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국내 연구진이 인공지능(AI)와 현실 세계를 잇는 새로운 AI 개념을 세계 최초로 제안했다. 자율주행차, 의료 로봇 등 AI를 활용하는 곳이 많아지는 가운데, 신뢰성과 정확도를 높인 AI의 기반을 마련할 것으로 기대된다.

DGIST는 박경준 전기전자컴퓨터공학과 교수 연구팀이 AI와 사이버-물리 시스템(CPS)를 효과적으로 결합하는 ’사이버-물리 AI’를 세계 최초로 제안했다고 밝혔다. CPS는 물리적인 장치와 소프트웨어가 결합된 것으로, 스마트 팩토리, 자율주행차, 사물인터넷 등을 아우르는 개념이다.

젠슨 황 엔비디아 CEO가 “미래 기술의 핵심은 물리AI”라고 강조한 만큼, 현실에서 직접 작동하는 AI는 앞으로 많은 곳에서 볼 수 있을 전망이다. 하지만 AI를 현실에 적용하려면 풀어야 하는 과제가 많은 것도 사실이다.

박 교수는 “AI와 현실 세계는 전제부터 다르다”고 설명했다. AI는 확률적으로 좋은 결과를 낸다는 게 전제라면, 현실 세계에 적용되는 CPS는 사고가 없어야 하는 보수적인 전제를 갖고 있기 때문이다.

또한 AI는 컴퓨팅·전력 자원을 충분히 공급받지만, 현실 세계에서는 한정적인 자원을 효율적으로 사용하는 게 중요하다.

연구진은 이러한 본질적 차이를 해소하기 위해 104편의 선행 연구를 분석하고 주요 난제를 추려냈다. 오늘날 AI는 추론이 불확실하고, 데이터가 부족하며, 컴퓨팅 자원에 제한적이고, 악의적 공격에 노출되어 있다는 등의 한계를 안고 있다. 이러한 한계를 해결하지 못하면 AI를 현실에 완전히 도입하기 어렵다.

이어 안전하고 효율적인 AI를 위해 필요한 과제를 제시했다. 연구진이 제안한 대응 방안은 디지털 트윈으로 데이터를 보완하고, 효율성을 고려한 AI 모델로 자원을 공유하는 등이다. 앞으로 관련 연구는 제약, 목적, 접근이라는 세 차원을 바탕으로 이뤄져야 한다고 제언했다.

박 교수는 “이번 연구는 AI와 CPS를 완전히 통합하기 위한 기반을 마련한 것으로, AI를 보다 안전하고 안정적으로 운용하는 데 도움이 되길 기대한다”고 했다.