쥐 언어 분석하는 인공지능, 약물중독 치료에 활용 : KISTI의 과학향기

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쥐 언어 분석하는 인공지능, 약물중독 치료에 활용

2019년 02월 27일

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남부럽지 않은 평범한 일상을 누리던 한 의사에게

어느 날 심상찮은 일이 일어난다.

마치 자석에라도 끌린 듯이

각종 동물들이 그의 집으로 몰려드는 것이다.

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이는 그가 동물의 말을 알아들을 수 있기 때문이다.

그 같은 소문(?)이 나자 각자의 사정을 하소연하기 위한 동물들의 방문이 이어졌고,

결국 동물과 대화하는 모습에 사람들은 의사를 정신병원에 보내기에 이른다.

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1999년 개봉해 큰 인기를 모은 코미디 영화

[닥터 두리틀]의 한 장면이다.

그런데 이렇게 동물과 대화하는 것이

현실가능한 일이 된다면 어떻게 될까?

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영화 속 엉뚱한 상상이 아니다.

유레칼러트, 뉴로사이언스뉴스 등 외신에 따르면

최근 쥐의 대화를 분석하는 인공지능이

등장해 화제를 모으고 있다.

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딥러닝을 기반으로 만들어진 이 인공지능의 이름은

딥스퀵(DeepSqueak)이다.

미 워싱턴대 연구진이 개발한 딥스퀵은

이름 그대로 쥐가 발생시키는 초음파를 탐지하고 그 발성을 분석할 수 있다.

Squeak=찍찍

(출처: 워싱턴대 앨리스 그레이)

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그런데 설치류의 초음파를 분석하는 일은 쉽지 않다.

다른 소음이 같이 탐지돼 혼란을 일으키는 등

그 해석에 오류가 생기는 경우가 많기 때문이다.

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그럼 어떻게 이런 문제점을 극복했을까?

비결은 분석이 어려운 청각 신호를

좀 더 수월한 초음파 시각 이미지로 재구성한 데 있다.

보통 인공지능 성능의 척도로 거론되는 이미지 인식률은

인간의 인식률을 가뿐히 뛰어넘는 수준이다.

인간=94.90%

인공지능=97.85%(이미지 인식 대회 2017년 기록)

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연구진은 이를 바탕으로

약 20가지 패턴의 초음파를 확인할 수 있었다.

그리고 쥐들의 커뮤니케이션을 살펴본 결과,

다양한 상황에서의 쓰임새를 확인할 수 있었다.

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쥐가 가장 행복해 보일 때는

설탕과 같은 보상을 기대하는 경우 혹은

친구 쥐와 재미있게 놀이를 하는 경우였다.

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재미있는 것은 암컷 쥐가 나타난 경우다.

수컷 쥐들이 근처에서 암컷 쥐를 감지하면

마치 노래를 부르는 것처럼 발성이 복잡해지는 모습을 보였다.

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특히 암컷 쥐의 냄새만 맡을 순 있고,

볼 수 없을 때 수컷 쥐의 발성은 더 복잡한 것으로 나타났다.

연구진은 이에 대해

“구애 단계에 따라 각자 다른 노래를 갖고 있다는 의미”

라고 분석했다.

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동물의 대화를 분석할 수 있다면,

이를 바탕으로 동물의 감정 및 신체에 대한

더 많은 정보를 얻을 수 있다.

연구진은 향후 딥스퀵을 활용하여

약물이 쥐에게 끼칠 영향을 알아볼 계획이다.

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그들의 최종 목표는 알코올·약물중독 퇴치법을 알아내는 것이다.

“약물이 어떻게 뇌 활동을 변화시켜 쾌락이나 불쾌한 감정을 유발하는지를 알아낸다면, 더 나은 중독 치료법을 고안해 낼 수 있다.”

- 존 노이마이어 교수(워싱턴대 알코올·약물 남용 연구소 부소장)

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이제 동물의 언어를 분석해

질병 치료에 활용하는 세상이 왔다.

언젠가는 정말 종(種)간의 차이를 넘어

소통이 가능한 세상이 오지 않을까?

과학이 가져다주는 혁신은 언제나 놀라울 따름이다.

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