초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 심층 강화학습, 생성모델, 뉴럴 메모리 등의 분야의 기술을 고도화하기 위하여 제어이론을 포함한 공학적 관점을 활용하는 방안을 중점적으로 탐구하였다. 아울러 이러한 관점을 통하여 구축된 기술의 응용 가능성을 확인하기 위하여 스마트폰 센서 기반 생성 모델 응용과 스마트 개인 자산 관리 관련 분야를 고려하였다. 본 연구에서 고려하는 생성 모델 응용은, 스마트폰 센서 등을 통해 수집될 수 있는 신체 모션 등의 고차원 시계열 데이터로부터 사용자가 의도하는 동특성을 잠재 공간 위에서 규명해내고 이를 바탕으로 사

□ 연구개요
본 연구에서는 심층 강화학습, 생성모델, 뉴럴 메모리 등의 분야의 기술을 고도화하기 위하여 제어이론을 포함한 공학적 관점을 활용하는 방안을 중점적으로 탐구하였다. 아울러 이러한 관점을 통하여 구축된 기술의 응용 가능성을 확인하기 위하여 스마트폰 센서 기반 생성 모델 응용과 스마트 개인 자산 관리 관련 분야를 고려하였다. 본 연구에서 고려하는 생성 모델 응용은, 스마트폰 센서 등을 통해 수집될 수 있는 신체 모션 등의 고차원 시계열 데이터로부터 사용자가 의도하는 동특성을 잠재 공간 위에서 규명해내고 이를 바탕으로 사용자에게 저차원 잠재 공간 위의 경로 그림 등을 생성하여 제공함으로써 인간과 컴퓨터 사이에 쌍방향 소통이 편리하게 이루어질 수 있도록 하는 방식이며, 이를 휴먼 모션 특성화 및 코칭 등에 활용할 수 있다. 아울러, 스마트 개인 자산 관리 분야를 위해서는 스마트 연금 관리 등의 문제에 대해 딥러닝/제어이론의 융합적 방법론을 적용하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는, 인공지능 분야의 딥러닝과 공학적 기술인 제어이론의 시너지를 통하여 딥러닝 기술의 고도화를 성취하고 아울러 제어이론에 현대적 가치를 더 하는 방향의 목적을 추구하였다. 딥러닝 중 본 연구의 관점에서 주목하는 분야는 최근에 괄목할 만한 성공을 거두며 인공지능 분야의 핵심 주제로 자리 잡고 있는 강화 학습, 생성 모델, 뉴럴 메모리 분야이다. 딥러닝과 제이이론의 시너지에 관한 융합 연구 수행을 위한 문헌 조사 및 탐구를 성공적으로 수행한 후에, 우리는 다음과 같은 연구 목표대비 연구 결과를 얻었다. - 심층 강화학습 기술 고도화를 위한 이론 개발 및 구현 기술 연구의 결과: OPE, 멀티 에이전트 심층강화학습 방법론 및 적용, 이미테이션 학습, 상태전이 정보 활용, 제어 가능 에이전트(controllable agent)를 다루는 제로-샷 강화학습에 대한 연구를 성공적으로 진행함. - 생성 모델을 위한 융합적 방법론의 창출을 위한 이론 개발 및 구현 기술 연구의 결과: 대조 학습 기반 사전 학습과 생성 모델의 시너지, 뉴럴 확률론적 미분방정식과 GPT-2를 활용한 융합적 방법 개발 및 구현 등에 대한 연구를 성공적으로 진행함. - 뉴럴 메모리의 신뢰성 있는 리콜 기능 구현 및 관련 알고리즘 개선 방안 연구의 결과: 피드백 트랜스포머와 메모리를 활용한 디코딩 기능 탐구, 뉴럴 메모리의 리콜 기능에 관한 탐구 등에 대한 연구를 성공적으로 진행함. - 핵심 연구를 통해 개발된 기술의 응용 가능성 확인에 대한 결과: 스마트폰 센서기반 응용문제와 스마트 개인 자산관리 문제를 성공적으로 다룸.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
위의 연구 목표 및 연구 결과에서 기술한 바와 같이, 본 연구는 인공지능 분야의 딥러닝과 공학적 기술 분야의 제어이론의 융합을 활용하여 강화학습, 생성모델, 뉴럴 메모리 등의 고도화와 응용을 추구하였다. 이들은 현대 인공지능 분야에서 가장 영향력 있는 기술들이며, 연구개발 성과의 활용 계획 및 기대효과는 다음과 같다: - 4차 산업혁명 시대에 적합한 융합 역량 증진: 본 연구에서는 현대 IT기술의 핵심 역할을 하고 있는 인공지능의 주요 분야(심층 강화학습, 생성 모델, 뉴럴 메모리 기술)와 공학 분야에서 가장 전통적인 역할을 하는 제어이론의 수리적 사고를 종합적으로 다루므로, 관련기술의 축적을 통하여 4차 산업혁명 시대에 걸맞은 융합 역량을 증진할 수 있다. - 스마트폰 산업과 스마트 개인자산 관리 산업의 활성화: 본 연구의 응용 영역에서 다루는 스마트폰 센서 기반 휴먼 모션 특성화 및 코칭 등의 연구는 스마트폰 이용 가능 영역을 보다 확대하는 효과를 갖는다. 아울러 딥러닝/제어이론 융합을 기반으로 하는 스마트 개인 자산 관리 탐구는 수리모델 및 인공지능 응용 관련산업의 발전에 기여할 수 있다. 특히, 인공지능과 제어를 공부하는 공학도들에게 두 분야가 별도의 분리된 영역이 아니라 밀접한 관련이 있으며, 융합적 사고의 활용을 통해서 관련 기술에 친숙하게 다가갈 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 제어이론과 딥러닝의 시너지에 관한 융합 연구 수행을 위한 문헌조사 탐구 ... 5
• (2) 제어이론 기반 심층 강화학습 기술 고도화를 위한 이론 개발 및 구현 연구 ... 5
• (3) 제어이론과 생성 모델의 시너지를 통한 융합 방법론 창출 위한 이론 및 구현 연구 ... 6
• (4) 제어이론을 활용한 뉴럴 메모리의 신뢰성 있는 리콜 기능 구현 및 관련 알고리즘 개선 방안 연구 ... 8
• (5) 핵심 연구를 통해 개발된 기술의 응용 가능성 확인 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발 결과): ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 28