“코로나19 예방에 조금이나마 보탬이 되고자 개발”
서울아산병원 연구진이 얼굴 만지는 동작을 인지해 경고문을 보여주는 무료 인공지능 프로그램을 개발했다고 18일 밝혔다.
김남국 서울아산병원 융합의학과 교수와 의료영상지능실현연구실은 손으로 얼굴을 만지는 동작을 91%의 정확도로 감지해 알리는 인공지능 프로그램을 개발플랫폼 ‘깃허브(github)’에 17일 배포했다.
이 프로그램은 얼굴을 무심코 만질 때마다 모니터에 ‘얼굴 만지지 마세요!’라는 알림 메시지가 뜨도록 고안 돼있다. 개인 컴퓨터나 노트북에 카메라와 그래픽처리장치(GPU)가 탑재돼있으면 이 프로그램을 다운받아 사용할 수 있다. 웹사이트 주소는 https://github.com/mi2rl/DONT/blob/master/README.md다.
연구팀은 인공지능 모델 개발을 위해 영상 행동 분류에 탁월한 성능을 입증한 ‘I3D 신경망’을 사용했다. 이 신경망은 4백여 가지 행동 영상 데이터를 이미 학습해둔 상태로, 이번 연구에서는 얼굴 만지는 것과 관계된 동작 11가지를 추가로 학습했다.
인공지능이 얼굴을 만지는 것으로 인식하는 행동은 △마스크 쓰기/벗기 △코 만지기 △눈 비비기 △머리 쓸기 △안경 만지기 △전화 받기로 8가지다. 반면 △컵으로 물 마시기 △휴대전화 만지기 △키보드.마우스 사용하기 등 3가지 동작은 손이 얼굴에 정확히 닿지는 않아 인공지능 모델이 걸러야 할 행동으로 분류한다.
학습에는 이 11가지 동작을 담은 3차원 데이터 19만 장이 사용됐다. 해당 데이터는 서로 다른 10개 장소에서 얼굴 만지는 행동을 촬영한 동영상(105분 분량)에서 획득했다.
모든 학습을 마친 인공지능모델은 최종적으로 ‘얼굴 만지는 행동’과 ‘얼굴을 만지지 않는 행동’으 분류하는 성능평가를 거쳤다. 그 결과 5초(16프레임/초)마다 동작 평가를 수행하면서, 사람이 얼굴을 만지는 순간 모니터에 ‘얼굴 만지지 마세요!’라는 알림 메시지를 띄웠다. 정확도는 91%로 확인됐다.
연구책임자인 김남국 교수는 “미국의학협회지(JAMA) 등 많은 국제학술지에서는 얼굴 만지기로 인한 바이러스 감염 위험을 꾸준히 경고하고 있다”며 “사람들에게 얼굴 만지는 행동에 대한 경각심을 주기 위해 프로그램을 개발하게 됐다”고 말했다.
한편 이번 인공지능 학습에 사용된 코드와 신경망은 웹사이트에서 복제해 활용할 수 있도록 개발자들에 제공한다. 관심 있는 개발자들이 이 기술을 기초로 유관연구를 활발히 진행한다면 더 발전된 형태의 인공지능 모델이 개발될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.
