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114 검색 결과: 인공지능

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중국과기대, 인공지능으로 단백질 “광학지문” 최초로 예측

최근 중국과기대학 미세규모물질과학국가연구센터 장쥔(江俊) 연구팀은 인공지능 기계학습의 신경망기술로 단백질 펩티드결합 구조 및 성질 간 구조-활성 상관관계를 시뮬레이션하여 연산량을 대폭 줄였다. 해당 성과는 단백질의 광학특성을 예측하는데 고효율적 도구를 제공했다. 해당 성과는 “미국국립과학원회보(PNAS)”에 게재되었다.
단백질의 스펙트럼 응답신호, 특히 자외선스펙트럼은 단백질 골격의 “지문”이라 불린다. 해당 “광학지문”은 이론적 시뮬레이션 해석을 통해 단백질 구조를 정확하게 규명할 수 있어 생명과학 및 의학진단에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 하지만 단백질 구조는 매우 복잡다변 하여 대량의 고정밀 양자화학 이론적 연산이 필요하고 관련 연산량도 너무 많아 슈퍼컴퓨터마저 소화해내기 어렵다. 단백질 스펙트럼 이론적 해석은 장기적으로 해결하기 어려운 문제로 남아 스펙트럼적 정확 분석 및 단백질 구조 새발견을 제한하고 있다.
연구팀은 먼저 300K 온도에서 분자동역학적 시뮬레이션 및 양자화학적 연산을 통해 5만 개 서로 다른 구조의 펩티드결합 분자모형을 획득했다. 다음 기계학습 알고리즘으로 결합길이 및 결합각을 선별하고 이면각과 전하정보를 기술자(descriptor)로 함과 아울러 신경망을 통해 펩티드결합 기저상태 구조 및 들뜬상태 성질 간 구조-활성 상관관계를 구축했다. 그 다음 훈련된 기계학습모델에 기반해 펩티드결합의 기저상태 쌍극자모멘트 및 들뜬상태 성질을 예측했다. 마지막으로 펩티드결합의 자외선흡수스펙트럼을 예측했다. 기계학습모델의 강건성(Robustness)을 검증하기 위해 연구팀은 또다시 300K 온도에서 획득한 기계학습모델에 기반해 200K 및 400K 온도에서의 펩티드결합 자외선흡수스펙트럼을 예측한 결과 시간-밀도범함수이론 연산 결과와 매우 일치했다.
이는 인공지능기술이 최초로 이론적 연산을 통한 단백질 스펙트럼 예측 연구에 이용된 사례이다. 이론적 연산으로 획득한 대량 데이터를 인공지능으로 훈련시킨 후, 단백질 펩티드결합 골격 자외선흡수스펙트럼에 있어 기계학습 시뮬레이션의 타당성 및 장점을 확립했다. 따라서 단백질의 “광학지문” 해석은 보다 효과적이고 쉬워질 전망이다.

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중국 인공지능 5대 개방 혁신 플랫폼이 집중적으로 출시

2019년 5월 9일, 2019 글로벌 인공지능 제품 응용 박람회에서 바이두(百度) 자율주행, 알리바바(阿裡巴巴) 시티 브레인, 텐센트(騰訊) 의료영상, 과기대 커다쉰페이(科大訊飛) 지능언어, 상탕(商湯) 지능시각 등 중국 5대 국가급 인공지능 개방 혁신 플랫폼이 최초로 집중적으로 전시되어 중국 인공지능 제품 응용의 최신 성과를 과시하였다.
현재 AI와 관련된 중국 5대 인공지능 개방 혁신 플랫폼의 응용 분야는 바이두회사가 구축한 자율주행 국가 차세대 인공지능 개방 혁신 플랫폼, 알리바바클라우드컴퓨팅유한회사가 구축한 시티 브레인 국가 차세대 인공지능 개방 혁신 플랫폼, 텐센트회사가 구축한 의료영상 국가 차세대 인공지능 개방 혁신 플랫폼, 커다쉰페이주식유한회사가 구축한 지능언어 국가 차세대 인공지능 개방 혁신 플랫폼, 상탕과학기술개발유한회사가 구축한 지능시각 국가 차세대 인공지능 개방 혁신 플랫폼 등이 포함된다.
2018년 말까지 중국의 20개 성(省)에서 30개 이상 항목의 인공지능 특별 프로젝트 지원 정책을 발표하였다. 베이징, 광둥(廣東), 창장삼각주(長三角)를 대표로 하는 3대 인공지능 산업클러스터가 기본적으로 형성되었으며 인공지능 기업수가 전국의 86%를 차지한다. 중국의 인공지능 기업은 1,000개를 초과하며 바이두, 아리바바, 텐센트 등 과학기술 거대기업이 선도적으로 전면적인 응용 단계에 들어섰고 상탕(商湯), 윈충(雲從), 쾅스(旷视), 이투(依圖) 등 선도적 창업 회사가 치열한 상업화 경쟁 단계에 들어섰다.
2019 글로벌 인공지능 제품 응용 박람회는 세계 200개 이상의 인공지능 기업이 참가한 가운데 화웨이(華為)의 ARM 결합 해결 방안, 알리바바 클라우드의 톈푸(天譜) 세계 첫 출시, SEW 동력전달 설비의 지능화 공장 개혁 혁신기술, 하이신(海信)의 교통 클라우드 브레인(Cloud brain), 다타(達闥)의 지능 유연성 서비스 로봇 등 1,000개 이상 유형의 인공지능 제품 및 혁신적 해결 방안이 제안되었다.

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베이징시 국가차세대인공지능혁신발전시험구 구축을 지원

과학기술부는 “베이징시 국가차세대인공지능혁신발전시험구(이하 시험구)”에 관한 지원 공문을 발표했다.
(1) 시험구 구축을 지원한다. 시험구는 국가 중대전략 및 베이징시 경제사회 발전의 요구를 둘러싸고, 차세대 인공지능 발전의 새로운 경로 및 체제를 탐구하며, 복제·보급할 수 있는 경험을 형성한다. 징진지(京津冀) 협동 발전 촉진 및 중국 인공지능 혁신발전 시범적 선도 분야에서 주요 역할을 발휘한다.
(2) 인재·기술적 우위를 충분히 활용하고 첨단 선도역할을 강화한다. 인공지능 분야에서 베이징시는 국내 첨단연구기관 및 전문가 인력을 많이 보유하는 등 비교우위를 충분히 발휘하여 인공지능 연구개발 배치를 심화하고, 독창적인 혁신을 강화하며, 응용 시범을 확대한다. 인공지능 이론/기술/응용 분야에서 일련의 국제 선도적 성과 창출에 힘쓰고, 글로벌 인공지능기술 혁신의 발원지로 구축하며, 베이징시의 첨단산업 성장 및 고품질 발전을 선도한다.
(3) 체계·체제 개혁을 심화하고 인공지능 발전의 혁신생태를 최적화한다. 정책·법규, 이론·규범, 인재 양성·유치, 데이터 개방·공유 등을 탐구하고 자원배치 방식을 혁신한다. 산학연(產學研) 자금의 심층적 융합을 추진하고 자원 개척·개방을 촉진한다. 인공지능 독창적 혁신 및 건전한 발전에 도움이 되는 체계·체제를 구축하며 인공지능 발전의 혁신생태를 지속적으로 최적화한다.
(4) 과학기술부는 베이징시의 시험구 구축을 적극적으로 협조하며, 관련 정책적 문제를 조율·해결하고, 업무 지도를 강화하며, 전형적 경험·정책을 적시로 총화하여 보급시킬 뿐만 아니라 감시·평가 체제를 구축하고, 시범구 건설진도를 추적 평가하며, 평가 결과에 근거해 격려하고 지원한다.

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베이징대 인민병원, 인공지능 기법으로 당뇨병환자 형별 분류

최근 베이징대 인민병원 내분비과 지리눙(紀立農) 연구팀은 데이터구동방식(data driven system)으로 환자의 당뇨병 형별을 분류함으로써 더욱 정확한 치료를 위해 데이터적 지원을 제공하였다. 해당 성과는 “Lancet Diabetes Endocrinol”에 게재되었다.
당뇨병은 췌장분비기능 장애 또는 인슐린 저항에 의해 발생하고 혈당 상승을 특징으로 하는 대사성 질환이다. 국제당뇨병연맹에서 발표한 2017년 세계 당뇨병 분포도에 의하면, 전세계 성인 당뇨병환자는 4.2억 명에 달하는데 평균 11명 가운데 1명이 당뇨병을 앓고 있다. 그중 중국의 당뇨병환자만 1.14억 명으로 전세계의 3분의 1을 차지한다.
전세계적으로 20년 이상 이용해온 당뇨병 분류 체계는 병인, 병리생리 특성에 근거해 당뇨병을 여러 개 아형으로 나누었다. 하지만 임상 치료 가이드 역할에 한계가 있는 것으로 나타났다. 확실한 당뇨병 형별 진단은 정확한 치료에 근거를 제공할 수 있다는 점에 입각해 연구팀은 보다 세밀한 당뇨병 형별 분류 연구에 매진하였다.
일찍 북유럽의 Groop 연구팀은 인공지능 방식으로 초기 발생 당뇨병을 상이한 아군으로 분류하였고 또한 아군별 임상 표현 및 상응한 치료방법도 상이하다는 것을 증명하였다. 하지만 상기 연구는 북유럽을 대상한 것으로 타지역에서의 적용여부는 확실하지 않다.
지리눙 연구팀은 중국의 초기 발생 당뇨병 사례 2,316건과 미국의 사례 815건을 별도로 연구하였다. 연구팀은 인공지능의 클러스터링 기법을 통해 연령, 체질량지수(BMI), 혈당 수준, 인슐린 민감성 지수(HOMAIR) 및 췌장 섬유세포 기능지수(HOMAB) 등 5개 영역에서 중국과 미국의 당뇨병환자를 4개 아형으로 분류하였다. 데이터 분석 결과, 중국과 미국의 당뇨병환자 4개 아형의 주요 임상 특성은 거의 일치하였고 북유럽 아형의 특성과도 일치하였다. 이로써 정확한 당뇨병 형별 분류 이론은 다양한 환자군 및 종족 사이에서 안정성을 유지함을 입증하였다.

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중산대학, 상부소화관종양 인공지능 조기 진단 치료 프로젝트 가동

2018년 12월 14일, 중산(中山)대학 종양예방치료센터가 주최하는 “상부소화관 종양 인공지능(AI) 조기 진단 치료 프로젝트”가 광저우(廣州)에서 가동되었다.
해당 프로젝트는 상부소화관 종양 선별-진단-치료의 핵심 임상 문제의 해결과 관련하여 인공지능, 빅데이터 및 고성능 컴퓨팅을 핵심으로 하는 기본 플랫폼 및 종양예방치료센터의 수만 건 상부소화관 종양(식도암, 위암) 내시경 검사 데이터를 기반으로 상부소화관 종양 진료 관련 다중 상황, 다중 모드의 인공지능 진료 모델 및 응용 시스템을 구축한다. 해당 응용 시스템의 초기 시용 단계의 데이터 분석에 의하면 악성 종양 식별 정확률은 95%이상에 달한다.
악성종양의 발병률 및 병사율은 뚜렷하게 증가되는 추세를 보이면서 사회적 관심사로 떠오르고 있는 공공보건 문제로 되고 있다. 국가암센터의 통계 데이터에 의하면 세계의 약 50%되는 상부소화관종양은 중국에서 발생하고 그중 85%를 초과하는 환자는 확진시 이미 중말기로 진단 받고 있는데 이는 주민들의 신체건강에 막대한 위험을 가져다준다. 암의 조기 발견, 조기 진단 및 조기 치료는 암 치유율 및 생존율을 향상 시키고 사망률을 감소시키는 주요 수단이다. 그러나 조기 선별, 정기적 건강검진 등 과학적 암예방 지식 부족, 각 지역 의료자원 배분 불균형으로 인한 진료 수준 차이 등 요인은 종양의 조기 진단 및 치료에 아주 큰 영향을 미친다. 그러므로 효과적이고 정확한 조기진단 방법을 탐색함과 아울러 각 지역 각급 의료기관에 보급하는 것은 상부소화관종양 발병 및 예후를 개선하는 핵심이다.
중산대학 종양예방치료센터에서 자체로 개발한 상부소화관종양 지능검사 모델 및 응용 시스템은 중국 최초의 병원이 독자적으로 개발한 완전한 지식재산권을 보유하고 있는 시스템이다. 해당 시스템은 일반종양의 선별-진단-치료 전과정을 포함하며 전문병원 연맹을 기반으로 하고 분급치료의 협력 발전 추진을 목표로 하는 종양 인공 지능 시스템이다. 해당 시스템은 현재 임상시용에서 뛰어난 효과를 나타내고 있다. 다음 단계에 전문병원 연맹의 연구자원 및 데이터 정보를 한층 더 통합시킴으로써 AI 프로젝트의 완벽화 및 응용을 추진함과 아울러 협력 병원에 대규모 보급하여 일선 의료기관의 의료 기술을 향상 시키고 의료 수준의 균일화를 추진하며 전반적인 질병 진료 수준을 향상시킬 전망이다.

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중국항천과학공업그룹, 첫 인공지능 어레이식 지표투과레이더 개발

2018년 11월 27일, 중국항천과학공업그룹 제3연구원 제35연구소는 중국 첫 풀어레이식(Full array) 삼차원 시스템 지표투과레이더(Ground penetrating radar) “잉옌(鷹眼)-A”를 개발하였다. 이는 중국 비파괴 지표 탐사 기술이 “2차원”에서 “3차원”으로의 도약을 의미한다. 또한 인공지능 기술의 지하 비정상체 식별 분야에서의 응용을 구현하였고 파이프라인 지능 검사 정확률을 90% 이상에 도달시켰다.

파이프라인과 노면의 노화로 인한 도시 지하 공간의 안전문제는 날로 심각해지고 있으며 노면 함몰, 가스파이프라인 누출 등 잠재적 위험성이 존재한다. 자료에 의하면 2018년 7월~10월 말까지 중국에서 지하 파이프라인 사고 160건, 노면 함몰 사고 60건 발생하여 인구사상사고 및 재산 손실을 초래하였다.

“잉옌-A”로 도시 지하 다양한 재질의 도시행정 파리프라인, 오일가스 파이프라인 정보를 “투시”할 수 있을 뿐만 아니라 도시 도로 싱크홀, 다공성, 집수(Water catchment) 등 토양파괴 정보를 획득할 수 있다. 또한 지하 6m 이내의 삼차원 데이터 수집 및 저장, cm급 탐측 간격 및 mm급 대지 좌표 측정을 구현할 수 있다.

“잉옌-A”는 다중 송신 및 수신 작동 시스템을 이용하였기에 다중 송신기는 순차적으로 초광대역 전자기 펄스를 송신할 수 있고 다중 수신기는 동기화 수신이 가능하다. 또한 어레이 신호 처리 기술을 결합시켰다. 기존의 제품은 오직 운동 방향에서 측선을 형성할 수 있지만 해당 제품은 레이더 운동 과정에서 운동 방향과 평행/수직되는 여러 가닥의 측선을 동시에 형성할 수 있기에 지하 삼차원 정보의 실시간 수집을 구현할 수 있다.

“잉옌-A” 시리즈 제품에 인공지능 처리 시스템을 장착하였기에 다양한 지하 비정상 정보를 자동검출·식별·표지할 수 있고 지하 파이프라인, 도로 토양파괴 등 정보 해석을 완성할 수 있으며 또한 해당 생성된 결과를 “보고”할 수 있기에 인공 데이터 분석 작업량을 대폭 감소시켰고 데이터 해석 효율 및 정확도를 향상시켰다.

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중국의 인공지능 발전현황 및 시사점

중국은 탄탄한 인공지능(AI) 기술력을 갖추고 무서운 속도로 발전하고 있다. AI 학술논문 발표량과 특허출원량이 모두 세계 1위를 차지할 정도로 막강한 기초연구와 응용개발 실력을 갖추었다. 중국의 AI 인재 보유량 또한 세계 2위이며 교육부를 포함하여 국가차원에서 인력양성을 위한 다양한 지원정책과 프로그램을 실시하고 있다.

지금 중국 내에서 AI 산업분야에 전 세계의 70%에 달하는 융자가 투입되고 있다. 칭화대학이 2018년 7월에 발표한 ‘2018 중국 AI발전보고’에서는 2017년 중국의 AI 시장 규모는 전년 대비 67% 증가된 237억위안에 달하였다 밝혔다. Deloitte는 2018년 11월에 발표한 ‘중국인공지능산업백서’에서 2020년에 이르러 중국의 인공지능 시장규모가 710억 위안에 달할 것으로 전망하였다.

최근들어 중국 정부는 강력하게 인공지능 발전의 의지를 표명하였다. 시진핑 국가주석은 10월 31일에 열린 중앙정치국 제9차 학습회의에서 인공지능이 차세대 과학기술과 산업을 선도할 전략적 기술이라면서 발전의 중요성을 강조하였다. 그후 11월 24일에 栗战书 전인대(국회격) 상무위원장(중국공산당 서열 3위)이 인공지능을 학습주제로 전문 학습회의를 소집하였는데, 이는 이례적인 이슈이다. 이제 중국은 단순히 AI 기술이나 산업을 발전시키는 차원을 넘어 관련 법과 제도화를 연구 및 논의하고 AI 기술의 세계 패권을 꿈꾸고 있다.

중국의 급성장으로 한국과의 기술격차가 확대될 것을 대비하여, AI 연구현황과 산업발전 동향을 파악하는 것은 시급한 현안이다. 본문은 과기산출과 인재투입, 산업발전과 시장응용, 발전전략과 정책환경 등 측면에서 중국의 AI 발전현황을 분석하고 한국과의 협력 가능성을 도출하려 한다.

목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 과기산출 및 인재투입

Ⅲ. 산업발전 및 시장응용

Ⅳ. 발전전략 및 정책환경

Ⅴ. 결론 및 시사점

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상하이, 인공지능 고품질적 개발 가속화 관련 시행방법 발표

최근 열린 세계인공지능대회에서 상하이는 인재팀, 데이터 자원, 기술 혁신, 공간 생태, 자본 지원 등 5대 요소를 망라한 22개 조항의 “인공지능 고품질 개발 가속화 관련 시행방법”을 발표하였다.

고급인력 유치에서 상하이는 조건에 부합되는 인공지능 인재 및 핵심팀을 “인재고봉프로젝트”에 포함시키는 한편 “일인일책(一人一策)” 방식으로 인공지능 인재 혁신창업, 업무와 생활 등 지원조치를 마련하고 국제적 경쟁력을 갖춘 사업육성 플랫폼을 제공한다.

데이터 개방 및 응용 실천에서 정무, 교육, 의료, 관광 등 중점 분야의 데이터 개방을 더한층 심화하고 교통수송, 통상무역서비스, 현대농업 등 응용장면을 제공·보완한다. 또한 신기술, 신제품, 신모델의 응용실천과 성과산출을 가속화한다.

자본 지원에서 인공지능을 전략적 신흥산업의 중점 분야에 포함시킨다. 사회자본을 유치하여 1천억 위안(한화 16조 3,690억 원) 규모의 인공지능개발기금을 조성하고 기업 발전을 위해 자본 및 금융지원을 제공한다.

이외, 기업이 인공지능 관련 표준, 안전 등 제도·규범 제정에 참여하는 것을 더한층 격려할 예정이다. 향후 상하이는 약 60개 인공지능 심층적 응용장면 및 100개 이상 인공지능 응용시범 프로젝트를 구축하고 3~4개 인공지능 특색 마을 및 5개 인공지능 특색 시범단지를 구축함과 아울러 1천억 위안 규모의 인공지능산업육성기금을 설립한다.

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중국의 인공지능도시 관련 기술개발 현황 및 전망

중국은 도시공간의 한계를 극복하기 위해 인공지능도시 발전이 필요하다. 중국의 도시 지역 면적은 최근 10년동안 불과 7.7% 증가되었으나, 인구밀도가 15.3% 급증하면서 도시 발전환경이 갈수록 악화되었다. 제한된 도시공간에서 지능화된 도시기반을 조성해 더 살기 좋고 일하기 좋은 도시로 탈바꿈하는 것이 중국 도시 발전의 시급한 현안으로 대두되었다.

2017년부터 정부 차원에서 인공지능도시 구축에 박차를 가하고 있다. 같은해 3월에 “인공지능”이 정부사업보고에서 처음으로 언급되었고 7월에는 국무원이 “차세대 AI발전계획”을 수립하여 인공지능을 국가전략으로 격상시켜 본격적으로 추진 중에 있다. 중국정부의 전폭적인 지원으로 빠르게 개발되고 있는 AI기술들은 인공지능도시 발전에도 빠르게 적용될 것으로 전망된다.

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헤이룽장, 인공지능산업 발전 3년 행동계획 출범

2018년 2월 28일에 출범한 “헤이룽장성 인공지능 산업 3년 행동계획(2018~2020년)”(이하 “계획”으로 약칭)에 의하면 2020년까지 헤이룽장성은 인공지능 산업 규모를 약 50억 위안(약 8,556억 한화)에 도달시키며 10개 이상의 인공지능 혁신팀을 육성하고 2~5개 인공지능 혁신 플랫폼을 구축하며 100개 디지털화(지능) 작업장을 구축할 예정이다.

해당 “계획”은 기업 주최, 시장 지향적, 산학연용이 심층적으로 융합된 인공지능 기술 혁신 체계를 구축하고 세계 수준의 전략적 과학기술 인재, 과학기술 선도적 인재 및 고수준 혁신팀을 육성하고 인입하며 헤이룽장성 인공지능 산업화 과정을 가속화하고 빅데이터, 클라우드컴퓨팅을 기반으로 하는 인공지능 기술 및 헤이룽장성 제조업, 농림업, 의료 건강 등 우위 산업의 심층적 융합 응용을 중점적으로 추진시킴으로서 헤이룽장 경제 발전에 새로운 추진력을 주입할 전망이다.

“계획”에 따르면 2020년까지 헤이룽장성은 인공지능 기초 이론 연구, 핵심 기술, 지원 플랫폼, 혁신 응용 및 산업 발전 등 측면에서 중요한 성과를 거두고 인공지능과 실물경제를 심층적으로 융합시키며 산업 발전 환경을 지속적으로 최적화하고 인공지능 산업 발전이 전국 선진 수준에 도달하며 전성 인공지능 산업 규모를 약 50억 위안(약 8,556억한화)에 도달시킬 예정이다.

“계획”에 따라 헤이룽장성에서는 인공지능 혁신 능력 구축 강화, 인공지능 산업화 추진, 산업 발전 생태환경 최적화 등 3가지 중점 임무를 완성한다.