전의 근간인 물리, 화학, 바이오 등 순수 과학기술 분야에도 적용되고 있는 최근 AI 알고리즘과 새로운 소재 발굴을 위한 분자 구조 생성 알고리즘을 소개했다.

한편, 전 세계 AI 분야 연구자와 학생들은 이번 AI 포럼을 통해 세계적인 석학들과 질의 응답하며 교류할 수 있는 기회도 가졌다.

‘삼성 AI 포럼 2021’의 1일차 영상은 삼성전자 유튜브 채널에서 다시 볼 수 있으며, 2일에는 2일차 포럼이 진행된다.

▲ 삼성전자 김기남 대표이사 부회장의 ‘삼성 AI 포럼 2021’ 개회사 안내 캡처 이미지

※ [참고] 3개 기술 세션 강연

‘삼성 AI 포럼 2021’ 첫째 날의 3개 기술 세션에서는 ▲확장·지속 가능한 AI 컴퓨팅 ▲과학적 발견을 위한 AI ▲신뢰성 있는 컴퓨터 비전(Computer Vision)을 주제로 글로벌 석학과 AI 유망 스타트업 및 삼성의 연구 리더들이 연사로 나섰다.

AI 분야 유력 스타트업인 미국 삼바노바 시스템스(SambaNova Systems)의 공동 창업자인 미국 스탠포드 대학교(Stanford University) 쿤레 올루코툰(Kunle Olukotun) 교수는 ‘AI 하드웨어의 미래(The Future of AI Hardware)’를 주제로, 효율적인 데이터 플로우 구조 설계를 통한 초저전력 AI 컴퓨팅에 관련된 내용을 공유했다.

미국 정부 주도로 10년 전 착수한 소재 게놈 이니셔티브(Material Genome Initiative)의 창립 디렉터(Director)인 미국 UC버클리 대학교(University of California Berkeley) 거브랜드 시더(Gerbrand Ceder) 교수는 ‘인공지능/머신러닝의 소재연구 활용과 미래의 실험실(AI/ML in Material research and the laboratory of the future)’을 주제로, 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 안토니오 토랄바(Antonio Torralba) 교수는 ‘시각 학습(Learning to see)’을 주제로 각각 강연했다.

삼성전자에서는 종합기술원 AI&SW 연구센터장인 최창규 전무 등 연구 리더들이 연사로 나서 삼성전자의 AI 연구 현황과 비전을 발표했다.

이들은 다양한 AI 학습 모델 개발과 이용 사례를 소개하고, 대규모 데이터와 AI 모델 처리를 위한 초저전력 AI 컴퓨팅(Computing) 설계 등 메모리 중심의 컴퓨팅 구조를 제안했다.

이 외에도, 미국 세레브라스 시스템스(Cerebras Systems) 등 실리콘밸리에서 손꼽히는 스타트업의 창업자들 강연을 통해 AI 연구 분야별 비즈니스 모델에 대한 사례와 미래 사업전략을 공유했다.

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 기술 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶을 위해 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰 여섯 번째이자 마지막 주자는 삼성리서치아메리카(Samsung Research America, SRA)의 브라이언 함스(Brian Harms) 연구원이다. 브라이언은 SRA에서 8년째 첨단 로봇 공학 분야를 연구하고 있다. 브라이언이 속한 팀은 로봇을 포함한 새로운 컨셉 제품과 사용성 전반에 대한 혁신을 주력으로 연구하는 곳이다. 이들의 연구와 미래 기기가 우리의 일상을 어떤 모습으로 변화시킬지 인터뷰에서 자세히 소개한다.

Q. SRA에서 어떤 연구를 주로 수행하고 있는지 소개한다면?

SRA는 삼성전자 제품 혁신 기술 개발과 더불어, 미래 준비를 위해 인공지능(AI), 5G와 6G 통신, 디지털 헬스, 증강현실(AR), 로봇 등 다양한 분야들을 연구하고 있다.

SRA에서 로봇 공학을 접하고, 이 연구가 앞으로 우리의 일상에 큰 영향을 끼칠 것이란 생각에 매력을 느꼈다. 지금은 그중에서도 사용 경험의 제품화 가능성에 대한 연구에 주력하고 있다. 특히 새로운 사용자 경험 컨셉 구현을 위해 기기나 제품이 어떻게 작동해야 하는지 결정하는 게 주된 업무라고 보면 된다.

팀원들과 함께 하는 아이디어 회의에서 다양한 협업 과정을 거쳐 유기적으로 아이디어를 더 발전시키기도 한다. 또, 여러 부서와 긴밀하게 소통하면서 사용자의 삶을 개선할 수 있는 방법을 광범위하게 들여다본다. 자유로운 분위기에서 적극적 지원을 받으며 연구할 수 있단 게 SRA의 큰 장점이다.

Q. 현재 팀이 주력하는 연구는 무엇인가?

우리 팀(Think Tank Team)은 항상 10~20여 개의 프로젝트를 동시에 진행하고 있다. 보다 빠르게 변화하는 시장의 변화에 발맞추어, ‘제품화 가능(Productizable)’ 수준을 목표로 1~3년 내의 신규 제품과 서비스 컨셉을 완성하기 위해 노력하고 있다.

로봇은 우리 일상에 보편화되기까지 시간이 필요한 분야이지만, 로봇 공학이 실용화될 수 있는 범주 안에서 여러 팀과 협업하며 시제품을 만드는 데 최선을 다하고 있다. 연구 목표는 당연히 사용자에게 높은 가치를 제공하는 것이다. 이와 동시에, 실제 사용하면서 발생 가능한 문제를 현실적 범위 내로 제한하는 부분도 충분히 고려해 균형점을 찾고 있다.

이 밖에, 사람들이 새로운 방식으로 연결될 수 있도록 새로운 앱, 모바일 기능, 디바이스 연결성 등 로봇 공학 영역 밖의 프로젝트도 일부 수행한다. 팀원들 모두가 수년 동안 해결하기 어려웠던 분야에도 혁신의 여지는 존재할 거란 긍정적 마음으로 연구에 임하고 있다.

Q. 실용적 로봇 공학은 소비자들에게 혁신적이고 편리한 사용 경험을 제공할 수 있는 분야로 알려져 있다. 관련 분야를 좀 더 자세히 설명한다면?

‘로봇’에 대한 사람들의 인식을 바꾸는 게 중요하다고 생각한다. ‘로봇이 뭐지?’라는 질문에 사람들은 각각 다른 이미지를 연상한다. 로봇에 대한 정의와 수준이 각각 다르기 때문인데, 각자 생각하는 개념이 서로 충돌하기도 하고 심지어 기기는 배제한 채 이미지만 떠올리기도 한다. 내 경우 ‘기계가 자극에 반응해 자동으로 움직인다면 그게 로봇’이라는 매우 포괄적 정의를 선호한다.

사실, 우리 주변엔 실용적 로봇이 꽤 많다. 온도 센서가 장착된 메트리스가 있다고 상상해 보자. 주변 온도가 높으면 센서가 이를 측정해 액체를 관으로 흘려 매트리스 온도를 낮추고, 사용자 환경을 시원하게 만든다면? 로봇에 대한 정의에 따르면, 이 매트리스는 로봇이다. 하지만 아마 그 매트리스 주인은 그런 생각을 해 본 적이 없을 것이다.

이 밖에, 센서를 이용해 식료품점 자동문, 차량 간 거리를 측정해 속도를 조절하는 자동차, 아침에 신선한 커피를 끓여주는 커피메이커도 로봇이다. 로봇에 대한 이런 관점을 받아들인다면 일상에서 훨씬 더 자주 로봇을 발견할 수 있다.

Q. 평소 사용하던 기기에 로봇 기능을 새로 구현한다고 가정했을 때, 소비자가 느끼는 편익은 어떻게 달라질까?

물론, 기기마다 다르고, 해결하고자 하는 문제에 따라 다르다. 하지만, 일반화해서 말한다면 사용자의 활동이나 경험을 더 쉽고, 더 안전하게, 시간 소모는 더 적고, 더 가치 있는 일에 집중할 수 있게 만들어 준다고 생각한다. 산업용 제조 공장이든 누군가의 거실이든 이 기준들에 영향을 주는 강력한 메커니즘이 바로 ‘자동화’다.

Q. 팀원들의 배경과 분야가 다채롭다. 이런 역량이 새로운 컨셉 기기 제안이나 기술 개발로 이어진 사례가 있다면 소개해 달라.

팀 초창기부터 우리만의 방식으로 브레인스토밍을 했다. 연구원 1~2명이 프로젝트 아이디어와 관련 안건을 내면 팀원들 모두가 접착 메모지를 한 묶음씩 가져와서 여기에 아이디어를 적어 벽에 계속 덧붙이는 것이다. 주목할 건, 산업 디자인에 관한 프로젝트라도 디자이너뿐만 아니라 프로그래머, 기초 과학자, 전기 엔지니어 등 모두가 함께 의견을 낸다는 점이다.

이런 방식을 통하면, 디자이너는 기술적으로 가능한 것과 그렇지 않은 걸 이해하게 되고 엔지니어는 프로젝트와 디자인이 결합했을 때 생기는 제약 사항에 대해 알게 된다. 그 결과, 기술 언어를 하는 디자이너와 디자인 언어를 하는 엔지니어로 팀이 구성될 수 있었다. 이와 같은 협업은 음식 준비를 돕는 삼성봇 셰프(Samsung Bot Chef)와 같은 프로젝트에 매우 중요한 요소인데, 보기 좋은 디자인과 기계적인 기능 모두 중요한 분야이기 때문이다.

Q. 현재 로봇 공학 기술의 최신 트렌드는 무엇인가? SRA에서 수행하는 연구와 어떻게 통합되고 있는지도 궁금하다.

기술 트렌드 면에서, 자동화와 로봇 공학은 현재 급격히 성장하고 있는 유망 분야다. 우리가 프로젝트에 접근하는 주된 방법은 우선 일상의 특정 부분을 개선할 필요가 있는지, 개선 방법이 있는지 파악하고 나서 그 아이디어를 실행할 메커니즘을 구상하는 것이다.

이러한 우리 고민의 결과물 중 하나가 미래 제품 컨셉인 ‘삼성봇 셰프(Samsung Bot Chef)’다. 당시 우리는 저비용·저성능 로봇 팔과 고비용·고성능 산업용 로봇 팔 사이의 격차가 매우 크다는 걸 인식했고, 이 둘의 중간 지점을 찾고자 노력했다. 목표는 성능과 기능을 최대화하면서 최종 비용을 최소화 할 수 있는 가능성을 모색하는 것이었다. 이를 위해 독자적인 서보 메커니즘(Servo Mechanism)을 맨 처음부터 설계했다. 그 결과 탄생한 것이 일상 생활에서 맞춤형으로 쓸 수 있는 로봇 팔 시제품인 삼성봇 셰프(Samsung Bot Chef) 였고, 이를 통해 로봇 팔의 제품화 가능성을 검증할 수 있었다.

Q. 로봇을 포함해 향후 새로운 컨셉 디바이스들의 혁신이 가져올 미래는 어떤 모습일까?

미래를 상상할 땐 ‘평범한 나의 하루는 어떤 모습일까’라고 생각해 본다. 미래에는 로봇 공학과 자동화 덕분에 내가 좋아하는 활동을 할 시간이 많아지기를 바란다. 관계 유지, 업무, 취미, 잡무를 하는 사이에 휴식하거나, 평소에는 예상치 못한 새로운 일을 할 시간이 생기는 것이다. 이 모든 활동을 균형 있게 하기에 우리에게 주어진 시간은 한정적이다. 하지만, 미래엔 자동화 메커니즘 덕분에 각자가 선택한 방식으로 시간을 절약하고 일상을 누릴 수 있을 것이라 확신한다.

Q. SRA에서 이룬 성과 중 가장 보람된 건 무엇이었나?

IFA 2019에서 삼성봇 셰프(Samsung Bot Chef) 시연을 보였던 순간이 기억에 남는다. 처음부터 직접 설계하고 제작, 조립하는 데에 엄청난 노력이 들었다. 또, 복잡한 데모 과정을 거쳐 모든 상호작용을 프로그래밍했고 테스트도 정말 여러 번 했다. 데모 로봇을 독일로 운송해, 시연할 주방 설계에 참여하고 또한 초청 셰프와 함께 작업도 했다. 정말 힘들었지만 보람찬 경험이었다. 그만큼 ‘같은 목표를 가지고 협력하면 정말 멋진 일을 해낼 수 있다’는 생각과 함께 팀이 더욱 단합될 수 있었던 계기가 됐다.

‘릴레이 인터뷰로 만나는 미래 기술’ 시리즈로 삼성리서치 6개 연구소를 대표하는 차세대 테크 리더 6인을 만나 봤다. 삼성리서치는 이번에 소개된 연구소뿐만 아니라 12개국 14개 거점의 수많은 전문 연구원과 함께 연구개발 역량을 모아 협력하고 있다.

앞으로의 세상은 협업 없이는 기술 연구가 불가능한 시대가 될 것이다. 삼성전자는 앞으로도 혁신을 향해 움직이고 일상에서 영감을 얻으며 이로써 사용자 중심의 더 나은 미래를 향한 노력을 이어갈 것이다.

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 6곳의 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶을 위해 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰 다섯 번째 주자는 삼성리서치 인도 방갈로르 연구소(Samsung R&D Institute India-Bangalore, SRI-B)의 비욘드 5G(Beyond 5G) 팀장 라트나카 라오(Ratnakar Rao V R)다. 방갈로르 연구소에 합류한 지 곧 10년이 되는 그는 주로 4G, 5G와 같은 무선 통신 기술 연구에 전념해 왔다. 아래 인터뷰에서 라오와 비욘드 5G 팀이 연구하는 차세대 통신 네트워크 기술에 대해 알아보자.

Q: 시스템 소프트웨어와 마찬가지로, 통신 기술의 발전은 사용 경험을 개선하는데 핵심적 역할을 한다. 통신 분야 기술 혁신에 있어 응용 AI 연구가 어떤 역할을 하는지 궁금하다.

전통적으로 모든 이동 통신 시스템은 수학적 모델로 구현된 철저한 규칙 기반(Rule-Based) 시스템이다. 하지만 5G 시대가 열리면서 여기에 몇 가지 변화가 생겼다.

첫째, 하나의 네트워크가 여러 유스 케이스(Use Case)를 동시에 충족시켜야 하기 때문에 어떤 시스템은 전통적 모델링 기반에서는 최대 역량을 발휘하기 어려운 경우도 있다. 둘째, 연산 알고리즘과 프로세서 구조의 발달 덕분에 다양한 기기에서 AI와 머신러닝 모델을 실행하는 것이 점차 쉬워지고 있다. 셋째, 무선 네트워크가 가상화되면서 클라우드에서 실행되는 마이크로 서비스(Micro-Service)로 분할되는 추세다.

온디바이스 AI 기능이 무선 단말에 추가되는 것도 눈여겨 볼 트렌드다. 5G 이후 네트워크는 애플리케이션과 보다 긴밀히 통합될 것이기 때문에, 맞춤형 네트워크 경험을 제공하기 위해서는 네트워크가 사용자와 애플리케이션을 좀 더 잘 인식할 수 있게 만들어야 한다. 이러한 요인들로, AI와 머신러닝이 차세대 무선 네트워크와 단말에 광범위하게 적용되고 있고, 동시에 필요성도 커지고 있다.

Q: 삼성리서치 방갈로르 연구소에서 하는 일을 간략히 소개해 달라.

우리 연구소는 통신을 비롯한 카메라와 멀티미디어, 온디바이스 AI, IoT 서비스 분야를 중심으로 연구개발에 집중하고 있다. 앞서 말한 분야의 연구 단계부터 상용화까지 전 과정을 수행할 역량을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 매년 새로운 제품·서비스 개발에도 기여하고 있다.

이 중 통신 분야는 전담 연구팀들이 있는데, 이동 통신 단말, 네트워크 RAN(Radio Access Network)/코어 개발, 무선 표준 등을 담당한다. 이 팀들의 강력한 시너지 덕분에 엔드 투 엔드(End-To-End) 방식의 도메인 기술이 완성됐다. 최근엔 비욘드 5G(Beyond 5G)와 6G 기술 리더십을 위한 선행 연구도 시작했다.

Q: 비욘드 5G 팀이 주력하고 있는 통신 연구 분야를 좀 더 자세히 소개한다면?

우리 팀은 무선(Radio), 데이터 네트워킹 프로토콜, 내장형 모뎀 시스템 소프트웨어 연구에 특화돼 있다. 이를 기반으로 전 세계 다양한 시장을 겨냥한 5G 이동 통신 단말 개발에 참여하고 있다.

통신 프로토콜 관련 첨단 연구와 개발도 우리 팀이 맡는다. 이 중에는 실제 제품에 적용된 기술도 있다. 이 외에도 비욘드 5G와 6G 시스템 관련 표준과 구현 특허(Implementation IP)를 확보하기 위한 연구도 진행 중이다.

Q: 비욘드 5G 시대에는 일상생활에서 기술을 사용하는 방식이 어떻게 바뀔 것으로 보는가?

기존 LTE망을 활용하는 비단독규격(Non-StandAlone) 5G의 출현으로 지금까지 사용되지 않던 중단파 대역의 스펙트럼이 다량 사용되기 시작했다. 이와 동시에 기존 4G가 5G와 동일한 스펙트럼을 사용할 수 있도록 대역대가 재분배(Re-farming)되면서, 초대용량 통신 시스템 시대가 더 빨리 도래하게 됐다.

사용자 입장에서는 초고화질 스트리밍, 빠른 다운로드와 업로드, 실시간 쌍방향 게임을 즐길 수 있다. 또, 동영상 스트리밍과 영상 통화를 이용할 때 혼합 현실(Mixed Reality) 경험도 가능할 것으로 본다. 규모가 커진 덕분에 더 많은 사용자가 더 많은 기기를 인터넷에 연결할 수 있고, 산간벽지에서도 인터넷을 편리하게 사용할 수 있게 된다.

5G가 발전하면 할 수록, 앞으로 수년간 ‘인포테인먼트(Infotainment)’를 비롯한 다양한 사용 경험이 생겨날 것이다. 예를 들어, IoT 기기의 저전력, 저대역폭 기능은 공공 서비스 효율을 높이고, 농업과 공장 자동화에 기여할 수 있다. 마찬가지로 인공위성 기반 5G는 전 세계에 진정한 유비쿼터스(Ubiquitous) 환경을 구현할 것으로 기대된다. 이 밖에, 5G 네트워크에 적용된 저지연(Low-Latency)성은 향후 의료와 교육 분야의 원격 서비스도 개선할 수 있다.

Q: 방갈로르 연구소에서 진행했던 과제 중 가장 보람을 느꼈던 사례를 소개해 달라.

우리 연구소는 세계 최초의 3G, 4G, 5G 스마트폰 출시에 핵심적 역할을 했다. 최근에는 5G 단독규격(StandAlone) 상용화와 5G 주파수 결합 기술(carrier aggregation)을 실현하는데도 일익을 담당했다. 이 외에도, 4G와 5G 네트워크 소프트웨어와 가상 무선접속기술(vRAN), 가상 코어망(vCore)를 개발했고, MC-PTT(Mission Critical Push to Talk) 기능 개발에도 참여했다.

우리 연구소는 특허를 내는 데도 두각을 보이고 있다. 매년 다양한 분야의 엔지니어가 백여 개의 핵심 특허를 발명하는데, 4G와 5G 부문에서 200여 개의 구현 특허와 100여 개의 표준 필수 특허를 발명하기도 했다.

Q: 삼성리서치 영국, 미국 연구소와 협업도 진행한다고 들었다. 이런 과정이 연구 전반에 큰 도움이 될 것 같다.

5G 초기 기술 개발과 실현 과정에서 한국의 삼성리서치와 긴밀히 협업했고, 지금은 초기 6G 기술 개발을 위해 함께 조율하고 있다. 마찬가지로 삼성리서치 영국과 미국 연구소와도 이런 과정을 거치고 있는데, 앞으로 많은 가능성이 열릴 것으로 확신한다.

우리 연구소엔 도메인 전문가를 비롯해 다양하고 우수한 통신 엔지니어가 포진돼 있다. 그렇기 때문에 단기간에 수준 높은 팀을 구성하고 연구를 수행하는 것이 가능하다. 다른 연구소 리더들과의 교류를 통해 다양한 가능성을 적극적으로 모색하고 있다.

Q: AI와 머신 러닝이 비욘드 5G와 6G 무선 통신 기술에 어떻게 결합돼 응용되고 있는지, 이들 기술의 결합이 진화된 모습까지 그려 본다면?

비욘드 5G와 6G의 무선 통신 기술은 AI와 머신러닝이 접목되면서 상당한 기술 발전을 이뤘다. 사실, 우리는 AI와 머신러닝 애플리케이션이 폭넓게 사용될 것으로 예상하고 해당 분야 연구에 적극 매진해 왔다.

예를 들어, △단말이나 네트워크에 특정 블록을 추가해 성능을 개선하고 연산 과정도 줄이는 블록 레벨(Block-Level) AI, △엔드 투 엔드 시스템에서 둘 이상의 개체(Entity)가 정보를 교환할 때 AI와 머신러닝 기술을 사용해 모빌리티 성능을 높이는 절차적(Procedural) AI, △차세대 통신 시스템에서 변동성이 큰 시스템 자원을 최적으로 운용할 수 있도록 지원하는 시스템 소프트웨어 AI가 그것이다.

Q: 전기전자학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)의 선임 위원으로 어떤 활동을 하고 있는지 소개 부탁드린다.

선임 위원(Senior member) 자격으로 지역 공과대학의 학생 커뮤니티와 교수진을 대상으로 강연도 하고 소통도 한다. 목적은 가능한 많은 사람들이 전공에 대해 더 잘 알고 통신 분야의 첨단 연구를 수행하게끔 돕기 위해서다. 또, 공공기관이나 관련 업계가 주최하는 대담과 토론에도 참여한다. 이런 교류 덕분에 최신 트렌드를 빨리 파악할 수 있고, 저명한 대학의 인재들과 새로운 협업도 시도할 수 있다.

물론, 팀원들에게도 저명한 학술회의와 학술지에 연구 성과를 발표해 보길 권한다. 그 결과 최근 2년간 우리 팀이 여러 저명한 포럼에서 20여 개의 논문을 발표하는 성과를 얻었다.

※ 삼성리서치 미국 ‘브라이언 함스’ 연구원과의 인터뷰와 질문에 대한 답변은 6편에서 만날 수 있습니다.

올해로 5회째를 맞는 삼성 AI 포럼은 최신 연구 성과를 공유하고, 앞으로의 방향도 모색하는 기술 교류의 장이다. 지난해에 이어 올해도 온라인으로 개최되며, AI에 관심 있는 누구나 삼성전자 유튜브 채널에서 생중계를 시청할 수 있다.

삼성 AI 포럼 홈페이지(https://saif-2021.com)에 행사 당일까지 참가 신청이 가능하며, 신청자들은 일정 안내를 받고, 온라인으로 질문도 등록할 수 있다. 이번 포럼의 주요 연사와 강연 주제를 아래 영상에서 알아보자.

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 6곳의 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶을 위해 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰 네 번째 주자는 삼성전자 러시아 연구소(Samsung R&D Institute Russia, SRR)의 선행 시스템 소프트웨어(Advanced System Software) 랩장 예브게니 파블로프(Evgeny Pavlov)다. 지난해부터 랩을 이끌고 있는 예브게니는 지난 9년간 러시아 연구소에서 프로그램 분석의 첨단 기법을 연구해왔다.

시스템 소프트웨어(SW)는 응용 소프트웨어를 실행할 수 있는 플랫폼을 제공하기 위해 설계된 소프트웨어다. 다시 말해 응용 소프트웨어와 하드웨어를 연결해 주는 다리 역할을 한다. 스마트폰, AI 기반 앱의 프레임워크, 시스템 서비스, 개발자용 도구(SDK) 등에 사용되는 운영체제(Operating System, OS)가 그 예다. 시스템 소프트웨어는 해당 컴퓨터 시스템의 일부를 구성하는 응용 소프트웨어와 상호 통신하며 하드웨어를 작동하고 통제, 관리할 수 있도록 설계돼 있다. 즉, 우리가 모바일 기기로 즐기는 앱 또는 서비스의 기반이 되는 하드웨어와 소프트웨어의 조합이라 할 수 있다. 시스템 소프트웨어 연구에 대한 자세한 내용은 예브게니와의 일문일답으로 정리했다.

Q: AI와 머신러닝 연구는 모든 종류의 기술을 설계하고 최적화하는 데 매우 중요하다. 시스템 소프트웨어 연구는 이런 기술을 활성화하는 데 있어 어떤 역할을 수행하나?

시스템 소프트웨어 연구는 사용자들의 눈에 보이지는 않지만, 머신러닝에서 매우 중요한 역할을 한다. 머신러닝 프레임워크를 최적으로 실행시키려면 다양한 하드웨어 기능을 고려해야 하는데, 여기서 시스템 소프트웨어의 역할은 필수적이다.

AI 업계의 최신 트렌드는 신경망 가속(Neural Network Acceleration)에 특화된 처리 장치를 통합하는 것이다. 최근 몇 년간 많은 기업이 인간의 신경망과 유사한 방식으로 연산 기능을 수행하는 신경망처리장치(Neural Processor Unit, NPU) 개발에 힘쓰고 있다. 그 결과, 우리는 다양한 AI 기반 기술을 스마트폰에서 사용할 수 있게 됐다.

여기서 중요한 것은 주어진 신경망 모델을 해당 NPU가 이해할 수 있는 일련의 명령으로 변환해 머신러닝 모델을 최적화 시키는 작업이다. 이 과정을 신경망 컴파일러(Neural Network Complier)가 자동으로 수행하는데, 이때 컴퓨터 하드웨어에 대한 이해도가 높은 시스템 소프트웨어 개발자의 역할이 매우 중요하다.

다시 말해, 최근 AI 트렌드로 인해 시스템 소프트웨어 엔지니어의 주력 분야가 범용 프로그램의 최적화에서 AI와 머신러닝 기반 프로그램의 최적화까지 확장되고 있다고 볼 수 있다.

Q: 러시아 연구소를 간략히 소개한다면?

러시아 연구소는 센서 솔루션(Sensor Solution), AI 이미징(AI Imaging), 시스템 소프트웨어, 이 세 분야를 집중 연구하고 있다.

특히, 생체 인증과 라이프 케어(Life Care) 분야에서 하드웨어와 알고리즘 개발, 솔루션 상용화를 포함하는 센서 연구의 전 과정에 걸친 경험을 보유하고 있고 스마트폰의 홍채·얼굴·지문 인식, 스마트워치의 체성분 분석 개발 등에 기여 해왔다. AI 이미징 분야에서는 AI와 광학 분야의 시너지로 스마트폰 카메라의 ‘슈퍼 슬로우 모션’이나 ‘야간 모드’ 개발에도 참여했다.

마지막으로 가장 유망한 분야 중 하나는 시스템 소프트웨어다. 다양한 하드웨어와 OS에 대한 깊은 이해 그리고 막강한 엔지니어를 바탕으로 다양한 제품과 서비스를 위한 시스템 소프트웨어 핵심 기술을 제공하기 위해 최선을 다하고 있다.

Q: 현재 주력 연구 분야를 소개해달라.

우리 랩은 강점 역량인 컴파일러 기술을 기반으로, 전통적인 시스템 소프트웨어 기법 연구뿐만 아니라 이를 대체할 최신 시스템 소프트웨어 개발을 위한 기법도 병행해 연구하고 있다.

주요 연구 분야는 주력 제품을 차별화하고 기능을 고도화하기 위한 안드로이드(Android)와 타이젠(Tizen) 전용 컴파일러 기술, 5G 기술의 확장성을 높이기 위한 vRAN(virtualized Radio Access Network) 기술, 온디바이스 AI 플랫폼을 위한 NPU 기술과 온디바이스 AI 소프트웨어 개발을 위한 SDK 개발 등이다.

또한, 삼성리서치 온디바이스랩과 협업해 ‘ONE(On-Device Neural Engine)’이라는 온디바이스 AI 플랫폼을 위한 오픈소스 프로젝트 추진 등 시스템 소프트웨어와 관련된 오픈소스 활동도 하고 있다.

Q: 온디바이스 AI와 시스템 소프트웨어 기술은 강력하고 혁신적인 모바일 경험을 위한 필수조건이다. 이런 측면에서 러시아 연구소의 시스템 소프트웨어 연구 방향이 궁금하다.

시스템 소프트웨어는 앱 운용과 사용자 경험에 핵심적인 역할을 한다. 시스템 소프트웨어는 하드웨어와 앱을 연결해주는 하위 계층(Layer)으로 모든 소프트웨어의 근간이다. 사용자는 스마트폰에서 앱을 사용할 때 인터페이스만을 보지만, 시스템 소프트웨어는 보이지 않는 앱의 하단에서 여러 계층에 걸쳐 있는 프로그램 로직을 처리하며 많은 역할을 수행한다.

예를 들어 사용자가 스마트폰 화면을 터치한다고 가정해 보자. 이 간단한 동작 하나에도 사용자의 터치를 시스템 커널(Kernel)에서 인식하게 하고, 그래픽 라이브러리로 해당 창(Window)을 열도록 하는 등의 단계가 필요하다. 이 단계 중 어느 하나라도 지연이 발생할 경우 시스템 전체의 성능과 사용자 경험에 영향을 줄 수 있다. 따라서 최대 성능을 내면서도 메모리 사용량과 지연(latency)을 최적화하는 시스템 소프트웨어의 역할이 중요하다.

또한, 하드웨어 가속기(Accelerator)와 모바일 기기의 결합은 AI 기반 앱 개발에 크게 영향을 주고 있다. 우리에게 익숙한 스마트폰 이미지 화질 개선, 지문이나 홍채 등 생체 인증을 활용한 잠금 해제, 키보드 자동 완성 등과 같은 AI 기반 기능을 가능케 한 것이다. 향후 가속기 개발이 진전될수록 모바일 기기는 더 스마트해지고 사용하기 쉬워질 것이며, SF 영화에서나 꿈꾸던 AI 앱도 현실화될 것이다.

이 외에도, 시스템 소프트웨어는 AI 기반 기술을 사용함으로써 맞춤형 모바일 경험에도 기여한다. 예를 들어 사용자의 위치, 현재 활동 상황, 기기 사용 패턴에 따른 맞춤형 설정을 제공할 수 있다. 우리 연구소는 온디바이스 AI 기술을 활용해 시스템 소프트웨어를 개선하는 연구를 활발히 진행하고 있다.

Q: 온디바이스 AI 기술을 모바일 기기에 통합해 얻을 수 있는 이점에는 어떤 것이 있나?

AI 기반 앱의 인기가 높아지면서 온디바이스 AI도 더 주목을 받고 있다. 기존에는 AI 기반 앱을 실행하려면 복잡한 연산 수행이 가능한 고성능 클라우드 서버가 필요했다. 하지만 모바일 프로세서 성능이 높아지고 전용 하드웨어 가속기가 통합되면서, 이러한 앱이 서버가 아닌 모바일 기기에서 직접 실행되도록 개발할 수 있다.

AI 앱에 사용되는 신경망이 기기 안에서 실행될 경우 사용자 입장에선 장점이 많다. 첫째, 데이터를 서버로 보내고 결과를 기다릴 필요가 없어 불필요한 응답 지연 시간을 줄일 수 있다. 둘째, 모든 처리가 기기 안에서 이뤄지기 때문에 개인정보 보호에도 기여한다. 마지막으로 인터넷 연결 없이도 앱을 실행할 수 있다.

▲ 삼성전자 러시아 연구소(Samsung R&D Institute Russia, SRR) 연구원들

Q: 새로운 아이디어 발굴을 위해 다른 랩이나 학계와 협업이 중요할 것 같다.

연구소 자체적으로 관련 분야의 최신 트렌드를 모니터링하고, 내부 세미나에서 개발 경험을 공유하며, 다른 연구팀과 적극적으로 교류하면서 PoC(Proof-of-Concept, 개념 증명) 과제를 발굴하기도 한다. 점심시간 카페테리아에 모여 진행되는 비공식적인 교류 활동이 종종 흥미로운 결과로 이어지기도 한다.

이 밖에도 브레인스토밍을 정기적으로 하고 있다. 최근 진행한 회의에선 오픈소스 LLVM(Low Level Virtual Machine) 프로젝트의 향후 개발과 관련된 게 안건이었는데, 약 30 여 개의 아이디어가 도출됐다. 이 중 사업 기여도가 높을 것으로 예상되는 아이디어를 선정해 내부 PoC를 진행하고 있다.

우리 연구소는 외부 세미나와 공동 워크숍도 주관해 개발 경험, 현재의 트렌드, 기술적 난제에 대한 아이디어를 공유한다. 러시아는 대학에서부터 시스템 소프트웨어 개발을 강조하기 때문에 훌륭한 시스템 프로그래머들이 많아 큰 도움이 된다.

Q: 지금 업계의 주요 트렌드는 무엇이라고 생각하나? 이러한 트렌드를 러시아 연구소에서 수행하는 연구에 어떻게 통합하고 있나?

시스템 소프트웨어는 머신러닝 기술을 응용하면서 점점 더 최적화될 것이다. 이렇게 되면 우린 복잡한 작업에 더 집중할 수 있고, 단순 작업은 줄일 수 있다. 스마트한 시스템 소프트웨어는 정보를 처리하는 데 있어 최고의 성능을 발휘할 것이다.

또한, 온디바이스 AI는 모바일 기기뿐만 아니라 웨어러블 기기도 더욱 스마트하게 만들 것으로 전망한다. 궁극적으로 모든 종류의 기기에서 AI가 광범위하게 사용될 것이고, 이들 스마트 기기를 연결하기 위해서는 5G나 Beyond 5G와 같은 고속 통신 기술이 필요하다. 이와 관련된 연구도 적극적으로 고민하고 있다.

※ 삼성리서치 인도 ‘라트나카 라오’ 연구원과의 인터뷰와 질문에 대한 답변은 5편에서 만날 수 있습니다.

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 6곳의 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶을 위해 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰에서 소개할 세 번째 전문가는 삼성전자 중국 베이징 연구소(Samsung R&D Institute China–Beijing, SRC-B)의 인공지능(AI) 랩 엔지니어 빈 다이(Bin Dai)이다. 빈은 2020년에 베이징 연구소에 합류해, 네트워크 압축(Network Compression)과 온 디바이스(On-Device) 모델 설계에 대한 연구를 활발히 이어오고 있다. 빈이 근무하고 있는 AI 랩에 대해 아래 일문일답으로 자세히 소개한다.

Q: 자연어 처리와 청각 지능을 포함한 AI 기술은 혁신을 거듭하고 있는 최첨단 연구 분야다. 이러한 혁신 속에서 머신러닝은 어떤 역할을 하나?

머신러닝은 모든 종류의 기술을 사용자에게 직접 전달하는 데 필수적인 역할을 한다. 컴퓨터 비전과 음성 언어 인식은 현재 AI를 활용하는 가장 성공적인 분야지만, 기존 AI 알고리즘은 막대한 연산 자원을 요구하기 때문에 모바일 기기에 탑재하기 어렵다는 한계도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리 연구소에서는 머신러닝을 활용해 강력한 성능을 내는 경량화 모델을 연구하고 있다. 이는 AI에 기반을 둔 모든 기술의 혁신에 기여할 것으로 본다.

Q: 베이징 연구소에 대해 소개 부탁한다.

베이징 연구소는 2000년 최초로 설립된 중국 내 삼성전자 연구소다. 우리 연구소는 머신러닝, 컴퓨터 비전, 언어 처리, 음성 지능 같은 AI 연구와 3GPP 표준화 등의 차세대 통신 연구에 특화돼 있다. 2019년 4월, 머신러닝에 대한 근본적 연구를 위해 인공지능 랩을 설립했고, 연구 성과를 삼성전자 제품에 적용하기 위해 노력하고 있다. 이 외에도, 긴밀한 현지 산학 협력도 이어가고 있다.

Q: 맡고 있는 주요 연구 과제에 대해 소개해달라.

우리의 연구 목표는 기존 AI 알고리즘의 연산 복잡도와 리소스를 줄이면서도 정확도를 높이기 위한 최적의 방법을 찾는 것이다. 이를 위해, 데이터가 적은 상황에서도 보다 정확한 예측을 가능케 하는 머신러닝 연구인 ‘등변 네트워크(Equivariant Network)’와 ‘동적 추론(Dynamic Inference)’을 소개하겠다.

등변 네트워크는 기하학적 구조를 활용하는 딥러닝(Geometric Deep Learning) 분야 중 하나다. 컴퓨터 비전 데이터셋에는 이미지뿐만 아니라 사람의 눈처럼 거리까지 측정해내는 LiDAR 포인트 클라우드(LiDAR Point Cloud)를 비롯, 여러 종류의 대칭성(Symmetry)을 가지는 특성이 존재한다. 등변 네트워크를 사용하면, 이러한 대칭성을 고려해 네트워크를 설계할 수 있다. 특히 데이터셋의 본질적 구조를 생각했기 때문에, 결과적으로 적은 컴퓨팅 자원과 데이터로도 좋은 성능을 내는 것이 가능하다.

동적 추론 (Dynamic inference)도 매우 흥미로운 연구 중 하나다. 모든 데이터 샘플에 고정 아키텍처를 사용하는 전통적 방법과 달리, 동적 추론은 각 데이터 샘플에 얼마나 많은 자원을 사용할지 유동적으로 결정할 수 있다. 때문에, 단순한 샘플에는 적은 연산 자원을 사용하고, 어려운 샘플에는 더 많은 자원을 사용해, 평균 연산 자원을 크게 줄일 수 있다.

Q: 컴퓨터 비전에서 음성언어 인식에 이르기까지 AI가 어떻게 사용자 응용 분야에 기여 했는지 궁금하다. 모바일 경험 최적화를 위해 인공지능 랩에서 수행하고 있는 연구 방향도 설명해달라.

우리는 대량의 데이터 속에서 살고 있다. 데이터가 있는 곳에 지식도 있다. AI 알고리즘은 데이터 속 숨은 지식을 찾아내고, 그 지식을 활용해 우리 삶을 편리하게 해주는 최고의 도구가 되어 준다.

베이징 연구소는 입력된 정보들을 자동으로 필터링하여 필요한 부분만을 남기는 ‘정보 병목 현상 이론 (Information Bottleneck Theory)’에 기반한 네트워크 압축 알고리즘을 개발했다. 이는 동영상 인식, 이미지 분할, 기계 번역 등 다양한 작업에 응용돼 왔다.

이 외에도, 인공 신경 구조망 설계를 자동화하는 신경 구조망 탐색(Neural Architecture Search, NAS)과 다양한 디바이스 환경에 최적화된 모델을 자동 생성하는 OFA(Once-For-All) 솔루션을 비롯해, 더 강력한 AI 알고리즘을 개발하기 위해 다른 랩들과 적극적으로 협업을 이어나가고 있다.

Q: 모바일 기반 기술을 머신 러닝 기반 AI 기술과 통합한다면, 사용자는 어떤 편리함을 누릴 수 있나?

크게 세 가지로 말할 수 있다. 첫 번째는 AI 기술만이 제공할 수 있는 편리한 기능들이 있다. 예를 들어, 모바일 기기의 ‘자동 질문 대답 시스템’은 AI 알고리즘이 있어야만 가능하다. 전통적 방식에서는 매우 제한적인, 정해진 질문만 처리할 수 있다.

두 번째는, 전통적 기술을 사용할 때에 비해 향상된 애플리케이션의 성능을 누릴 수 있다. 예를 들어, 카메라의 뉴럴 이미지 신호 처리(Neural Image Signal Processing) 기능에 딥 뉴럴 네트워크(Deep Neural Network)를 적용하면 훨씬 더 좋은 사진을 얻을 수 있다.

세 번째는, 사용자들도 미처 깨닫지 못했던 사용자 맞춤 서비스를 제공할 수 있다. AI는 사용자의 취향을 토대로 ‘사용자 특화 소프트웨어 개발’을 가능케 하고, 이를 통해 사용자들이 더 편리하게 기기를 사용할 수 있게 지속적으로 돕는다.

▲ 삼성전자 중국 베이징 연구소(Samsung R&D Institute China – Beijing, SRC-B) 연구원들

Q: 베이징 연구소 내 다른 팀, 더 나아가 전 세계 다른 연구소와의 협업은 어떤 시너지를 내나? 또, 사용자의 삶을 더 편리하게 만들기 위해 어떤 연구들이 이뤄지는지도 궁금하다.

우리 인공지능 랩은 베이징 연구소 내 다른 팀들과 협업하고 있다. 최근에는 비주얼 컴퓨팅(Visual Computing) 팀과 협업했다. 동영상 인식 작업, 이미지 내 인물을 인식하고 배경과 분리하는 인체 분할(Human Segmentation) 작업에 ‘병목 현상 기반 압축 알고리즘’을 적용하는 프로젝트였다. 그 결과, 성능 저하 없이 모델 크기를 현저하게 줄이는 성과를 얻었다. 2021년에는 이 솔루션을 가지고 단일팀으로 ‘컴퓨터 비전과 패턴 인식 콘퍼런스(Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR)’의 ’신경구조망 탐색(NAS) 대회’에 참가해 우승도 거뒀다.

언어 지능(Language Intelligence) 팀의 기계 번역 모델을 압축하기 위한 협업도 진행 중이다. 연구 성과가 나온다면 모델의 상용화를 앞당길 수 있다. 전 세계 AI 센터와 더 많이 소통하고 협업한다면 더 좋은 연구와 응용 성과를 낼 수 있다고 확신한다.

Q: 현재 업계의 주요 트렌드는 무엇인가? 이러한 트렌드를 삼성전자 중국 베이징 연구소에서 수행하고 있는 연구에 어떻게 통합하고 있는지도 궁금하다.

현재 업계에서는 효율적 네트워크 아키텍처 설계(Efficient Network Architecture Design), 자기 감독 학습(Self-supervised Learning), 그래프 신경망(Graph Neural Network) 등 다양한 기술이 논의되고 있다. 우리 연구소는 그중 ‘네트워크 압축’과 ‘경량화 모델 설계’에 주력하고 있다. 이는 모바일 기기 앱에 큰 영향을 미치는 기술이다. 매우 제한적인 연산 자원을 가진 모바일 기기에는 다양한 서비스를 제공할 수 있는 대형 모델을 탑재하기 어렵다. 때문에, 이러한 기기에 적합한 모델을 설계하는 데에 집중하고 있다.

이처럼 모바일에 어울리는 가볍고도 강력한 모델을 개발하기 위해서 다양한 방법론이 논의되고 있다. 우리 연구소 외에도 업계의 다양한 분야에서 이 목적을 달성하기 위해 네트워크 프루닝(Network Pruning), 모델 양자화(Quantization), 지식 증류(Knowledge Distillation), 신경망 아키텍처 검색(Neural Network Architecture Search), 동적 추론(Dynamic Inference) 등의 분야를 활발히 연구 중이다.

Q: 가장 자랑스럽게 여기는 성과를 소개해달라.

커뮤니케이션 연구팀과 협업해 무선통신용 AI 알고리즘을 개발했다. 해당 솔루션으로 올해 ‘무선통신 AI 경진대회(Wireless Communication AI Competition, WAIC)’에서 우승도 거뒀다. 중국 정보통신기술연구원(China Academy of Information and Communication Technology, CAICT)에서 주최한 대회인데, 전 세계 600여 개 팀이 참여하는 5G, AI 경진대회다.

개인적으로 매우 자랑스럽기도 했고, AI와 결합한 5G가 잠재력이 큰 연구 방향임을 입증한 거 같아 기분이 좋았다.

※ 삼성리서치 러시아 ‘예브게니 파블로프’ 연구원과의 인터뷰와 질문에 대한 답변은 4편에서 만날 수 있습니다.

올해로 5회째를 맞는 ‘삼성 AI 포럼’은 세계적으로 저명한 인공지능(AI) 석학과 전문가들을 초청해 최신 AI 연구 성과를 공유하고 향후 연구 방향을 모색하는 기술 교류의 장이다.

올해 포럼은 작년에 이어 온라인으로 진행되며, 삼성전자 유튜브 채널을 통해 생중계된다.

삼성 AI 포럼 홈페이지(https://saif-2021.com/)에서 6일부터 행사 당일까지 포럼 참가를 신청할 수 있으며, 신청자들은 일정 안내 수신과 온라인 질문 등록이 가능하다.

□ 1일차 포럼, ‘내일을 위한 AI 연구’

종합기술원이 진행하는 1일차 포럼은 ‘내일을 위한 AI 연구(AI Research for Tomorrow)’를 주제로, AI 기초연구부터 신소재, 반도체 등 응용연구까지 다양한 분야의 AI 기술을 논의한다.

삼성전자 김기남 대표이사 부회장의 개회사, 캐나다 몬트리올 대학교 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수의 기조강연에 이어 △확장·지속 가능한 AI 컴퓨팅 △과학적 발견을 위한 AI △신뢰성 있는 컴퓨터 비전(Computer Vision)에 대한 기술 세션이 진행된다.

기술 세션에서는 글로벌 석학과 종합기술원 연구 리더들이 AI 연구 현황과 비전을 발표하고, AI 전문 스타트업들이 최신 AI 기술 동향과 실제 사업 적용 모델을 공유할 계획이다.

또한, AI 분야의 우수한 신진 연구자 발굴을 위한 ‘삼성 AI 연구자상(Samsung AI Researcher of the Year)’ 시상식도 열린다. 지난해 신설된 ‘삼성 AI 연구자상’은 35세 이하의 국내외 연구자 누구나 지원할 수 있으며, 삼성전자는 11월 1일 올해 수상자를 발표할 예정이다.

한편, 몬트리올대 요슈아 벤지오 교수와 삼성전자 종합기술원장 진교영 사장은 이번 포럼의 공동 의장을 맡는다. 벤지오 교수는 2018년 AI 분야의 노벨상이라 불리는 ‘튜링 어워드(Turing Award)’를 수상한 세계적 석학으로, 지난해 ‘삼성 AI 교수(Samsung AI Professor)’로 선임된 바 있다.

요슈아 벤지오 교수는 “삼성 AI 포럼이 향후 AI가 우리 삶에 실질적으로 기여하는 기술이 되기 위한 방안을 논의하는 자리가 될 수 있도록 준비하겠다”라고 말했다.

□ 2일차 포럼, ‘인간 세계의 AI’

삼성리서치가 진행하는 2일차 포럼은 ‘인간 세계의 AI(AI in a Human World)’라는 주제로, 우리 삶에 중요한 영향을 줄 미래 AI 기술 발전 방향에 대해 공유한다.

삼성리서치 연구소장 승현준 사장이 환영사를 하고, 머신러닝의 기초가 된 PAC 러닝을 창시해 2010년 ‘튜링 어워드’를 수상한 미국 하버드 대학교 레슬리 밸리언트(Leslie Valiant) 교수가 기조 강연을 한다. 또한 △사실적인 텔레프레즌스(Telepresence) △머신러닝 모델의 해석가능성 △딥러닝을 이용한 물질의 이해 등에 대한 기술 세션이 진행된다.

삼성리서치 글로벌AI센터장 다니엘 리 부사장은 강연자들과 함께 ‘AI 분야별 미래 전망과 고려 사항’에 대해 패널 토의를 진행하며, 삼성전자 국내외 AI연구센터가 최근 연구 현황을 발표하는 시간도 마련된다.

삼성리서치 연구소장 승현준 사장은 “삼성 AI 포럼이 AI 기술 발전 방향과 AI 기술 적용으로 더욱 스마트해진 제품들에 대한 이해를 돕는 자리가 되길 바란다”며 “온라인으로 진행되는 이번 포럼에 AI 분야에 관심있는 많은 분들이 참여할 수 있기를 기대한다”라고 말했다.

▲ ‘삼성 AI 포럼 2021’ 1일차 포스터

▲ ‘삼성 AI 포럼 2021’ 2일차 포스터

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 6곳의 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶을 위해 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰 두 번째 주자는 삼성전자 폴란드 연구소(Samsung R&D Institute Poland, SRPOL)의 인공지능(Artificial Intelligence, AI)팀장 우카쉬 스와빈스키(Lukasz Slabinski)다. 2013년 선임 엔지니어로 폴란드 연구소에 합류한 그는 현재 인공지능 팀을 이끌며 AI에 관련된 다양한 연구를 진행하고 있다. 아래를 통해 우카쉬와 나눈 대화를 소개한다.

Q. 음성 인식은 다른 인식보다 특히 더 복잡한 분야로 알고 있다. 이로 인해 생기는 어려움을 어떻게 극복하고 성과를 내고 있는지 궁금하다.

언어와 관련된 기술이 복잡한 이유는 문화적, 지역적 특성에 따라 다양한 억양, 방언 등으로 진화된 약 7,000여개의 수많은 언어가 존재하기 때문이다. 음성 언어로 의사소통할 때, 말하는 사람은 한 뭉치의 소리로 생각을 전달하고, 듣는 사람들은 이를 해석하는데, 이 과정에서는 개인적, 창조적인 해석이 가능하다. 이러한 과정 덕분에 아름다운 시, 재미있는 농담 등이 존재하는 한편, 대화 중 오해가 생기기도 하는 것이다. 따라서, 음성 언어 기반의 의사소통은 시각 지능 등 다른 인식 보다 수학적으로 설명하기 모호하고 어렵다.

일상생활에서 우리는 가족이나 직장 동료 등 가까운 사이에도 명확한 의사소통이 어려운 경우를 종종 경험할 때가 있다. 그렇다면 자연어 처리를 연구하는 개발자들은 어떻게 수십 개의 다른 언어들을 위한 기계 번역 시스템을 설계할 수 있을까? 이를 가능하게 하는 것은 바로 ‘기계 학습’이다.

트레이닝 또는 학습이라고 불리는 과정을 통해 우리는 많은 데이터들로부터 뽑은 예제에서 일반적인 패턴을 자동 추출하고 모델 형태로 정리한다. 기계 번역 시스템 구축을 예로 들어보자. 우리는 정교하게 수집, 정제된 수백만 개 사례들을 바탕으로 다른 언어의 문장들을 패턴화하기 위해 신경 네트워크를 학습시킨다. 이 복잡하고 어려운 과정에는 해결해야 할 세 가지 근본적인 과제들이 있다.

△주어진 문제에 대한 충분한 언어 패턴을 기록하고 일반화할 수 있는 기계학습 모델 구조 설계, △충분한 학습 데이터 베이스 확보, △이미 학습된 모델을 클라우드 또는 온 디바이스와 같은 전용 플랫폼에 적용하기 위해 최적화하는 것이 그것이다.

우리는 최고 수준의 전문가, 데이터 확보를 위한 다양한 접근, 그리고 끝없는 혁신과 연구를 통해 이를 해결해나가고 있다.

Q: 폴란드 연구소에 대해 간략히 소개해 달라.

폴란드 내 최대 규모의 소프트웨어 연구소 중 하나인 우리 연구소는 수도인 바르샤바(Warsaw)와 문화, 기술의 중심지인 크라코프(Cracow), 두 곳에 위치하고 있으며, 현지 우수 대학, 연구 기관 등과의 긴밀한 협력을 통해 다양한 분야의 기술을 선도하고 있다.

폴란드 연구소와 인공지능 팀은 고객의 삶을 편리하고 풍요롭게 하는 AI 기반 기능, 도구, 서비스를 연구하고 개발하는 일을 하고 있다. 또한 자연어 처리와 청각 지능(Audio Intelligence) 분야에 집중하고 있으며 이 외에도 추천 시스템, 실내 측위 (Indoor Positioning), 시각 분석, AR (Augmented Reality, 증강 현실)에도 전문 기술을 보유하고 있다.

Q: 2018년부터 폴란드 연구소의 인공지능 팀을 이끌어 오면서 자연어 처리에 관련된 프로젝트와 그 외 분야에 관련한 프로젝트를 여럿 총괄해왔다. 현재 인공지능 팀이 하고 있는 일은 무엇인지?

지난 몇 년간, 인공지능 팀은 혁신적이면서도 도전적인 수많은 프로젝트들을 수행했다.

자연어 처리 분야 관련해서는 기계 번역, 질의응답을 포함한 대화 시스템, 텍스트 분석과 같은 시스템 개발을 10여 년째 수행해오고 있다. 크게, △많은 사용자들이 동시에 접속하여 서비스를 받을 수 있는 클라우드 기반 솔루션과 △통신 네트워크 연결 없이도 서비스를 제공할 수 있는 온 디바이스 솔루션, 이 두 가지 측면에서 연구 개발을 진행 중이다.

청각 지능은 최근 중요성이 대두되고 있어, 수년 전부터 폴란드 연구소의 연구 역량을 집중하고 있는 분야다. 소리 인식과 분석, 음원 분리, 음질 향상을 연구한다. 소리 분석을 통한 주변 상황 이해부터 무선 이어폰 같이 하드웨어 자원이 매우 제한적인 기기의 내장 오디오 알고리즘 개발까지 오디오 신호 처리에 관련된 모든 단계의 연구를 수행하고 있다.

Q: 폴란드 인공지능 팀이 연구하고 있는 자연어 처리, 텍스트와 데이터 마이닝, 청각 지능 분야는 사용자의 일상 변화에 어떤 기여를 하고 있나.

폴란드 연구소는 한국의 연구팀을 포함한 다른 연구소들과의 긴밀한 협업을 통해 제품, 기술 상용화에 오랜 시간 동안 기여해왔다.

대표적인 예가 사용자들의 모바일 기기 텍스트 입력을 보다 편리하게 돕는 ‘지능형 텍스트 입력 기능 개발’이다. 온 스크린 키보드에서의 단어 추천과 맞춤법 교정, 해시태그 추천 기능, 삼성 노트 앱의 제목 추천, 스마트 워치의 스마트한 텍스트 입력과 같은 기능을 구현했다.

아울러, 삼성전자 스마트폰 사용자의 선호도를 분석하여 게임을 추천하는 시스템을 개발, 갤럭시 스토어에 탑재했다.

또, 삼성 ‘제트 봇 AI(JetBot AI)’의 펫 케어 솔루션을 위한 핵심 기능 중 하나인 반려견 짖음 소리 감지에도 기여했다. 이 외에도, 삼성전자 제품 전반에 걸쳐서 AI 기반의 여러 소리 인식 기술을 개발했다.

Q: 현재 주목하고 있는 업계의 주요 트렌드는 무엇인가? 이 기술이 사람들의 일상생활에 어떤 영향을 미칠지 궁금하다.

청각 지능은 소리 인식과 분석, 음원 분리, 음질 개선 등을 연구하는 분야다. 앞으로 전자 제품과 사용자 간 상호작용을 혁신하는 ‘게임 체인저’가 될 거라 예상한다. 청각 지능 본연의 기술 연구도 중요하지만, 혁신적인 솔루션을 제공하기 위해선 인간 중심의, 진화된 청각 지능 기반 시스템 연구가 무엇보다 중요하다고 생각한다.

자연어 처리 시스템은 말과 글로 표현된 사용자의 의도를 분석하고, 컴퓨터 비전 알고리즘은 카메라와 시각적 콘텐츠로 이뤄진 결과물을 분석한다. 오늘날 대부분의 사람들에게 내비게이션 없이 운전하거나, 맞춤법 교정 기능 없이 메시지를 입력하는 것, 인터넷 없이 정보를 검색하는 것은 상상하기 힘든 일이다. 청각 지능 기술도 이처럼 조만간 보편적으로 사용될 것으로 전망한다.

사람들이 무엇을, 어떻게 들을지 선택하게 해주는 기술이 있다고 상상해 보자. 예를 들어, 도심 속 공원에서 친구와 점심을 먹을 때, 자연의 소리와 상대방의 말소리만을 선택적으로 들을 수 있을 것이다. 혹은 최근 주목받고 있는 메타버스(Metaverse)라고 불리는 첨단 VR, AR 시스템을 생각해보자. 이 두 가지 개념만으로도 수백 가지의 새로운 유스 케이스(Use Case)를 만들어 낼 수 있다.

인간은 다양한 소리 중 좁은 영역의 소리만을 들을 수 있다. 우리의 세상은 유의미한 소리로 가득 차 있지만, 대부분은 현재의 AI 기술이 진입하지 않고 있다. 청각 지능 기술의 발전과 함께 열리는 새로운 ‘소리 세상’이 사람들의 삶을 크게 변화시킬 거라고 믿는다.

▲ 음향측정을 위한 무향실에서 HATS(Head & Torso Simulator)를 통해 액티브 노이즈 캔슬링(ANC, Active Noise Cancellation) 기술을 연구하고 있는 삼성전자 폴란드 연구소(Samsung R&D Institute Poland) 연구원들

Q: 폴란드 연구소에서 보는 요즘 기술 트렌드가 무엇인지 궁금하다.

자연어 처리와 같은 전통적 연구와 더불어, 시각, 청각 등 다중 감각, 즉 감각을 통합적으로 이용해 사람과 같은 인지적 특성을 가지는 ‘진정한 다중양식(Multimodal) 시스템’을 구축하기 위한 가장 효과적인 방법을 모색하고 있다. 이를 위해 분야별 전문 엔지니어, 언어학자, 데이터 과학자, 그 외 여러 분야의 연구원들로 팀을 구성, 다양한 관점에서 연구하며 유스 케이스를 분석하고 있다.

Q: 폴란드 연구소에서 이룬 성과 중, 가장 기억에 남는 성과는 무엇인지?

‘기계 번역 솔루션’을 꼽고 싶다. 2017년부터 2020년까지 4년 연속 ‘음성 언어 번역 국제 워크숍(International Workshop on Spoken Language Translation, IWSLT)’에서 우승했고, 2020년에는 ‘기계 번역 워크숍(Workshop on Machine Translation, WMT)’, 2021년에는 ‘아시아 번역 워크숍(Workshop on Asian Translation, WAT)’ 등 다양한 대회에서 우승을 거뒀다. 모두 기계 번역 분야에서 유명한 국제 대회들이다.

특히, 아시아 번역 워크숍은 아시아 언어에 대한 이해도나 개발 경험이 없는 폴란드 엔지니어가 솔루션을 개발하는 과정이었기 때문에 그 어떤 언어 확장보다 도전적이었다. 우승이라는 성과를 넘어, 폴란드 연구소의 기술 리더십을 입증한 결과라 더욱 자랑스럽다.

또한 짧은 시간에 커다란 성장을 이룬 청각 지능팀의 성과도 빼놓을 수 없다. 아무것도 없는 상태로 시작해, 2019년과 2020년에는 2년 연속 ‘청각 장면과 사건의 감지와 분류(Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events)’ 워크숍에서 연단에 섰다. 이 외에도 과학 학술지를 통해 연구 발표도 하고 특허도 작성하는 등 다양한 활동을 하고 있다. 앞으로 추진해 나갈 활동에 든든한 밑거름이 될 거 같다.

삼성전자 중국 베이징 연구소의 ‘빈 다이’ 연구원의 인터뷰와 질문에 대한 답변은 3편에서 만날 수 있습니다.

삼성전자는 사용자들이 보다 편리한 삶을 누릴 수 있도록, 기술 경쟁력을 강화하고 선행 기술을 확보하기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 그 노력의 중심에 CE(Consumer Electronics) 부문과 IM(IT & Mobile Communications) 부문 선행연구개발 조직인 ‘삼성리서치’가 있다. 삼성리서치는 전세계 12개국에 위치한 R&D 센터 14곳, 글로벌 AI 센터 7곳과 함께 사용자 중심의 혁신 기술을 연구하며 미래를 준비하고 있다.

뉴스룸은 삼성리서치 해외연구소 6곳의 연구원들을 차례로 만나 삼성전자 제품 경쟁력의 밑바탕인 차세대 기술과 연구 분야, 그리고 이들의 연구가 보다 나은 삶에 어떻게 기여하고 있는지를 소개한다.

릴레이 인터뷰 첫 번째 주자는 삼성전자 우크라이나 연구소(Samsung R&D Institute Ukraine)의 시각 지능(Visual Intelligence) 팀장 세르게이 리트비넨코(Sergii Lytvynenko)다. 아래는 소프트웨어 엔지니어로 입사해 10여년 이상 시각 지능 기술을 연구해온 전문가, 세르게이와의 일문일답이다.

Q: 우크라이나 연구소는 어떤 곳인가?

우크라이나의 심장부인 키이브(Kyiv)에 위치한 우리 연구소는 2009년 설립 초창기부터 AI, Augmented Reality (AR, 증강현실)/Virtual Reality(VR, 가상현실), 보안 분야 선행 기술 연구에 집중해왔다. 유수의 전문가들이 보안 기술, 컴퓨터 비전 등의 연구에 몰두하고 있고, 현지 대학과 산학 협력도 활발히 진행하고 있다.

Q: 시각 지능팀에서는 주로 어떤 연구를 하는가?

AI, 컴퓨터 비전, 컴퓨터 그래픽 분야에 대한 연구를 하고 있다. 연구 성과를 총체적인 사용자 경험으로 변환해서, 종래엔 사람들의 삶의 질을 개선하는 게 주요 업무라고 보면 된다. 물론, 여기에는 일상을 쉽고 간편하게 만드는 것과 사용자에게 긍정적 감정, 몰입 경험을 전달하는 것도 포함된다. 또, 이런 선행 연구가 삼성전자의 다양한 제품에 반영될 수 있도록 여러 팀과 협업도 하고 있다.

Q: 컴퓨터 비전과 컴퓨터 그래픽, 이 두 기술이 새로운 사용 경험에 기여했던 사례를 소개해 달라.

지난 해 ‘스마트 트레이너(Smart Trainer)’라는 새로운 차원의 홈 트레이닝 솔루션 연구를 수행했다. 이 시스템은 스마트 TV에 연결된 USB 카메라로 사용자의 동작을 읽고 사용자가 실시한 운동을 기록하며 자세 정확도까지 알려줄 수 있다. 모두 AI 기술로 가능한 서비스다.

Q: AR 글래스와 같은 증강현실 기술과 관련한 연구도 진행 중인지 궁금하다.

컴퓨터 비전과 컴퓨터 그래픽 기술을 AR 글래스에 적용할 때 풀어야 할 숙제가 아직 많다. 우리 팀에선 주로 난제 해결 방법을 연구하고 있다.

사람의 눈과 같은 기능을 연구하는 컴퓨터 비전 분야는 카메라, 스캐너 등에 투입된 시각 정보에서 유용한 정보를 생성하는 기술이다. 구체적인 주 연구 분야로는 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)^[1], 깊이 측정(Depth Estimation), 주위 환경 이해(Environment Understanding), 인간과 컴퓨터간 상호작용(Human Computer Interaction, HCI) 등이 있는데, 이러한 기술들은 특히 AR과 같은 애플리케이션의 필수 솔루션이다. 컴퓨터 그래픽 분야에서는 AR에 적용 가능한 저지연 렌더링(Low-Latency Rendering)과 게임 성능(Game Performance) 최적화를 연구한다.

▲ 시각 지능 기술을 연구하고 있는 삼성전자 우크라이나 연구소 (Samsung R&D Institute Ukraine) 연구원들

Q: 갤럭시 Z 폴드3의 S펜 기술 개발에도 기여했다. S펜 개발 배경을 소개해 달라.

우리가 집중적으로 연구한 솔루션 중 하나가 S펜 손글씨 인식(Handwriting Recognition) 기술이다. 갤럭시 Z 폴드3는 크고 유연한 디스플레이가 특징으로, 업무나 학업의 생산성을 높이고 새로운 가능성을 제공하는 유일무이한 제품이라고 생각한다. 이런 점에서 S펜 손글씨 인식은 매우 중요한 기술이다. 우리는 펜과 종이가 가진 장점을 디지털 화면으로 옮기기 위해 연구를 거듭했고 그 결과, 손글씨 인식 솔루션에 관련한 특허를 여럿 취득 했다.

Q: S펜 손글씨 인식 기술이 기능적 편리함을 넘어 사람들의 보다 나은 일상에 기여하는 면도 있을 것 같다.

펜과 종이를 사용할 때의 필기 경험에 최대한 가깝게 구현하려 노력했다. 이걸 가능하게 했던 것이 갤럭시 Z 폴드3에 탑재된 AI 기반 포인트 예측(Point Prediction) 솔루션인데, S펜의 입력 지연시간(Latency Input)을 최소화해준다. 이런 기술 덕분에 사용자들은 디지털 필기를 쉽고 즐겁게 경험할 수 있다. S펜으로 쓴 노트를 간편하게 문서로 변환하고, 표·도형·링크도 스마트하게 삽입하며, 심지어 수학 문제 풀이도 한다. 이러한 경험이 일상생활에 진정한 변화를 가져올 것이라 믿고 있다.

Q: 최근 우크라이나 연구소에선 어떤 기술 트렌드를 주목하고 있나?

‘시각 양식(Visual Modality)’을 꼽고 싶다. 일반적인 메모나 영상을 어떻게 하면 스마트한 메모나 영상으로 바꿀 수 있을지, 그리고 이 과정에서 유의미한 상황 정보(Context)를 얼마나 추출할 수 있을지가 관건인 기술이다. 특히 AR이 가능성 높은 분야인데, 아직 해결해야 할 숙제가 많다. 주위 환경을 총체적으로 탐색해 잘 정리된 상황 정보를 제공하는 ‘디지털 눈(Digital Eyes)’이 현실화된다면 우리 삶을 완전히 바꿔 줄 것이다.

인간과 컴퓨터 간의 상호작용인 ‘HCI(Human Computer Interaction)’도 중요한 트렌드다. 말하고 듣고 보는 다중양식 상호작용(Multi-Modal Interaction)은 HCI에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 사용자의 음성, 동작, 표정 등 다양한 정보를 종합해 사용자가 원하는 것을 기호에 맞게 제공할 수 있는 다중양식 상호작용은 앞으로 필수적인 기술이다. 전자제품이 컴퓨터 비전을 통해 사람의 눈처럼 시각 정보를 얻을 수 있다고 가정할 때, 이 정보를 음성 대화 정보와 융합한다면 하나의 정보에만 의존한 것보다 훨씬 인간의 눈 높이에 맞는 경험을 제공할 수 있기 때문이다.

Q: 우크라이나 연구소에서 가장 기억에 남는 성과를 꼽는다면 무엇인지?

올해 6월, AI 분야 주요 어워드인 ‘2021년 CVPR 차트 질문 답하기 챌린지(CVPR 2021 Chart Question Answering Challenge)’에서 팀이 우승을 거둔 것이 가장 기억에 남는다. CVPR(Conference on Computer Vision and Pattern Recognition)은 1983년부터 매년 6월 열리는 국제 학술대회로, 컴퓨터 비전 분야 세계 최고 수준 학회로 손꼽힌다.

Q: 시각 지능 기술이 모바일 사용 경험을 혁신하는 데 매우 중요한 기술인 것처럼, 언어 처리 기술도 못지않게 집중 연구가 필요한 분야다. 우크라이나에선 언어 기술 분야를 어떻게 보고 있는지 궁금하다.

자연 언어 처리(Natural Language Processing, NLP)는 가장 어려운 연구분야 중 하나다. 우리는 전 세계 모든 사람들이 우리 솔루션을 경험할 수 있기를 바라는데, 그렇게 되려면 사용할 수 있는 언어가 확장돼야 하고 지원도 필요하다. 이를 위해, S펜 손글씨 인식 기술이 더 많은 언어를 지원할 수 있도록 노력하고 있다. 현재 80여 개의 언어를 지원하는데 이 숫자는 앞으로 더 늘어날 것으로 본다.

※ 삼성리서치 폴란드의 ‘우카쉬’ 연구원의 인터뷰와 질문에 대한 답변은 2편에서 만날 수 있습니다.

그 어느 때보다 많은 것들이 ‘연결된 세상’에서 사는 지금, 더 나은 경험을 누리기 위해 필요한 것은 바로 물 흐르듯 매끄러운 네트워크다. 그렇기 때문에 이 역할을 수행하는 통신업체들에 큰 기대와 동시에 책임이 따른다. 이제 통신업체들의 네트워크는 수백 만 개의 기기를 끊김 없이 연결해야 하고, 수많은 양의 데이터 흐름을 원활하게 지원해야 하기 때문이다.

삼성전자는 이러한 시기에 인공지능(AI)이 네트워크 서비스의 높은 품질을 유지해주는 것은 물론, 통신 인프라를 현대화하는 데 있어 필수 요소라고 보고 있다. AI 기반의 분석 솔루션이 인간의 창의력, 의사결정 능력과 결합하면 통신업체들이 5G 네트워크를 운영·관리하고 성능을 최적화하는 과정에서 무궁무진한 가능성을 실현할 수 있기 때문이다.

삼성전자는 이동통신사들이 5G 네트워크를 관리하면서 경험하는 다양한 문제 해결을 돕기 위해 인간과 협업이 가능한 AI 도구인 ‘코그니티브 애널리틱스(CognitiV Analytics) 솔루션’을 개발했다. ‘인간과 AI의 협업’이 어떻게 5G 네트워크를 최적화하고, 이를 효과적으로 관리할 수 있는지 알아보자.

운영자와 협업하는 AI 분석솔루션…네트워크 신뢰성 ↑

‘코그니티브 애널리틱스’는 네트워크 장애의 기술적 원인을 신속하게 파악하고 품질을 정확히 분석해, 5G 네트워크 관리 능력을 획기적으로 끌어올려 준다. 이 솔루션은 두 가지 핵심 기능을 통해 구현된다. 먼저 네트워크 전체에 걸친 서비스 성능과 품질을 분석하는 것, 그리고 이 과정에서 운영자와 협업을 하는 것이다.

우선 네트워크 성능을 정확히 분석하기 위해서는 서비스 전체의 흐름을 수집하고 평가해야 한다. 예를 들어 이동통신사가 사용자들이 스마트폰으로 영상을 스트리밍하는 상황의 서비스 품질을 파악하려면, 기지국(RAN)과 코어(Core) 장비를 포함한 여러 5G 네트워크 구성요소들이 어떻게 상호 작용하는지 분석해야 한다. 또 개별 장비나 연결성 측면에서 문제가 없는지 파악하는 방대한 작업이 필요하다. 이러한 5G 네트워크 구성요소들에서 발생하는 데이터의 양은 엄청나기 때문에, 이를 분석하기 위해 강력한 AI 도구가 필수적이다.

삼성전자는 이처럼 복잡한 과정을 지원하기 위해 자회사인 지랩스(Zhilabs)와 함께 ‘코그니티브 애널리틱스’를 만들었다. 이 솔루션은 기지국과 코어 장비를 포함한 다양한 소스에서 데이터를 수집하고, 이를 활용해 네트워크 전반의 상태를 한눈에 살펴볼 수 있게 해준다.

‘코그니티브 애널리틱스’ 솔루션을 활용하면 통신업체들이 네트워크 성능, 서비스, 기타 핵심 정보를 손쉽게 평가하고 종합적인 분석 정보를 얻을 수 있다. 현재 통신업체들은 이러한 정보를 얻기 위해 다수의 개별 분석 솔루션을 사용하고 있다. ‘코그니티브 애널리틱스’는 다수의 솔루션을 오가며 발생할 수 있는 운영자의 오류(Human Error)를 최소화하면서, 네트워크 상태를 빠르게 분석할 수 있다는 강점이 있다.

특히 작업 과정에서 운영자와 긴밀히 협업하고, 어떤 조치를 취하는지에 대한 세부 설명도 제공해 AI가 특정 문제를 해결하는 방법을 더욱 투명하게 공개한다. 이러한 상호작용은 AI의 정확성과 효율성을 높이는 동시에, 통신업체가 AI를 상용 네트워크에 도입하는 것에 대한 신뢰성을 높이는 역할을 한다.

포괄적인 데이터 세트 학습능력 → 고도화된 네트워크 운영 지원

‘코그니티브 애널리틱스’의 핵심은 다양한 데이터 세트를 통한 학습 능력과 규칙 기반의 분석, 자동화 기능이다. 이 솔루션에 적용된 AI는 활용할 수 있는 데이터가 적은 초기 도입 단계부터 통신업체의 네트워크를 신속하게 학습한다. AI의 학습을 위해서는 사용 가능한 데이터 세트가 중요하다. 데이터 세트는 데이터의 특성을 구분해 놓은 ‘레이블드 데이터(Labeled Data)’와 그렇지 않은 ‘언레이블드 데이터(Unlabeled Data)’로 나뉜다.

레이블드 데이터는 데이터의 특성·성격을 사전에 표시했다는 의미다. 사진의 경우 사람, 고양이, 강아지 등 내용을 표시한 것, 영상은 등장인물이 어떤 행동을 하고 있는지와 같은 정보를 표시한 것이다. AI는 이러한 특징을 바탕으로 학습을 진행하게 된다.

레이블드 데이터는 고도로 숙련된 엔지니어들만이 제작할 수 있기 때문에, 이를 얻기 위해 상당한 비용이 든다. 또한 AI 분석 솔루션이 초기 도입 단계에서 유의미한 통찰력을 제공하려면, 언레이블드 데이터를 통한 학습이 가능해야 한다. 삼성전자의 AI는 레이블드 데이터와 언레이블드 데이터 모두를 활용한 학습이 가능하며, 이를 통해 초기 단계부터 통신업체들을 지원할 수 있다.

5G 네트워크 관련 데이터 세트는 대부분 AI로 분석할 수 있지만, 일부 데이터는 AI 기반으로 분석할 수 없는 독특한 특성을 가진다. 이 경우 운영자들은 그동안 경험과 전문성을 바탕으로 자체 규칙을 세워, 데이터를 평가해야 한다. 이를 ‘규칙 기반의 분석(Rule-based analysis)’이라고 한다. ‘코그니티브 애널리틱스’는 규칙 기반 분석과 AI 기반 분석을 모두 지원해, 하나의 플랫폼에서 두 가지 방식을 효과적으로 활용할 수 있다. 이를 바탕으로 통신업체는 네트워크 성능을 더 정확하고 간편하게 평가할 수 있다.

일반적인 네트워크 자동화는 ‘문제 발견 → 원인 파악 → 해결책 모색 → 해결책 네트워크에 반영’의 순서로 이뤄진다. 삼성전자는 AI가 자동화를 수행할 때 적용하는 솔루션을 단계별로 나타낼 수 있도록 설계했다. 따라서 통신업체들은 5G 네트워크에 AI 솔루션을 도입했을 때, 각각의 단계에서 어떤 솔루션이 적용되는지 손쉽게 이해할 수 있다.

‘코그니티브 애널리틱스’는 이미 수억 명의 사용자를 연결하는 모바일 네트워크에 활용되고 있다. 특히 운영자의 개입 없이도 문제를 분석해 솔루션을 적용하고, 그 결과를 다시 분석해 개선하는 ‘클로즈드 루프 자동화(Closed-loop automation)’를 지원한다. 이를 바탕으로 특정 네트워크를 구성하는 장비의 환경설정을 자동으로 제안해준다.

또 실시간으로 네트워크의 주요 성능지표(KPI, Key Performance Index)를 확인하고, 문제가 발생하는 경우 과거의 설정으로 원복 시켜 전체 네트워크에 일관된 서비스를 제공할 수 있게 하는 ‘자동 KPI 모니터링 기능’과 ‘폴백(fall back) 기능’도 포함하고 있다. 트래픽 패턴 변동과 환경 변화에 신속히 대응하기 위해, 실시간 데이터 분석을 바탕으로 네트워크 환경설정을 자동으로 조정할 수도 있다.

사람 몸처럼 스스로 치유하는 ‘완전자동화 네트워크’가 목표

오늘날 통신업체의 네트워크 운영과 관리는 세계를 연결하기 위한 복잡하면서도 필수 불가결한 사항이다. 연결된 기기의 수가 기하급수적으로 증가하고, 실감형 콘텐츠가 확산되는 상황에서 더욱 진화한 네트워크를 운영하기 위한 솔루션에 대한 요구가 커지고 있다. 이를 충족시키기 위해 인간(운영자)과 AI의 협업이 강력한 해결책으로 부상하고 있다.

삼성전자는 여기서 나아가 우리의 몸이 상처를 치유하듯 문제를 즉각 파악하고 해결하는 유기체와 같은, ‘완전 자동화 이동통신 네트워크’를 목표로 하고 있다. 예를 들어 사용자가 스마트폰으로 영화를 감상하다가 스트리밍이 멈추게 되면, AI가 곧바로 원인을 파악해 스스로 해결하는 형태를 말한다. 만약 급박한 트래픽 증가가 예상되는 상황이라면, AI가 추가로 네트워크를 증설하고 용량을 확대할 수도 있을 것이다. 이처럼 살아 움직이는 듯한 네트워크 운영 방식을 실현하기까지는 시간이 걸리겠지만, AI를 올바른 방향으로 꾸준히 발전시킨다면 불가능한 목표는 아닐 것이다.

‘코그니티브 애널리틱스’는 ‘AI를 활용해 일상을 더욱 풍요롭게 한다’는 비전을 실현하기 위한 지속적인 노력의 결과물 중 하나다. 이와 같은 AI 분석 솔루션과 인간의 협업이 통신업체들의 첨단 네트워크를 지원해, 우리 삶의 질을 더욱 끌어올려 줄 것을 기대해본다.

▲ 삼성리서치 승현준 소장(사장)

2020년은 달랐습니다. 우리의 일상이 갑작스레 바뀐 한 해였습니다. 건강, 사랑하는 사람들, 가치 있는 경험이 얼마나 소중한지 깨닫게 된 해이기도 했습니다.

우리는 달라진 일상에 적응하기 위해 눈부신 속도로 기술을 받아들였고, 안락한 집에서 사람들과 소통하면서 새로운 즐거움을 찾았습니다. 모든 것이 멈춰버릴 것 같았지만 우리가 받아들인 기술들을 활용해 일하고 공부하며, 소중한 순간들을 기념하는 삶을 영위할 수 있었습니다.

지난해 삼성전자는 CES에서 ‘새로운 10년’을 다짐하며 혁신적인 기술을 통해 일상을 더욱 의미 있는 경험으로 채우겠다는 비전을 이야기했습니다. 생활 공간이 피트니스 센터나 회의실이 되고, 주방은 개인의 취향에 따라 ‘완전 맞춤형’으로 변하는 모습이었죠. 당시엔 아무도 그 상상이 이렇게 빨리 우리의 일상이 될 줄 몰랐을 겁니다. 그러나 지금, 그 상상은 이미 현실이 되었습니다.

비록 이번엔 행사장에서 직접 얼굴을 마주할 수 없지만, CES 2021은 어느 때보다 역동적인 모습으로 우리에게 다가오고 있습니다. 삼성전자는 CES 2021에서 더 나은 세상으로 가기 위한 ‘다음 여정’을 시작하려고 합니다. 바로 ‘모두를 위한 보다 나은 일상(Better Normal for All)’을 향한 여정입니다.

‘모두를 위한 보다 나은 일상’의 핵심은, 최적의 기술로 더 밝은 미래를 구현하는 것입니다. 삼성전자는 이번 프레스 컨퍼런스에서 △개인 맞춤형 기술과 △생활을 풍요롭게 하는 AI, △우리 사회와 세상을 변화시킬 혁신이 ‘보다 나은 일상’을 어떻게 구현하는지 보여드릴 예정입니다. 그 내용을 조금만 말씀드리겠습니다.

더욱 개선된 ‘개인 맞춤형 경험’

‘모두를 위한 보다 나은 일상’의 중심에는 항상 사람이 있습니다. 집에서 보내는 시간이 늘어나면서 사무실, 피트니스 센터, 오락 공간이 ‘집’이라는 공간에 자연스럽게 녹아들었습니다. 물론 이러한 변화를 수용한다는 것은 우리 모두에게 쉽지 않은 도전입니다. 이는 삼성전자가 끊임없이 더 스마트한 기술을 선보이는 이유이기도 합니다. 요가 동작을 익히고, 설정한 운동 목표를 달성할 수 있도록 돕는 것부터, 맞춤형 조리법을 제공하고 직관적으로 연결된 가전제품으로 새로운 식단을 탐색하는 일까지. 삼성전자는 기술을 통해 개인맞춤형 경험을 지속적으로 제공함으로써 삶을 보다 풍요롭게 만들 것입니다.

집안 풍경을 바꾸는 든든한 조력자 ‘AI’

궁극적으로 ‘보다 나은 일상’은 사람마다 다른 모습으로 실현되겠지요. 개인의 차별화된 욕구와 습관에 따라 다양한 모습으로 나타날 것입니다. 우리는 각자 일상에 맞춰 적응할 수 있는 기술, 새로운 가치를 더해 줄 수 있는 기술, 새로운 경험을 쉽고 역동적으로 즐길 수 있도록 문을 열어 주는 기술을 창조할 것입니다.

식사를 차리고, 식재료를 정리하고, 물건들을 정리정돈할 때 이를 도와줄 믿음직한 동반자가 있다면 어떨까요? 모든 일이 한층 수월해 질 것입니다. 이제 상상만 할 필요는 없습니다. 이번 CES 2021에서 삼성전자가 보여드릴 첨단 기술이 여러분의 손과 발이 되어드릴 것이니까요. AI 기술은 그 어느 때보다 더 많은 걸 할 수 있도록 발전하고 있습니다. 로봇이 보다 나은 일상으로 가는 여정에서 어떤 역할을 할지 빨리 보여드리고 싶네요.

기술, 더 나은 미래를 그리는 토대

삼성은 미래를 향한 여정에서 사람과 사회, 나아가 지구에 대한 책임을 소홀히 하지 않을 것입니다. 기술은 사람들이 세상과 소통하고 경험하는 방식을 바꿀 수 있고 이는 더 밝은 미래를 부르는 원동력이 됩니다. 우리는 요즘 전에 없던 커다란 고난을 극복해 나가고 있는데요, 이와 마찬가지로 보다 나은 일상의 혜택을 다음 세대까지 물려줄 수 있도록 모두가 함께 노력해야 합니다. CES에서 삼성전자는 이러한 지속가능한 비전에 대해 더 많은 이야기를 나누려고 합니다.

삼성전자는 글로벌 기술 선도 기업으로서 사람, 사회, 지구를 최우선으로 생각할 것이고 보다 나은 미래로 가는 길에 있는 장애 요소들을 극복하는 노력을 이어갈 것입니다.

‘모두를 위한 보다 나은 일상’을 만들 기회가 우리 앞에 있습니다. 그리고 저는 삼성전자가 이를 실현하는 모습을 소개할 생각에 설레고 있습니다. 1월 11일(미국 현지 시간), 온라인으로 진행되는 삼성전자 프레스 컨퍼런스에 함께 해 주시길 기대하고 있겠습니다.

뉴스룸이 1, 2일 차 토론 내용을 바탕으로 AI 연구가 당면한 과제와 나아갈 방향을 정리했다.

[AI 포럼 1일 차]
급변하는 세상 속 활발한 AI 사용을 위한 노력

AI 기술은 몇 년간 괄목할 만한 성장을 이뤘다. 최근에는 팬데믹 등으로 전 세계에 큰 변화들이 생기면서 AI가 실생활의 문제를 어떻게 해결할 수 있을지 관심이 쏠리고 있다.

삼성전자 종합기술원 주관으로 열린 1일 차 기조연설에서 삼성전자 김기남 대표이사(부회장)는 ‘삼성전자가 사용자에게 의미 있는 영향을 미칠 수 있는 제품을 개발하기 위해 전 세계 연구자들과 협력하고 있음’을 강조했다. 이어 세계적인 석학과 전문가들의 초청 강연도 진행됐다. △캐나다 몬트리올대학교(University of Montreal) 요슈아 벤지오(Yoshua Bengio) 교수 △미국 뉴욕대학교(New York University) 얀 르쿤(Yann LeCun) 교수 △미국 스탠포드대학교(Stanford University) 첼시 핀(Chelsea Finn) 교수, △삼성전자 종합기술원 함돈희 펠로우(Fellow) △구글 리서치(Google Research)의 타라 사이너스(Tara Sainath) 박사 △마이크로소프트 리서치(Microsoft Research)의 제니퍼 워트만 본(Jennifer Wortman Vaughan) 박사가 발표를 이어나갔다.

넥스트 AI 개발 위한 방향 모색

초청 강연 이후, 삼성전자 시스템 LSI사업부 강인엽 사장과 발표자들이 참석한 온라인 라이브 패널 토론이 진행되었다. 진행을 맡은 종합기술원 머신러닝 랩장 최영상 상무는 AI의 발전을 위해 극복해야만 하는 ‘연산 병목 현상’에 대한 질문을 던지며 토론을 이끌었다.

패널로 참석한 강인엽 사장은 새로운 알고리즘 개발과 신경망 확장에 대해 “두 가지를 모두 시도해 보아야 한다”고 말하며 “인간이 가진 시냅스의 규모를 고려할 때 인간 수준의 지능을 달성하려면 새로운 알고리즘이 필수적”이라고 덧붙였다.

데이터 내에서 스스로 문제를 만들고 정답을 찾아내 학습하는 방식의 ‘자기 지도 학습(Self-Supervised Learning)’ 모델을 발표한 르쿤 교수는 “아직까지는 동물 수준의 지능에 도달하기 위한 중요한 조각들을 발견하지 못하고 있는 것 같다”며 “어쩌면 가까운 미래에 적어도 고양이와 같은 동물의 규모에 도달할 수 있는 기계를 개발할 수도 있을 것”이라고 덧붙였다. 이에 핀 교수는 “현재 AI 알고리즘으로는 시리얼 한 그릇을 만드는 기본적인 일도 불가능하다”고 말하며 르쿤 교수의 말에 동의했다. ‘삼성 AI 포럼’의 공동 의장이자, 올해 ‘삼성 AI 교수(Samsung AI Professor)’로 선임된 벤지오 교수는 “미래 시스템이 아이가 학습하는 방식과 견줄 만한 지능을 갖기 위해서는 비(非)지도 학습을 바탕으로 한 모델 개발이 필요하다”고 지적했다.

‘더 공정한’ AI를 만들기 위한 시스템 개선, 제도적 규제, 기업의 이익 추구 시 달성해야 할 균형에 대한 논의 또한 1일 차 토론의 주목 할 만한 내용이었다. 워트만 본 박사는 “시스템 구축 과정에서 다양한 관점을 도입해야 한다”고 강조하며, “기계학습 시스템을 설계할 때 모든 사람에게 동일한 결과를 도출하는 것이 아닌, 사람들이 따라야 하는 과정에 대한 규제가 이루어졌으면 한다”라고 말했다.

음성인식을 위한 종단 모델(End to End Models for Speech Recognition)이 활발하게 적용될 수 있는 분야도 논의되었다. 사이너스 박사는 “해당 모델은 지연시간을 줄이고 인터넷 연결의 필요성을 제거해 음성 인식 분야를 변화시켰다”며 “미래에는 장시간 회의 기록 등의 목적으로 널리 적용될 것이다”라고 말했다. 또, ”세계 모든 언어를 인식할 수 있는 모델을 개발하고자 하는 노력이 이뤄지고 있는데, 이는 매우 도전적이고 흥미로운 연구 분야이다”라고 밝혔다.

[AI 포럼 2일 차]
인간 중심 AI를 위해, 다양한 분야에서 연구

삼성 AI 포럼 2020의 2일 차는 삼성리서치 주관으로 개최됐다. 삼성리서치 승현준 소장(사장)은 기조연설을 통해 “삼성은 AI 연구를 가속해 전 세계 사용자들의 삶에 실질적 혜택을 주는 것을 목표로 비전과 그래픽(Vision & Graphics), 음성과 언어(Speech & Language), 로보틱스(Robotics)와 같은 전통적인 AI 분야는 물론, 온 디바이스 AI(On-Device AI), 건강과 웰니스(Health & Wellness) 분야 연구에 주력하고 있다”며 진행 방향을 소개했다.

또, 승 소장은 “AI 기능성을 최대한 확장해 사용자들에게 의미 있는 기여를 하기 위해서는 학계 연구진과 기업이 손을 잡고 최상의 솔루션을 함께 개척해 나가야 한다”고 당부의 말을 전하기도 했다.

AI의 미래를 통찰하다

두 번째 날의 삼성 AI 포럼은 다양한 초청 연사의 강연으로 풍성함을 더했다. ‘인간 중심의 AI’를 주제로 △미국 스탠포드대학교 크리스토퍼 매닝(Christopher Manning) 교수 △미국 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology) 데비 파릭(Devi Parikh) 교수 △미국 애리조나주립대학교(Arizona State University) 수바라오 캄밤파티(Subbarao Kambhampati) 교수 △삼성리서치 뉴욕 AI 센터장 다니엘리(Daniel D. Lee) 부사장의 기조 강연이 진행됐다.

강연 이후, 매닝 교수, 파릭 교수, 캄밤파티 교수, 다니엘리 부사장이 참여한 토론도 눈에 띄는 볼거리. 토론의 사회를 맡은 승 소장은 캄밤파티 교수가 기조 강연에서 언급한 ‘AI에 의한 데이터 조작의 위험성이 야기할 수 있는 잠재적 문제’에 주목하며 첫 번째 질문을 던졌다. 캄밤파티 교수는 이에 대해 “앞으로 AI 기술은 계속 발전할 것이기 때문에 AI를 활용한 데이터 조작에 대한 가능성을 다양한 방법론으로 해결하려는 노력이 중요하다”고 답했다.

‘AI 연구 관련 기업이나 연구소에서 데이터 확보와 관리를 위해 새로운 수단을 개발할 필요가 있다고 보는지’에 대한 토의도 이뤄졌다. 학계에서는 충분한 분량의 데이터를 확보하기 어렵고, 산업계에서도 과도한 비용 등의 이유로 데이터 확보가 어려운 것이 현실. 파릭 교수는 적은 데이터로도 모델링이 가능한 새로운 연구 방법이나 오픈 리서치 등 학계와 산업계 간 협력의 필요성을 강조하며 “회사 밖에 있는 연구원들도 다양한 영역에서 공공 데이터를 이용할 수 있지만, 현재 AI 분야에서 가장 흥미로운 부분은 아직 데이터를 확보하지 못한 영역에 있다. 이 영역에서 최신 기술과 관련된 새로운 문제점, 그리고 해결을 위한 접근법이 등장할 수 있다”고 말했다.

마지막 질문으로는, 이날의 주제이기도 한 ‘인간 중심의 AI’를 조명하며 ‘언제쯤 AI가 인간 지능과 유사한 수준의 역량을 보일 것인가’라는 화두가 던져졌다. 승 소장의 ‘70여 년 된 AI 역사를 기준으로, 향후 70년 후에는 AI가 인간 지능과 유사한 수준의 역량을 보이는 것이 가능할지’에 대한 질문에 다니엘 리 부사장은 “AI는 여전히 가야 할 길이 멀지만 70년은 매우 긴 시간으로, 낙관적으로 미래를 내다보고 싶다”고 말했다. 하지만 “그 과정에서 많은 난제가 부상할 것이다”라고 말하며, “학계와 기업이 공동의 목표를 가지고 함께 연구에 나설 필요가 있다”고 힘주어 말했다.

또, 매닝 교수는 “지금과 같이 데이터를 많이 쓰는 방법론으로는 다양한 문제를 해결하는 데 한계가 있다. 우리가 꿈꾸는 AI의 고도화를 지속 구현하기 위해서는 기업뿐만이 아니라 일반인들도 유용하게 활용할 수 있는 AI 시스템을 제공해야 한다”며 발언을 마무리했다.

양일에 걸쳐 진행된 삼성 AI 포럼 2020은 내년 포럼은 대면 행사로 진행할 수 있기를 희망하며 끝을 맺었다.

삼성 공식 유튜브 채널을 방문하면 ‘삼성 AI 포럼 2020’에서 진행된 전체 세션과 초청 연사 강연을 시청할 수 있다.

삼성리서치 승현준 소장(사장)은 기조연설을 통해 “둘째 날 포럼 주제인 ‘인간 중심의 AI(Human-Centered AI)’는 우리의 삶을 더 풍요롭고 편리하게 해주는 제품과 서비스를 만들자는 삼성전자의 비전과 일맥상통하다”고 강조했다.

승 소장은 “연구 자유도가 높은 학문적 연구와 달리 현실적인 문제를 해결해야 하는 기업들의 연구에는 극복해야 할 제약이 많다”면서, “이러한 제약이 기업의 창의적 문제 해결과 혁신적 연구를 가능하게 하는 원동력”이라고 말했다.

특히, AI 연구가 추구해야 할 큰 그림(Big Picture)의 예로, AI 기술이 적용된 삼성 제품과 서비스 사례를 언급하며 향후 더 많은 가치를 제공하기 위해 삼성전자뿐만 아니라 AI 연구자들이 극복해야 할 기술적 도전과 연구 방향을 제시했다.

승 소장은 삼성전자가 비전과 그래픽(Vision & Graphics), 음성과 언어(Speech & Language), 로보틱스(Robotics) 등 전통적인 AI 분야는 물론, 온 디바이스 AI(On-Device AI) 분야와 AI를 통해 삶에 새로운 영향을 줄 수 있는 건강과 웰니스(Health & Wellness) 분야도 활발히 연구를 진행하고 있다고 소개했다.

또한, 각 분야가 당면한 한계를 극복하기 위해 삼성전자가 진행 중인 연구 현황, 글로벌 대학∙기업과의 협력 성과와 파트너십도 함께 소개했다.

마지막으로 승 소장은 “더 나은 세상을 만들기 위해 AI가 어떻게 우리의 행동 변화를 이끌어 삶을 개선시킬 수 있을지를 보다 심도 깊게 고민할 필요가 있다”며 발표를 마무리했다.

이어, △자연어 처리(Natural Language Processing) 세션에는 미국 스탠포드 대학교(Stanford University) 크리스토퍼 매닝(Christopher Manning) 교수 △비전 세션에는 미국 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology) 데비 파릭(Devi Parikh) 교수 △인간과 로봇의 상호작용(Human Robot Interaction) 세션에는 미국 애리조나주립대학교(Arizona State University) 수바라오 캄밤파티(Subbarao Kambhampati) 교수 △로보틱스 세션에는 삼성리서치 뉴욕 AI센터장 다니엘리(Daniel D. Lee) 부사장이 발표하는 등 세계 각국에서 최근 활발하게 연구 활동을 하고 있는 AI 전문가들의 기조 강연이 진행됐다.

▲ ‘삼성 AI 포럼 2020’에서 기조연설을 하고 있는 삼성리서치 승현준 소장(사장)