구글 딥마인드가 개발한 알파고가 프로바둑 기사인 이세돌 9단을 꺾으면서 촉발된 인공지능의 바람이 이제는 실생활 영역으로 빠르게 들어서고 있다. 자율주행차, 머신비전 등 산업계 곳곳에서도 인공지능을 덧대어 생산성과 효율성을 높이려는 시도가 곳곳에서 진행되고 있다. 인공지능이란 무엇이고, 현재 어떻게 활용되고 있을까? 인공지능의 이모저모를 알아본다.
[연재순서 : ①인공지능 플랫폼 ②인공지능 전용칩 ③감성컴퓨팅 ④스마트 스피커]

감성컴퓨팅^{Affective computing}이란 인간의 감성을 연구하고, 분석 및 해석할 수 있는 인공지능 기반의 시스템을 뜻한다. 물리적 또는 감각적 자극으로부터 사람들이 보이는 심리적인 반응을 인지하여 인간과 컴퓨터 간의 상호작용에 활용할 수 있다.

감성컴퓨팅이라는 용어는 MIT 대학의 로사린드 피카드^{Rosalind Picard} 박사가 1995년에 처음 사용했다고 알려진다. 피카드 박사가 인간의 감성을 분석하고 해석하는 컴퓨터 기술 개발을 시작하면서 감성컴퓨팅이라고 명명한 것. MIT 미디어랩 감성컴퓨팅 연구실에서는 웨어러블 센서, 머신러닝 기술과 다차원 알고리즘 기반의 감성분석 인지시스템을 구축하여 비디오·오디오·텍스트·얼굴 표정·몸동작 등을 인식하여 인간의 감성 상태와 행동을 탐지하는 연구를 수행했다.

감성컴퓨팅 시장 동향
인지과학과 ICT 분야의 융합으로 감성컴퓨팅 기술 역시 발전하고 있는데, 이 중에서도 딥러닝, 인공지능, 뉴럴 네트워크, 빅데이터 등이 감성컴퓨팅의 핵심기술로 주목된다. 이는 인공지능의 핵심기술과 동일하다.
당연한 것이지만, 감성컴퓨팅은 언어인지^{Speech Recognition}, 동작인식^{Gesture Recognition}, 안면인식^{Facial expression} 등을 위한 소프트웨어가 병행되어야 발전할 수 있다. 따라서 이들 분야에 대한 투자도 활발하게 전개되고 있다. 빠른 속도로 새로운 비즈니스의 생태계를 조성할 수 있는 잠재적 기술로 인식되면서 감성컴퓨팅에 대한 투자가 집중되고 있는 것이다.

마켓앤마켓^{Markets and markets}에서 발표한 글로벌 감성컴퓨팅 마켓 분류에 따르면, 어펙티바, 애플, IBM, 마이크로소프트, 구글, 인텔 등이 감성컴퓨팅에 적극적으로 투자하면서 글로벌 선두기업으로 평가받고 있다. 그러나 현재 상태는 가트너가 주목할 기술을 시간별 그래프로 그린 하이프 사이클에서 기술 태동기^{Innovation Trigger} 단계일 뿐이다.

가트너는 감성컴퓨팅이 대중의 관심을 불러일으키며 기대절정단계^{Peak of Inflated Expectations}에 이르기까지 5~10년이 걸릴 것으로 보고 있다. 물론 이후 기술 재조명단계^{Slope of Enlightenment}에서 기술 재평가를 통해 상업적인 가치로 인정받아 제품의 상용화가 될 수 있을지의 여부도 아직은 알 수 없다.

감성컴퓨팅의 6가지 응용분야

감성컴퓨팅은 크게 6가지의 응용 분야로 나눌 수 있다. ▲학습 ▲로보틱스 ▲고객중심경영 ▲이미지 인식 ▲언어 인식 등이 그것이다.

● 학습^Learning : 교육 프로그램 스타트업인 페피팔Peppy Pals은 머신러닝 기반의 학습을 통해 사용자의 감정을 인식하는 시스템을 사회성과 감수성 개발에 활용하고 있다.
● 로보틱스^Robotics : 소프트뱅크의 감정인식 로봇 ‘페퍼Pepper’는 사용자의 감정에 반응하는 세계 최초의 로봇이다.
● 고객중심경영^{Customer Centric Management} : 마케팅 전문 회사인 클로버리프Cloverleaf는 상점에서 구매자의 감정 패턴을 인식하기 위한 LCD 디스플레이 ‘셀프포인트ShelfPoint’를 설치하여 감성컴퓨팅이 판매증진을 이뤄낼 수 있음을 입증한 바 있다.
● 이미지 인식^{Image Recognition} : 미국의 디지털 광고회사인 언룰리Unruly는 2017년도 미국풋볼리그 결승전(Super Bowl)을 시청하고 있는 1500명의 얼굴표정과 이미지를 분석했다. 맥주회사 버드와이저가 당시 가장 높은 광고효과를 얻은 기업(22%)으로 나타났다.
● 언어 인식^{Speech Recognition} : 음성처리를 기반으로 인간의 감정을 심층적으로 분석하는 시스템이다.

감성컴퓨팅의 3대 발전 양상
감성컴퓨팅 기술은 크게 세 갈래의 기술발전 경로를 밟고 있다. 그것은 ▲감성 스피치 ▲얼굴 감정 탐지 ▲몸동작 인식 등이다.

● 감성스피치^{Emotional Speech} : 인간의 감정에 따라 자율 신경계에서 변하는 스피치를 분석함으로써 사용자의 감성 상태를 추출한다.
● 얼굴 감정 탐지^{Facial Affect Detection} : 안면 근육 움직임과 이미지 인식 인터페이스를 활용하여 인간의 감정을 느끼고 읽을 수 있는 알고리즘을 개발, 안면 신경 네트워크 프로세스를 통해 인간의 감정을 분류한다.
● 보디 제스처^{Body Gesture} : 몸의 움직임을 분석하여 사용자의 감정을 인지하는 3D 탐지기술로, 몸동작 인식 알고리즘과 IoT 기술의 접목이 필요하다.

감성컴퓨팅 기술 개발 동향

구글 브레인 프로젝트^{Google Brain Project}는 이미지 검색 시스템을 활용하여 감정을 인지한다. 이미지 인식 알고리즘인 인셉션^{Google Inception}의 경우, 의료 진단과 정확한 치료를 위한 성능을 탑재하고 있다.

레노버는 최첨단의 안면인식 기술을 활용하는 교육 플랫폼 에어클래스^{Air Class}를 선보이고 있다. 에어클래스는 학습자의 교육레벨에 따라 개인 맞춤형 교육시스템을 운영할 수 있는데, 웹캠과 감성 탐지 및 분석을 통해 학습결과에 따른 실시간 모니터가 가능하다.

IBM은 사용자의 음성톤을 분석하여 감정을 인지하는 딥러닝 기반 감성 시스템^{Deep Learning-based Emotional System}을 개발했다. 또 고객의 텍스트를 통해 감정을 분석하는 언어 분석서비스인 톤 애널라이저^{Ton Analyzer}도 선보여 고객 서비스 센터의 혁신을 꾀하고 있다.

마이크로소프트는 감성컴퓨팅을 담당하는 특화조직인 바이브^{VIVE: The Visualization and Interaction for Business and Entertainment} 그룹을 출범시켰다. 바이브는 인공지능 감성 응용분야^{AEI: Artificial Emotion Intelligence}, 정보 시각화^{Information Visualization}, 뇌파 기반의 휴먼 컴퓨터 인터렉션^{Human Computer Interaction} 등의 기술을 개발한다.

인텔은 인간의 눈과 같은 역할을 할 수 있는 센서 장착 카메라 리얼센스^RealSense를 선보였다. 초소형 리얼센스 3D 카메라는 적외선을 이용해 사물을 입체적으로 인식할 뿐만 아니라 미세한 움직임까지 탐지할 수 있어 사용자의 감성을 인식하여 해석할 수 있도록 한다.

 

 

페이스북은 텍스트와 이미지를 통해 사람의 감성을 분석하는 신경 네트워크인 딥페이스^DeepFace를 개발하여 사용자가 손쉽게 이미지 안의 사람들을 태그하여 연결할 수 있도록 지원하고 있다.

2016년 안면인식 소프트웨어 회사인 이모틴트^Emotient를 인수하는 등 감성컴퓨팅에 적극적인 투자를 전개한 애플은 최신 아이폰 X에 얼굴표정을 읽어 이모티콘화함으로써 감성을 표현할 수 있는 3D 애니모지^ANIMOJI 기능을 추가했다. 50개 이상의 각기 다른 근육의 움직임을 분석할 수 있는 트루뎁스^TrueDepth 카메라를 통해 사용자의 감정을 곧바로 표현하는 즉석 이모티콘이 가능하게 된 것이다. 트루뎁스 카메라에는 3만개 이상의 도트를 투사하고 분석하는 기술도 담겨 있어 보다 진보된 안면인식을 구현할 수 있다.