로봇을 좀더 인간처럼 만들려는 과학자들

김상범2006.11.30
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로봇을 좀더 인간처럼 만들려는 과학자들


최근 연구 경향

 

조지(George)라는 로봇이 과학자인 앨런 슐츠(Alan Schultz)와 숨바꼭질 놀이를 하고 있다. 조지는 휙 움직여서 발견되기 전까지 기둥 뒤에 숨는다. 다음으로 조지는 앨런 슐츠가 숨어 있는 곳을 찾는다.

유치한 것처럼 들리지만 앨런 슐츠는 이 로봇에게 기발 뺏기(Capture the Flag) 놀이를 가르치기 위해 노력하고 있는 것이다.

이처럼 로봇이 숨을 곳을 찾고, 인간 놀이친구를 찾아내는 것은 새로운 수준의 인간과의 상호작용으로 볼 수 있다. 로봇은 사람들로부터 단서를 찾고 이에 따라 행동해야 한다. 이것은 로봇에게 인간성을 부여하게 되는 실제적인 로봇 혁명의 시작이다.

매사추세츠 공과 대학교(MIT)에서 로봇 라이프 연구 그룹(robotic life group) 책임자인 신디아 브리지얼(Cynthia Breazeal)은 인간 환경에 있는 로봇을 로봇 분야에서 마지막 미개척지라고 생각하고 있으며, 인간 환경은 가장 복잡하고 로봇 분야의 한계에 도전하도록 만들고 있다고 말했다.

화성, 해저, 조립 라인 등과 같은 곳에서 원격으로 동작하는 소프트웨어 및 장치에 대한 연구였던 로봇 공학은 인간과 함께 일하는 로봇으로 이동하고 있다. 로봇은 인간을 인간으로서 이해해야 하지만, 현재 평균적인 로봇은 인간을 우회해야 할 의자와 같은 사물로 이해하고 있다고 신디아 브리지얼은 말했다.

로봇에게 인간성을 부여하고 있는 연구자들은 인간과 좀더 사려 깊은 방식으로 연계될 수 있는 로봇을 만들고 있다. 이들은 로봇 안내원, 로봇 물리 치료사 등을 만들고 있다. 개당 수천 달러 정도의 가격으로 어린이 환자에 대한 신체적 및 정신적 건강을 모니터링 하도록 지원할 껴안을 수 있는 테디 베어 로봇(teddy bear robot)에 대한 최종 마무리 작업을 수행하고 있다. 로봇은 자폐아에게 그들의 껍질에서 나오도록 달래고 있다. 멜(Mel)이라는 귀여운 펭귄 로봇은 사람들과 눈맞춤을 하고 사람들이 이야기를 할 때 고개를 끄덕인다.

이러한 로봇들을 최초로 보게 될 장소는 노인, 어린이, 장애인 등을 다루는데 있어 특별한 간호를 필요로 하는 가장 인간 지향적인 장소가 될 것이다.

이것이 바로 조지가 수행하는 놀이가 중요한 이유이다. 기계로서 조지는 혁신적인 것이 아니다. 조지는 앨런 슐츠가 책임자로 있는 인공지능 분야 해군 연구소(the Navy Center for Applied Research in Artificial Intelligence)에서 재프로그래밍 되고 있는 기성품 로봇이다.

조지는 큰 빨간 바퀴로 된 기저부와 방안을 볼 수 있는 쌍안경에 의해 이동하며, 깜빡이는 푸른 눈을 가지고 있다. 조지는 기존의 로봇에 비해 인간과 상호작용하는 방법이 다르다.

앨런 슐츠가 해군 연구소에 있는 어수선한 방안에서 조지에게 숨으라고 지시를 내려면, 조지의 머리는 여러 번 회전하면서 숨을 곳을 찾게 된다. 마침내 조지는 인간이 아닌 기계적 목소리로 이제 숨을 것이라고 알린다. 그리고 조지는 상자 뒤에 숨어서 다 숨었다고 선언한다. 앨런 슐츠는 조지를 쉽게 찾아내지만, 조지는 앨런 슐츠를 찾는데 더 힘겨운 시간을 보내지만 결과적으로 성공한다. 어린 아이의 경우 이것은 아무 것도 아니지만, 로봇은 이를 위해 많은 것이 필요하다.

 

앞으로의 발전방향 및 우려 사항

 

2005년에 운전사 없이 자체 운전하는 로봇 자동차가 사막을 통과하는 미 국방부의 그랜드 챌린지에서 우승한 스탠퍼드 대학교(Stanford University)의 인공 지능 연구실(Artificial Intelligence Lab) 책임자인 세바스찬 스런(Sebastian Thrun)은 현재의 로봇 지능 분야가 단지 피상적인 것만을 다루고 있다고 지적했다. 그는 10년 후에 로봇이 보건 의료 체계에서 돌아다니고, 가정에서는 다중 암을 가진 로봇이 청소하게 될 것으로 예상했다. 그때가 되면 로봇은 상당히 개인화된 장치가 될 것이라고 그는 예측했다.

이것은 큰 전환이 될 것이다. 최신 가정용 로봇으로 280달러의 진공 청소 로봇인 아이로봇(iRobot)의 룸바(Roomba)는 원반 형상의 장치로 2백만 대 이상이 팔렸으며, 동일 회사의 스쿠바는 바닥을 물청소할 수 있다. 이 두 로봇 청소기는 사람이 방을 비웠을 때 가장 잘 동작하도록 설계되어 있다.

그러나 과학자들이 로봇에 대해 꿈꾸는 것은 만화영화 시리즈 우주 가족 젯슨(the Jetsons)에서 청소 로봇인 로지(Rosie)가 사람인 제인(Jane)이 즐겁게 걸어 다니는 동안 성실하게 일하는 것이다.

매사추세츠 공과 대학교(MIT)의 인공 지능 연구실(artificial intelligence lab) 책임자인 로드 브룩스(Rod Brooks)는 만약 로지가 사람의 면전에서 돌아 다니려고 한다면, 그 상호작용은 자연스럽고 편안해야 한다고 말한다.

그래서 지난 수십 년 동안 배선 작업으로 시간을 낭비했던 일부 로봇 공학자들은 그들이 수행해 오던 하드웨어와 소프트웨어를 제쳐 놓고, 인간이 어떻게 생각하고, 공동으로 일하고, 의사 소통하는 지를 연구하였으며, 이를 로봇에 적용할 수 있었다.

인간-로봇간의 상호작용이라는 새로운 분야가 탄생했다. 이 분야는 다른 로봇 공학분야와는 달리 많은 연구 책임자들이 여자이다. 여기에는 사회 과학자, 언어 전문가, 의사, 심지어는 요양원 등과 같은 장소에 로봇을 배치하는 것이 올바른 것인지를 의심하고 있는 윤리학자도 포함된다.

50년 전에 미국의 다트머스 대학교(Dartmouth University)에서 열린 포럼에서 만들어진 인공지능 분야에는 그 동안 큰 변화가 있었다. 전문가들은 퍼즐과 서양 장기에 집중했으며, 인식, 현재 어디에 있는 지에 대한 감각, 주변에 무엇이 있는지, 주변과 어떻게 상호작용하는 지 등과 같은 개념을 건너뛰었다.

전문가들은 모두 영리한 사람이 하는 서양 장기와는 달리 인식은 2살 어린 아이가 할 수 있는 쉬운 것이라고 생각했다. 그러나 그들은 2살배기가 하는 일이 매우 어려운 일이라는 것을 알아채지 못한 것이다.

타인의 관점을 받아들이는 어린 아이들의 기술은 로봇이 인간과 실제적으로 편안하게 일하기 위해 갖추어야 할 매우 중요한 능력임이 판명됐다고 앨런 슐츠는 밝혔다. 그리하여 앨런 슐츠는 내년 정도에 사건을 해결하는 고전 탐정 영화처럼 로봇이 알지 못하는 해군 연구소에서 걸어 다니는 사람을 따라다니기를 희망하고 있다.

유사하게 연구자들은 로봇이 사람과 의사소통하는 방식을 이해할 수 있도록 단지 사전을 로봇의 데이터베이스에 저장하여 사용하는 것뿐만 아니라 언어 추론(language-reasoning), 제스처, 눈맞춤 등을 가르치는 연구를 하고 있다.

미 항공우주국(NASA)에서는 우주비행사들이 앨런 슐츠와 함께 연구하고 있으며, 우주비행사가 어떤 것을 가르쳤을 때 로보노트(Robonaut)라고 불리는 우주 유영 시제품 로봇이 이를 이해할 수 있도록 연구하고 있다.

인간의 경우 이를 이해하지만 로봇이 이러한 실마리를 조합하도록 하는 것은 엄청난 도약임이 증명됐다. 그리고 인간에게는 심지어 끄덕거림과 눈맞춤과 같이 알지 못한 채 포착하는 미묘한 실마리도 있다.

미국 매사추세츠주 케임브리지(Cambridge)에 위치한 미츠비시 전기 연구소(Mitsubishi Electric Research Lab)의 캔디 시드너(Candy Sidner)는 사람들이 끄떡이고, 움직이고, 지시하는 것 등을 수행하는 더 활발한 로봇에 잘 반응한다는 것을 찾아냈다. 그래서 캔디 시드너는 지시하고 고개를 끄덕이는 펭귄 로봇 멜(Mel)을 개발했다. 멜 앞에서 고개를 끄덕이면, 멜도 고개를 끄덕인다.

로봇은 어떤 모습을 가져야 하는가? 여기에 대해서는 많은 논쟁이 있다. 극단적인 한 예가 매사추세츠 공과 대학교(MIT)의 과학자 네빌 호간(Neville Hogan)과 허마노 이고 크렙스(Hermano Igo Krebs)의 뇌졸중 치료 로봇이다. 이것은 비디오 게임 스크린을 가진 운동 기구처럼 생겼다. 이것은 물리 치료법을 통해 마비된 뇌졸중 환자의 팔과 다리를 안내한다. 심지어 환자들은 이것이 로봇이라는 것을 인식하지도 못한다.

또 다른 극단적인 예는 미국 달라스(Dallas)의 데이비드 한슨(David Hanson)과 일본 오사카 대학교(Osaka University)의 히로시 이시구로(Hiroshi Ishiguro)의 로봇으로, 이들은 소름이 끼칠 만큼 인간을 닮았다. 히로시 이시구로의 로봇 제미노이드(Geninoid)는 본인인 히로시 이시구로를 똑같이 닮았다.

이와 같은 기괴한 유사성은 로봇 공학자들에게 불쾌한 골짜기(uncanny valley) 증후군이라는 신조어를 만들게 했다. 이것은 어느 정도까지 로봇이 사람과 유사할 때 사람들은 더 잘 반응한다는 것을 암시한다. 그러나 그 유사성이 도를 넘어 너무 비슷하게 되면, 사람들은 섬뜩함을 야기하게 되며, 이 시점에서 호감도는 극감하게 된다.

매사추세츠 공과 대학교(MIT)의 세리 터클(Sherry Turkle)은 너무나 인간다워지는 로봇에 대해 우려를 표현하고 있다. 만약 한 개체가 사람과 눈맞춤을 하고, 그 개체가 사람에게 우정으로 다가온다면, 사람들은 거기에 누군가가 있다고 믿는다. 그러나 여기에는 아무것도 없으며 단지 로봇이 진화된 것일 뿐이라고 세리 터클은 말한다.

기술과 본성에 대한 MIT 이니셔티브(MIT Initiative on Technology and Self)를 책임지고 있는 세리 터클은 잠재의식적으로 사람들이 로봇에게 실제보다 과도하게 신뢰를 보내는 것을 우려한다. 그녀는 사람이 아프고, 다치거나 나이를 먹었을 때 실제로 필요한 것은 로봇이 아닌 인간이라고 주장한다.

불행하게도 요양원에서 일하거나, 노인 및 장애인을 돌보는 인력이 부족하다고 남캘리포니아 대학교(University of Southern)에서 로보틱스 및 임베디드 시스템 센터(Center for Robotics and Embedded Systems) 책임자를 맡고 있는 마자 마타릭(Maja Mataric)은 말했다. 평균적인 뇌졸중 환자는 하루에 6시간의 운동 치료가 필요하지만, 실제로 39분의 운동 치료를 받고 있으며, 로봇이 간호사들을 자유롭게 해서 본연의 간호 활동에 종사하도록 할수 있다고 그녀는 말했다.

마자 마타릭은 그녀가 개발중인 로봇의 성격을 뇌졸중 환자의 필요에 적합하도록 조정하고 있다. 그리고 자폐아의 경우 실제적으로 사람보다 로봇과 더 잘 어울리는 것 같다고 그녀는 말했다. 전에 한 번도 웃지 않았던 자폐아가 로봇과의 상호작용에서 웃는 것을 볼 수 있었는 데, 그 이유는 아직 밝혀지지 않았다.

로봇이 인간과 함께 일을 하도록 시도하고 있는 과학자들은 그들이 기대했던 것보다 더 많은 것을 배우고 있다. 과학자들은 인간이 가진 능력에 대한 새로운 이해도 할 수 있었다.

매사추세츠 공과 대학교(MIT)의 인지 기계 연구 그룹(Cognitive Machines Group) 책임자인 데브 로이(Deb Roy)는 사람이 하는 일과 동일한 작업을 수행하는 로봇을 제작하려고 시도하면서 이것이 믿을 수 없을 정도로 어려운 일이라는 것을 깨닫게 되었다고 토로했다.