왼쪽부터 전윤찬 석박사 통합과정생, 소프트웨어학부 이종민 교수(사진=중앙대)
NeurIPS는 ICML, ICLR과 함께 세계 3대 인공지능 학회로 꼽힌다. 특히 구글 스칼라(Google Scholar)가 집계하는 AI 분야 학술지·학회 영향력 지표(h5-index)에서 1위에 오른 최고 권위의 학회로 알려져 있다.
이번 학술대회를 앞두고서는 총 3만 709편의 논문이 제출돼 이 중 7900편이 채택됐다. 이 가운데 학회 본무대에서 연구 성과를 직접 공개하는 구도 발표 논문은 단 112편에 그친다. 중앙대 연구팀의 발표 논문은 전윤찬 중앙대 석박사통합과정생이 제1 저자로 참여했으며 이종민 교수가 교신저자를 맡았다.
해당 논문은 단 한 장의 2D 사진만으로 새의 3차원 자세와 몸 형태를 정확히 복원하는 AI 기술을 다룬다. 지구상에는 약 1만 종의 새가 살고 있지만 AI 학습용 3D 데이터가 있는 종은 수십 종에 불과하다. 이 때문에 학습하지 않은 미지의 종을 정밀하게 복원하는 것이 이 분야의 숙제였다.
연구팀은 진화생물학에서 종 간 형질 변화를 설명할 때 쓰는 수학 모형인 ‘오른슈타인-울렌벡(Ornstein-Uhlenbeck) 과정’을 AI에 적용해 문제를 해결했다. 종·속·과·목으로 이어지는 생물 분류 체계를 활용해 유전적으로 가까운 친척 종일수록 추정되는 3D 형태도 비슷해지도록 유도한 것이다.
그 결과 연구팀의 신기술은 모든 조류 벤치마크 지표에서 기존 최고 성능 모델을 앞질렀다. 특히 학습하지 않은 종을 평가하는 실험에서 키포인트 정확도가 기존 대비 약 15% 향상되는 등 ‘처음 보는 새’를 복원할 때 독보적인 성능을 입증했다. 이 기술은 향후 야생 조류의 생태 모니터링, 멸종위기종 보전, 동물행동학 연구 등에 널리 활용될 전망이다.
이종민 교수는 “생물학자들이 수십 년간 축적해 온 진화적 지식을 AI가 직접 활용하도록 한 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “연구실을 연 지 1년 만에 학생들과 함께 중앙대 최초의 NeurIPS 구두 발표라는 성과를 내 뜻깊고, 앞으로도 3차원 공간을 이해하는 AI 연구로 세계 무대에서 경쟁하겠다”고 포부를 밝혔다.
논문 제1 저자인 전윤찬 학생은 “생물학의 오래된 지식이 최신 AI의 한계를 푸는 열쇠가 됐다”며 “세계 최고 학회 본무대에서 연구를 발표하게 돼 영광”이라고 했다.
