美 실리콘밸리, 감성컴퓨팅과 인공지능 융합기술 두각

[바람개비]

美 실리콘밸리, 감성컴퓨팅과 인공지능 융합기술 두각

2017-10-20 백세은 미국 실리콘밸리무역관

- 감성컴퓨팅의 핵심기술 인공지능, 머신러닝, 빅데이터 맞물린 신기술 발전 -

- 교육, 의료, 마케팅, 고객 서비스 등 B2C사업에 적용 -

- 감성인식 오픈소스 프로젝트 또는 감성인식 API  활용해 시장 진출 도모 -

□ 감성컴퓨팅 정의

  ㅇ 감성컴퓨팅(Affective computing)은 인간의 감성을 연구·분석·해석할 수 있는 인공지능 기반 시스템을 뜻함. 물리적 또는 감각적 자극으로부터 사람들이 보이는 심리적인 반응을 인지해 인간과 컴퓨터간 상호작용에 활용

 

자료원: VLAB 홈페이지

  ㅇ 1995년 MIT대학 로사린드 피카드(Rosalind Picard)박사는 인간의 감성을 분석하고 해석하는 컴퓨터 기술 개발 착수하며 감성컴퓨팅이라는 용어를 처음 선보임. 이후 MIT 미디어랩 감성컴퓨팅 연구실에서는 웨어러블 센서, 머신러닝 기술과 다차원 알고리즘 기반의 감성분석 인지시스템을 구축. 비디오, 오디오, 텍스트, 얼굴 표정 및 몸동작을 인식해 인간의 감성 상태와 행동을 탐지할 수 있는 시스템 구현

□ 감성컴퓨팅 시장 규모 예측 및 동향

  ㅇ 인지과학과 ICT 분야의 융합으로 감성컴퓨팅 기술이 급진적으로 발전함에 따라 감성컴퓨팅 시장은 2017년 69억 달러에서 연평균성장률(CAGR) 42.63%를 기록해 2022년에는 425억 달러 규모의 시장에 도달할 전망

Affective Computing Market Forecasts to 2020

자료원: Research and Market

  ㅇ 딥러닝(Deep Learning), 인공지능(AI), 뉴럴 네트워크(Neural Network), 빅데이터가 감성컴퓨팅의 핵심기술로 주목

  ㅇ 언어인지(Speech Recognition), 동작인식(Gesture Recognition), 안면인식(Facial expression‎) 기반 소프트웨어 개발을 통한 기술 선점을 위한 연구가 활발

  ㅇ Markets and markets에서 발표한 글로벌 감성컴퓨팅 마켓 분류에 따르면, 어펙티바(Affectiva), 애플(Apple), 아이비엠(IBM), 마이크로소프트(MS), 구글(Google), 인텔(Intel)이 글로벌 선두기업에 해당하며 전 세계 마켓에서 56%를 차지하고 있음.

□ 가트너 하이프 사이클상 감성컴퓨터

  ㅇ 감성컴퓨팅은 가트너 하이프 사이클의 기술 태동기(Innovation Trigger) 단계에 있으며, 빠른 속도로 새로운 비즈니스 생태계 조성 가능성을 가진 잠재적 기술로써 인식

  ㅇ 가트너사는 감성컴퓨팅이 대중의 관심을 불러일으키며 기대절정단계(Peak of Inflated Expectations)에 이르는 시간이 5~10년 걸릴 것으로 전망함.

  ㅇ 기술 재조명단계(Slope of Enlightenment)에서 기술 재평가를 통해 상업적인 가치로 인정받으며 제품 상용화가 될지 관건

가트너사의 감성컴퓨팅 하이프 사이클(2016년)

 

자료원: 가트너(Gartner)

□ 감성컴퓨팅의 6가지 응용분야

  ㅇ 학습(Learning): 교육 프로그램 스타트업 페피팔(Peppy Pals)이 머신러닝 기반의 학습을 통해 사용자의 감정을 인식하는 시스템을 사회성과 감수성 개발에 활용

  ㅇ 로보틱스(Robotics): 소프트뱅크의 세계 최초 감정인식 로봇 '페퍼(Pepper)'는 사용자의 감정에 반응하는 로봇과의 상호작용 실현

  ㅇ 고객중심경영(Customer Centric Management): 마케팅 전문 회사 클로버 리프(Cloverleaf)는 상점(Retail Store)에 구매자의 감정의 패턴을 인식하기 위한 LCD 디스플레이 '셀프포인트(ShelfPoint)'를 설치해 마케팅과 판매증진에 사용

  ㅇ 이미지 인식(Image Recognition): 미국 디지털 광고회사로 알려진 'Unruly'는 2017년 미식축구(Super Bowl)를 시청하고 있는 1500명의 얼굴표정과 이미지를 분석한 바 있으며, 버드와이저(Budweiser)의 광고효과가 22%로 가장 높은 것으로 발표

  ㅇ 언어 인식(Speech Recognition): 음성처리 기반으로 인간의 감정을 심층적으로 분석하는 시스템

□ 2017년 감성컴퓨팅 기술 발전 3대 양상

  ㅇ 감성스피치(Emotional Speech)

    - 인간의 자율 신경계 안에서 감정에 변화에 따라 변하는 스피치를 분석함으로써 사용자의 감성 상태를 추출

  ㅇ 얼굴 감정 탐지 기능(Facial Affect Detection)

    - 인간의 감정을 느끼고 읽을 수 있도록 안면 근육 움직임 및 이미지 인식 인터페이스 활용

    - 알고리즘을 활용한 안면 신경 네트워크 프로세스를 통해 인간의 감정 분류

  ㅇ 보디 제스처(Body Gesture)

    - 몸의 움직임을 분석해 사용자의 감정상태를 인지하는 3D 탐지기술은 몸동작 인식 알고리즘과 IoT 기술을 접목

□ 실리콘 밸리 글로벌 기업 감성컴퓨팅 관련 기술 개발 동향

  ㅇ 구글 브레인 프로젝트(Google Brain Project)

    - 구글 브레인 프로젝트는 안드로이드 모바일 기반의 이미지 검색 시스템을 활용해 감정 인지

    - 사용자의 실시간 이미지 인식을 가능하도록 구현해 향후 기술의 대중화를 불러일으키게 될 것으로 기대

    - 이미지 인식 알고리즘 '구글 인셉션(Google Inception)'은 의료 진단뿐만 아니라 정확한 치료를 위한 최고의 성능을 탑재한 솔루션으로 주목을 받음.

 브레인 프로젝트(Google Brain Project)

자료원: 구글 사이트

  ㅇ 레노버(Lenovo), 감성 탐지 및 분석 기능 탑재한 교육 플랫폼 '에어클라스(Air Class)'

    - 비즈니스와이어(Business Wire)에 따르면, 에어클라스는 실시간 교육참여율 증진을 위해 최첨단 안면인식 기술을 활용. 업계 최초의 웹캠(Webcam)기반의 감성컴퓨팅 플랫폼으로 교육서비스의 변혁 시도

    - 에어클라스는 학습자의 교육레벨에 따라서 프로그램을 실시할 수 있으며, 수업 진도 및 복습을 위한 개인 맞춤형 교육시스템 운영

    - 학습자의 감성 탐지 및 분석 시스템을 통해 학습자의 집중력과 학습결과에 따른 실시간 모니터가 가능

에어클라스(AirClass)

자료원: 레노버(Lenovo) 사이트

  ㅇ IBM, 딥러닝 기반 감성 시스템(Deep learning-based emotional system)

    - IBM딥러닝 기반 감성 시스템은 디지털 뉴럴 네트워크 기반으로 사용자의 음성톤을 분석해 감정을 인지. 인간의 뇌구조와 유사한 인공 신경망으로 알려져 있는 '뉴로시냅틱칩(Neurosynaptic)'은 감성컴퓨팅의 주요 기술로 활용됨. '엔가젯(Engadget)'에 따르면, 해당 칩은 6만 개 뉴런과 16억 개의 시냅스를 처리하며 인간의 두뇌기능과 같은 역할을 할 수 있을 것으로 평가받음.

    - IBM의 언어 분석서비스 'Ton Analyzer'는 고객의 텍스트를 통해 감정을 분석해 커뮤니케이션을 향상시킬 수 있는 혁신기술로써 고객 서비스 센터의 혁명을 일으킬 것이라는 주목을 받음.

Tone Analyzer

자료원: IBM 사이트

  ㅇ 마이크로소프트의 '바이브', 비즈니스와 엔터테인먼트 시장 공략 

    - 마이크로소프트는 모바일 환경에서 가장 많이 활용되는 SNS, 문자, 게임 등 엔터테인먼트 시장을 점령하기 위해 감성컴퓨팅을 담당하고 있는 특화조직 '바이브(The Visualization and Interaction for Business and Entertainment)' 그룹 출범

    - 바이브는 인공지능 감성 응용분야(AEI: Artificial Emotion Intelligence), 머신러닝, 빅데이타의 정보 시각화(Information Visualization), 뇌파 기반의 휴먼 컴퓨터 인터렉션(Human Computer Interaction)을 활용한 소프트웨어 개발에 집중하게 될 것으로 판단

바이브(VIVE)

자료원: 마이크로소프트 사이트

  ㅇ 인텔, 인간의 눈과 같은 탐지력 '리얼센스(RealSense)'

    - 인텔 리얼센스는 인간의 움직임을 탐지할 수 있는 센서를 장착한 카메라로 인간의 눈과 같은 역할을 하는 초소형 패키지로 주목을 받은 첨단기술임.

    - 리얼센스 3D카메라는 적외선을 이용해 사물을 입체로 인식할 뿐만 아니라 미세한 움직임까지 탐지가 가능해 사용자의 감성 인식 해석 기능을 강화시킴.

리얼센스(RealSense)

자료원: 인텔 (Intel)

  ㅇ 페이스북, 사진을 통한 안면표정 분석 '딥페이스(DeepFace)'

    - 페이스북은 사용자가 사진을 올릴 때마다 안면인식 소프트웨어로 사진 태그 서비스를 지원하고 있으며, 텍스트와 이미지를 통해 사람의 감성 유형을 분석하는 신경네트워크(Neural network)를 주도적으로 개발

    - 인공지능 '딥러닝(Deep Learning)'기술 활용으로 불규칙한 데이터를 분석해 얼굴의 근육 움직임들을 인식

    - 딥페이스는 400만 개의 이미지 데이터 분석과 안면 신경망으로 연결된 입체이미지를 인식할 수 있는 최첨단 기술로 평가받음.

    - 포브스(Forbes)지에 따르면, 이미지를 통한 얼굴 인식 정확도가 사람은 96%인 반면, 페이스북의 딥페이스는 97.25%로 더 높은 수치를 보여 업계가 주목

  ㅇ 애플, 2017년 '아이폰 X'에 감성을 표현하는 3D '애니모지(ANIMOJI)'

    - 블룸버그 통신에 따르면 '트루뎁스(TruDepth)' 카메라는 적외선카메라, 전면카메라, 도트프로젝터의 혁신기술을 활용함. 3만 개 이상의 도트를 분석하고 50개 이상의 안면근육들을 연결한 얼굴맵을 구현해, 가장 진보된 안면인식 기술이라는 평가를 받음.

    - 2016년 애플은 안면인식소프트웨어 회사 '이모틴트(Emotient)'를 인수한 바 있으며, 감성컴퓨팅 기술 개발과 연구에 투자하고 있음.

애니모지(Animoji)

자료원: 애플 사이트

□ 감성컴퓨팅을 접목한 미래 교육

  ㅇ 가트너 2017년 자료에 따르면, 교육자와 학습자를 위한 감성컴퓨팅 기술을 접목한 교육 플랫폼이 향후 주목을 받게 될 것으로 분석

  ㅇ 학습자들의 표현력, 발표력, 이해력을 인식하기 위한 감성컴퓨팅 기반의 교육 플랫폼에 대한 관심 고조될 것으로 전망

  ㅇ 스마트 장치와 인공지능 시스템을 활용한 디지털 커뮤니케이션이 보편화되면서 감성컴퓨팅 기술이 핵심 미래기술로 선정될 전망

  ㅇ 미국 실리콘밸리에는 Kahn Academy, Udacity, Coursera와 같은 주요 EdTech 스타트업들이 온라인을 통한 무료교육시스템을 제공해 주목을 받고 있음. 예를 들면, '이모투이트(Emotuit)'스타트업은 센서, 카메라, 소프트웨어 기술을 활용해 실시간 학습자의 감정을 분석하며 사용자에게 최적화된 학습전략과 단계별 학습 기능 강화를 위한 서비스를 제공함.

□ 전망 및 시사점

  ㅇ 마켓 리서치센터, 테크사이언스(TechSci Research) 연구책임자인 캐런 Karan Chechi에 따르면, 감성컴퓨팅은 사용자 행동을 이해·연구·분석할 수 있도록 지원함. 또한 시장조사, 헬스케어, 미디어 광고, 온라인교육(E-Learning), 게임 시장에 커다란 성장 기회를 창출할 것이라고 전망

  ㅇ 감성인지기반의 원천기술을 가지고 있지 않다면, 북미시장에서 이미 태동하고 있는 기술을 참고 가능. 이모티엔트(Emotient), 아이비엠(IBM), 마이크로소프트(MS), 어펙티바(Affetiva), 앤비소(Nviso), 카이로스(Kairos) 같은 회사의 감정인식 API(Application programming interface)를 이용하거나 깃헙(Git Hub) 같은 공개 개발 레파지토리에서 검색 가능한 감성인식 오픈소스 프로젝트을 활용할 수 있을 것임.

  ㅇ CB Inight에서 발표한 자료에 따르면, 글로벌 E-learning 시장에서 아시아가 연간 성장률 17.5%로 가장 큰 성장세를 보이고 있음. 또한 교육분야에서 개인 맞춤형 교육(Personalized Education)이 화두가 되면서 감성컴퓨팅을 접목한 미래 교육 플랫폼이 큰 잠재력이 있다고 평가 받음.

  ㅇ 환자의 마음과 심리를 인지하기 위한 감성인식 센서 기술 개발이 미래의료서비스에 상당한 기여를 할 것으로 기대됨. 감성터치 의료서비스를 실현하는 것이 헬스케어시장을 선점하는 핵심요소가 될 것임. 구글은 환자의 질병판독을 위한 이미지인식 알고리즘 '구글 인셉션(Google Inception)'을 선보이며 의료서비스 시장에 관심을 보이고 있음.

  ㅇ 감성컴퓨팅은 속성상 민감한 개인정보를 다루고 있어 개인정보 유출과 해킹에 대한 우려가 클 것으로 판단되며, 프라이버시와 보안문제의 해결책이 해당 기술 상용화에 견인차 역할을 할 것으로 보임.

자료원: Predictiveanalytics, Strategy Analytics, 블룸버그, eMarketer, Research and Markets, Business Wire, 구글, 아이비엠, 애플, 벤쳐비트, 마이크로소프트, 가트너, Techsci 리서치센터,  American Genius, TechCrunch, Affectiva, Engadget, Bloomberg, KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합

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