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상상 속 용, 이렇게 날았다...나는 법 스스로 학습하는 AI 나왔다

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2017년 11월 27일 20:00 프린트하기

온라인 게임이나 영화에서는 와이번(익룡을 닮은 상상 속 동물)이나 그리폰(사자의 몸통에 맹금류의 머리와 날개를 갖은 상상 속 동물)이 마치 현실인 것처럼 생생하게 날아다닌다. 박쥐나 거대한 새 같은 동물의 움직임을 그대로 모사했기 때문에 가능하다. 그런데 이들이 ‘정말’ 어떻게 날아다니는지 확인할 수 있는 기술이 나왔다.

 

이제희 서울대 컴퓨터공학부 교수팀은 스스로 학습해 비행 방법을 터득하는 인공지능을 개발했다고 27일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 이미 멸종된 중생대 익룡이나 용같은 상상 속 동물이 물리 법칙에 따라 움직이는 모습을 컴퓨터 그래픽으로 구현할 수 있다.

 

연구팀은 우선 비행 방법을 학습할 가상의 비행생명체 (이하 비행체)를 만들었다. 새나 곤충처럼 날아다니는 생물은 물리학적으로 타당하면서도 자연스럽게 움직이기 때문에 비행체 역시 물리 법칙에 따라 움직이도록 만들었다.

 

완성된 비행체는 가상 세계에 놓인 장애물을 통과하며 목표 지점까지 비행하도록 했다. 이 때 비행체는 딥러닝 기반 강화학습 방법을 이용해 스스로 움직이는 동작을 수정했다. 날개를 움직이는 방법을 바꾸거나 장애물을 만났을 때 위나 아래, 혹은 옆을 통과하는 방법을 변경하며 자연스러운 비행을 만들어나갔다. 1~2일 정도 시간이면 비행체는 자신의 형태에 맞는 비행 방법을 만들어냈다.

 

 

서양의 용과 닮은 상상의 비행생명체가 여러 동작을 반복하면서 스스로 비행하는 방법을 배우고 있는 모습 - 서울대 제공
서양의 용과 닮은 상상의 비행생명체가 여러 동작을 반복하면서 스스로 비행하는 방법을 배우고 있는 모습 - 서울대 제공

 

연구팀은 날개 숫자가 한 쌍인 비행체는 물론, 민들레 씨앗처럼 날개를 가진 비행체나, 용처럼 긴 몸뚱이에 날개를 가진 비행체에 대해서도 같은 방식으로 비행 방법을 학습하도록 했다. 그 결과 비행체 마다 형태에 맞는 다양한 비행 방법을 학습한다는 사실을 확인했다. 이렇게 만들어진 움직임에 그래픽 효과를 입혀 영화나 게임에서도 사용할 수 있을 정도로 현실감 있는 영상을 제작하기도 했다.

 

컴퓨터 상에서 재현된 비행 생명체들의 모습. - 서울대 제공
컴퓨터 상에서 재현된 비행 생명체들의 모습. - 서울대 제공
재현된 움직임에 특수효과를 추가한 영상의 한 장면 - 서울대 제공
재현된 움직임에 특수효과를 추가한 영상의 한 장면 - 서울대 제공

 

이 교수는 “알파고가 바둑의 수를 대입하면서 어떤 수가 좋은 것인지 스스로 학습했던 것처럼 가상 비행생명체가 주어진 환경에서 에너지를 적게 소모하면서 안정적으로 원하는 방향으로 움직이는 방법으로 스스로 개발했다”며 “이를 이용해 멸종된 생명체나 실제 존재하지 않는 비행체의 사실적인 움직임을 재현할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구는 컴퓨터 그래픽스 분야 학술지 ‘ACM 트랜젝션 온 그래픽스(ACM Transactions on Graphics)’에 게재됐다.

 

↓ 백문이 불여일견, 어떤 AI인지 연구팀이 공개한 동영상으로 확인이 가능하다.

 


오가희 기자

solea@donga.com

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