로봇이 문 열고 닫는데 성공…딥러닝과 FPGA 조합의 산물

'로봇이 인간을 능가하는 것은 이제 시간문제'
일본 히타치, 문 열고 닫는 로봇 실증시험 성공
딥러닝과 FPGA(비메모리) 조합으로 가능케해
연구진, '인간의 두뇌와 같은 AI 개발 목표'

 

문을 여는 로봇에 대해 히타치 '이토 히로시' 연구원이 설명하는 모습. (사진=히타치 공식 홈페이지).

로봇이 인간을 능가하는 것은 시간문제일 것으로 보인다. 일본기업 히타치는 최근 와세대 대학과 협업해 로봇이 문을 열고 닫는 실증시험을 진행한 결과 96%의 성공률을 보였다고 밝혔다. 히타치는 지난 2018년부터 딥러닝과 FPGA(프로그램이 가능한 비메모리 반도체의 일종, Field-Programmable Gate Array)를 조합시켜 로봇에게 직면한 '예상 밖 상황'에 유연하게 대처할 수 있도록 학습시켰다. 이번 시험 결과는 단순히 문을 열고 닫는 기능뿐만 아니라 동작 하나 하나를 프로그래밍 할 필요가 없는 시대에 도래했다는 것을 증명한다고 볼 수 있다.

 

제한된 로봇의 영역, 활동 반경 넓어진다

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기존의 로봇들은 공장 등에서 정형 업무에 널리 쓰이고 있었다. 하지만 동작 하나 하나를 모두 프로그래밍 해야 할 필요가 있었다. 게다가 예상 밖의 움직임에는 신속하게 대처할 수 없었다. 이로 인해 로봇의 용도는 한정된 영역에 머물고 있었다. 그러나 히타치는 딥러닝과 FPGA를 조합시켜 기술을 진화시켰다.

 

이번 실증시험에서 로봇은 총 6시간의 훈련을 받았다. 이후 로봇은 문고리가 보이면 어떻게 열어야 하는지 스스로 터득해 유연한 동작을 보여줬다. (사진=뉴사이언티스트 유튜브 캡처).

히타치는 로봇의 전신을 제어하고 복잡한 동작을 인간이 가르쳐주는 연구를 2018년부터 시작했다. 처음엔 많은 어려움이 있었다. 이번 실증 시험에 참여한 히타치의 '이토 히로시' 연구원은 "가장 힘들었던 것은 시스템의 연결"이라며, "문을 여는것에 대해 인공지능(AI)이 인지하고 명령을 내린다 하더라도 관절과 로봇의 부하 상태를 이해하지 못하면 '칵칵' 대는 소리와 함께 동작의 오류가 생겼다"고 말했다.

 

FPGA가 탑재된 컨트롤러 칩. (사진=히타치 홈페이지).

그러나 이번에 선보인 '문을 여는 로봇'의 경우 카메라의 영상과 자신의 모터 부하상태 등에 대해서까지 학습시켜 성공적인 결과값을 얻어낼 수 있었다는 것이다. 이번 실증시험에서 로봇은 총 6시간의 훈련을 받았다. 이후 로봇은 문고리가 보이면 어떻게 열어야 하는지 스스로 터득했다. 30분 동안 왕복 15회 문을 열고 닫는 동작을 완료했다. FPGA를 통한 감각 기능을 부여한 것이 큰 역할을 해냈다.

 

사람의 뇌와 똑같은 AI를 만들기 위해 노력

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이토 연구원은 "로봇을 만드는 것은 인간을 만드는 것과 같다"며 "완전한 로봇을 만들기 위해서는 사람의 뇌가 어떤 구조로 이뤄져 있는지를 생각하며 만들 필요가 있다"고 이야기했다. 앞으로는 상용화와 관련한 품질 보증의 숙제를 풀어야할 것으로 보고 있다. 

 

연구진이 로봇에게 동작을 알려주면서 학습시키고 있다. (사진=히타치 페이스북).

이번 연구 성과는 로봇이 인간의 직접적인 프로그래밍 없이 일정 부분 동작을 학습하고 자신의 신체상태와 기능 등을 감안하면서 쌓아둔 데이터를 기반으로 움직이게 한 것이어서 앞으로 다양한 활동이 가능해질 것으로 기대된다.

 

AI타임스 나호정 기자 hojeong9983@daum.net

 

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