초록 ▼

□ 과제수행 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 지역사회문제 해결 및 전략산업 경쟁력 강화 지원을 위한 기술고도화, 산업체 맞춤형 성과확산을 통한 중소기업 기술사업화 지원

◼ 1단계
❏ 목표
ㅇ ETRI 인공지능 공유 플랫폼 개발
ㅇ SW가상화 플랫폼 기반 AI 가속 융합 기술 개발
ㅇ AI 기술 전문 엔지니어 양성 교육
❏ 내용
ㅇ 인공지능 공유 환경 조성을 위한 플랫폼 개발
ㅇ SW 가상화 플랫폼 기반 인공지능 추론 가속을 위한 HW 구조 개발
ㅇ 수도권 기업의 AI

□ 과제수행 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 지역사회문제 해결 및 전략산업 경쟁력 강화 지원을 위한 기술고도화, 산업체 맞춤형 성과확산을 통한 중소기업 기술사업화 지원

◼ 1단계
❏ 목표
ㅇ ETRI 인공지능 공유 플랫폼 개발
ㅇ SW가상화 플랫폼 기반 AI 가속 융합 기술 개발
ㅇ AI 기술 전문 엔지니어 양성 교육
❏ 내용
ㅇ 인공지능 공유 환경 조성을 위한 플랫폼 개발
ㅇ SW 가상화 플랫폼 기반 인공지능 추론 가속을 위한 HW 구조 개발
ㅇ 수도권 기업의 AI분야 채용수요 반영을 통한 교육과정 개설 및 운영, 원내 AI기술개발 부서와 성과확산 교육, 인력개발실과 AI설계 실무교육 협력 수행

◼ 2단계
❏ 목표
ㅇ 지역사회문제 해결 및 전략산업 경쟁력 강화 지원을 위한 기술고도화, 산업체 맞춤형 성과확산을 통한 중소기업 기술사업화 지원
❏ 내용
ㅇ (1세세부) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 개발
ㅇ (2세세부) 감성인지 기반 비대면 서비스 실용화 기술개발
ㅇ (3세세부) SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화 기술개발
ㅇ (4세세부) 인공지능 기반 디지털치료 솔루션 기술개발

◼ 당해 연도
❏ 목표
ㅇ (1세세부) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 요소기술 개발
ㅇ (2세세부) 멀티 모달리티(시각, 청각, 의미) 기반 감성인지 기술개발
ㅇ (3세세부) SoC구성 IP개발과 민감데이터 활용 ML 모델 개발
ㅇ (4세세부) CBT기반의 치매예방 프로그램 설계 및 요소기술 개발
❏ 내용
ㅇ (1세세부) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 요소기술 개발
• 회귀분석, 분류, 예측 알고리즘 비교 분석 기술 개발
• 분류 및 회귀분석 알고리즘의 최적 입력 변수 선정 기술 개발
• GUI 기반 인공지능 제조혁신 통합솔루션 개발
ㅇ (2세세부) 멀티 모달리티(시각, 청각, 의미) 기반 감성인지 기술개발
• 멀티 모달리티(시각, 청각, 의미) 기반의 감성인지 기술 개발
• 감성인지 고도화를 위한 상황인지 요소 객체인식 기술 개발
• 데이터 증강기술 개발을 통한 알고리즘 성능 개선 연구
ㅇ (3세세부) SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화
• 디지털 자산 보호를 위한 고신뢰 SoC 요소기술 개발
• 민감데이터활용 ML 모델과 응용 개발
ㅇ (4세세부과제명) CBT기반의 치매예방 프로그램 설계 및 요소기술 개발
• CBT 제공을 위한 AI 요소 기술 개발
• AI 치료사를 위한 프론트앤드&백앤드 프로토타입 개발
• 인간-AI 치료사 상호작용 기술 및 콘텐츠 설계

□ 과제 수행과정 및 내용
ㅇ 과제 수행과정
ㅇ (1세세부) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 요소기술 개발
• 제조데이터 분석을 위한 회귀분석, 분류, 예측 알고리즘 비교 분석 요소 기술 개발
• 분류 및 회귀분석 알고리즘의 최적 입력 변수 선정 요소 기술 개발
• GUI 기반 인공지능 제조혁신 통합 솔루션 개발
ㅇ (2세세부) 멀티 모달리티(시각, 청각, 의미) 기반 감성인지 기술개발
• 시계열 비디오 데이터 기반의 사용자 미세감성(10개 분류) 실시간 인식모델 개발
• 사용자 주변 사물 인식을 통한 감성인지 고도화 기술 개발
• 데이터 모호성 제거를 통한 데이터 정련 및 크로스모달 데이터 증강
ㅇ (3세세부) SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화
• 엣지디바이스용 민감 데이터 프라이버시 보장 ML모델 추가 학습 및 고도화 기술 개발
• 성과확산 온오프라인 커뮤니티/교육기반 구축 및 운영
• 디지털 자산 보호를 위한 고신뢰 SoC 요소기술 개발
ㅇ (4세세부) CBT기반의 치매예방 프로그램 설계 및 요소기술 개발
• 효과적인 치매 예방 프로그램 개발을 위해 인문학적인 연구와 병행한 콘텐츠 개발
• 개인 맞춤형 자가 치매 인지행동치료를 위한 플랫폼 기술 개발
• 사용자의 자율성이 충족되는 그림 치료 기반의 심상훈련방식 도입하고 특히 사용자가 그린 스케치를 인식할 수 있는 스케치 인식 기술 개발
• 노인들이 그림에 대한 역량을 높일 수 있도록 이미지 합성 기술 기반의 “마술붓 활동” 개발
ㅇ 과제 수행내용
ㅇ (1세세부) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 요소기술 개발
• 제조 데이터 분석을 위한 회귀분석 10종 이상, 분류 10종 이상 알고리즘 비교 분석 요소 기술 개발
• 분류 및 회귀분석 알고리즘의 최적 입력 변수 선정 기술 개발
• Web GUI 기반 인공지능 제조혁신 통합 솔루션 개발
ㅇ (2세세부) 멀티 모달리티(시각, 청각, 의미) 기반 감성인지 기술개발
• 사진의 순서 정보를 예측하는 비지도 학습 기반의 자기주도학습 (Self-supervised learning) 기반의 시각 감성인지 기술 개발(93.2% 표정인식 정확도 달성)
• 감성인지 고도화를 위한 이미지 기반으로 배경·사물 등을 인식하는 상황인식 모델개발
• 감성인식을 위한 10종 감성(행복, 분노, 놀람, 공포, 역겨움, 슬픔, 싫어함, 졸림, 차분, 중립) 훈련/평가용 데이터셋 구축
ㅇ (3세세부) SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화
• 물리적 복제 불가 기능(PUF) 적용 암호데이터 경량 처리 IP 개발(물리적 복제 불가성(0.94))
• 엣지디바이스용 민감 데이터 프라이버시 보장 ML모델 추가 학습 및 고도화 기술 개발 (FHE 적용된 CNN 분류 모델 인식률 85% 달성(20 Layer 기준))
• 오프라인 사업/개발자 커뮤니티 및 커뮤니티를 통한 성과 확산 운영
ㅇ (4세세부과제명) CBT기반의 치매예방 프로그램 설계 및 요소기술 개발
• 스케치가 변화하는 과정까지 학습하는 ViT(Vision Transformer) 기반 스케치 인식 모델 개발(CBT에서 활용하는 과일에 대해 89%, 345 카테고리에 대해 77% 정확도 달성)
• MSG-Net(Multi-style Generative Network) 기반의 이미지 합성 기술 개발(20명의 사용자 평가(MOS)를 종합한 결과 MOS 4.25를 달성)
• AI 치료사를 위한 프론트앤드&백앤드 프로토타입 개발
• (위탁) 사용자-AI 치료사 상호작용 기술 및 콘텐츠 설계

□ 과제 수행결과 및 목표달성도
ㅇ 과제 수행결과
ㅇ 과제 수행 목표달성도
가. 과제 수행 목표달성도 (기술개발 성과지표)
나. 공통지표

□ 관련 분야에 대한 기여
ㅇ 관련 분야 과학적·기술적·경제적·사회적 기여
ㅇ 후속 과제에 도움을 줄 수 있는 연구 결과
- 프라이버시 보장 ML 모델 개발 결과물에 디지털 자산 보호 SoC 기술을 적용함으로써 PPML 가속 기술 개발에 활용 가능
- 가상 SoC 수준의 NFT 구조 설계 개발 결과물을 가지고 가상 플랫폼 하드웨어 구조 설계 기술을 적용함으로써 실제 하드웨어 개발 시 시간과 공간에 상관없이 기능 및 성능 검증에 용이하여 하드웨어 구조 설계 개발에 활용 가능
- 디지털 자산 보호 SoC 기술을 적용 각 결과물에 대해 운영 중인 커뮤니티 등 홍보를 통해 성과 확산에 극대화 할 수 있음
- 비대면 감성인식을 위한 주요 모달리티별 개발 핵심기술 개발을 통해 지역기업에 활용할 수 있는 실용화 기술 개발 및 적용도메인 확장에 기여

□ 성과관리 및 활용계획
ㅇ 성과관리 현황
- (데이터 생산 및 관리) 중소 제조기업의 제조 과정에서 발생된 데이터, 비대면 기술의 학습데이터, 동형암호 적용한 프라이버시 보장 CNN 모델 소스 코드, AI 치료 프로그램의 훈련데이터 등 자체수집
- (연구데이터 저장 및 보존) 사용자 데이터는 개인식별이 불가능하도록 처리하였으며, 그 외에는 연구용 백업스토리지에 자체 백업
- (데이터 공동활용) SW, 소스코드, 수치, 텍스트, 이미지, 음향, 동영상, 기타 자료 원외/원내에 연구수행 중 공동활용 및 데이터를 어떤 방법으로, 어디에, 어느 범위에서 공유했는지 기재
ㅇ 성과활용 계획
- (기술적) 프라이버시 보장 ML 모델 개발을 통해 SoC 기반 디지털 자산 보호 기술의 실용성을 검증하고 실용화를 위한 응용 사례 구축
- (사회문제해결) 개발된 AI 치료사를 수도권 노인 복지시설, 의료기관, 수도권내 연계 시설 등에 적용하여 치매 고위험군 대상 동일 집단 건강관리에 활용
- (확보된 기술의 사업화전략) 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션기술은 ㈜더존비즈온, ㈜큐빅테크, ㈜ 아이지 등의 스마트공장 공급 기업들에 기술이전하여 사업화 추진 예정이며, 감성인지 기반 비대면 기술은 ㈜메사쿠어를 대상으로 표정인식 기술을 적용한 비대면 시험감독 및 면접 시장 사업화 추진

□ 향후 과제 수행계획
ㅇ 다음 연도 연구개발계획
1) 연구개발 목표 및 내용
- 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 개발
• 회귀분석 (regression) 알고리즘 비교 분석 기술 추가 개발 및 성능 개선
• 분류 (classification) 알고리즘 비교 분석 기술 추가 개발 및 성능 개선
• 예측 (forecasting) 알고리즘 분석 기술 개발
• GUI 기반 인공지능 제조혁신 통합솔루션 개발
- 감성인지기반 비대면 서비스 실용화 기술개발
• 멀티 모달리티 통합 감성인지 알고리즘 개발
• 모달리티 전이기반의 데이터증강기술 개발
• 감성인지 고도화를 위한 개인화된 상황인지 정보처리 기술개발
- SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화 기술개발
• FPGA수준 PUF내장 경량 엣지 암호데이터 처리 SoC 개발
• 공공재(의료 또는 건강관리) 도메인 등 프라이버시 보장 필수 영역 지역사회 실증
• 성과확산 온‧오프 라인 커뮤니티/교육‧기반 구축 및 운영
- 인공지능 기반 디지털치료 솔루션 기술개발
• CBT 제공을 위한 AI 요소기술 개발 및 고도화
• 인간-AI 치료사 상호작용 기술 개발
• 인지-정서 분석을 통한 다단계 CBT 개발
2) 국내외 분야 환경변화
- 해당사항 없음
3) 연구개발 추진전략
- 1세세부 : 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 기술개발
• 스마트공장 관련 기업의 수요를 반영하여 기술 개발 추진
• 성남하이테크밸리/혁신지원센터와 협력하여 중소 제조기업의 수요 기술 개발 추진
• 성남하이테크밸리/중소제조기업의 제조 데이터를 활용하여 개발 결과물의 실증 추진
• 스마트공장 공급 기업에 개발기술을 이전하여 사업화 추진
- 2세세부 : 감성인지 기반 비대면 서비스 실용화 기술개발
• 주요 모달리티별 개별 핵심기술을 개발하고, 모달리티 통합을 통한 고도화 기술을 개발하며, 모달리티 확장을 통한 실용 도메인을 확대하는 방법 추진
• 멀티모달(Text, Image, Video) 분석 및 개인화 기반의 대화 감정, 표정 인식, 의도 파악 등의 기술 개발을 통해 몰입감과 실재감을 높일 수 있는 감성 반응형 응용시장 서비스 적용
• 지역 내 기업과 협업으로 심리상담형 디지털휴먼에 적용하여 고객과 비대면 심리상담이 가능하도록 기술 실증 및 사업화
- 3세세부 : SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화 기술개발
• 공공재적 SoC 요소 및 활용 서비스를 개발하여 지역특화 산업 기업에 기술이전 및 사업화
• 지역사회 및 산업의 현안 해결을 위해 수도권 지자체와 협력하여 프라이버시 보장이 완비된 사회복지 서비스로써 의료분야 우선 실증 및 사업화
• SoC기반 디지털 자산 보호 기술을 적용한 손쉬운 서비스 개발과 지역 사회 및 산업기업의 수요를 반영한 컴파일러를 개발 착수로 제3지대 사업화 모델기반의 기술 실증 및 사업화
- 4세세부 : 인공지능 기반 디지털치료 솔루션 기술개발
• 노인성 치매에 대한 기존 인지행동치료들의 한계점(간단한 수학 계산 혹은 기억력 테스트등의 단순반복 형태로 쉽게 지루해져 지속적으로 수행하기 어려움)을 탈피하기 위해 AI 비전기술과 사용자 데이터를 기반으로 인지행동치료로 치매 예방효과와 미술작품이 주는 정서케어까지 제공하는 방법을 추구
• 개발 기술이 실제 현장에 보급될 수 있도록 지역 노인센터등과 협력하여 단계별 실증을 통해 의학적 임상을 진행할 예정
4) 연구개발 일정 및 기대 성과
- 인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 사업화에 따라 중소제조기업의 빅데이터 활용 증가 및 스마트공장 수준 향상으로 비용 절감 및 품질 향상에 따른 제조 경쟁력 향상
- 감성인지 기반 비대면 서비스 사업화에 따라 실감 콘텐츠 친구, 상담 서비스, 교육 등 실생활과 밀접한 분야의 다양한 서비스 제공으로 실감 콘텐츠에 대한 사용자 만족도를 높일 수 있으며, 가상의 감성 캐릭터(상황에 따라 연예인 또는 인플루언서 등) 및 인터렉티브 서비스 등으로 응용 서비스 확장 가능
- SoC 기반 디지털 자산 보호 솔루션 사업화에 따라 지역 특화 산업으로써 시스템반도체 산업과 지역 현안 사항인 민감정보 취급 및 활용이라는 실증사이트에 적용할 수 있는 서비스를 개발함으로써 지역 센터와 지역의 기업 및 지자체의 신서비스 창출 및 활용 가치사슬 생성
- 개인화된 맞춤형 치매예방 솔루션 사업화에 따라 환자 또는 보호자가 스스로 증상 또는 예후를 관리할 수 있도록 하여 의료비를 줄이고, 의료자원의 효율적인 분배를 도울 수 있으며, 추후 디지털치료제 기반 서비스의 고도화과정에서 세밀한 상태 평가와 분석 그리고 원격 의료와 관련된 분야에서 새로운 일자리 창출이 기대됨
5) 다음 연차 연구개발비 사용계획
- 2023년도 연구개발비 ( 정부지원연구개발비: 1,295,000 천원)
6) 사업화 추진 계획
- (인공지능 활용 제조혁신 통합솔루션 기술개발) 제조 기업 데이터에 대한 AI 분석 프레임워크 기술을 기술이전하여 사업화에 활용
• 제조 데이터 AI 분석 프레임워크 기술 자체 사업화 추진
• 제조 데이터 AI 분석 프레임워크를 Private Cloud 형태로 구성하고, Web 기반으로 산업단지 제조 기업에서 직접 활용하는 형태로 사업화 추진
- (비대면 감성인지 실용화 기술) 개인화 기반의 감정·표정 인식 응용 서비스(비대면 교육, 상담 서비스 등)에 적용하며, 특히 상담 및 교육서비스 기업을 대상으로 AI, VR/AR 등 ICT 기술 융합을 통한 지능형 교육에이전트 서비스 사업화에 활용
- (SoC 기반 디지털 자산 보호 실용화 기술) 수도권 지역 시스템반도체 또는 인공지능서비스 개발 기업을 대상으로 기술 이전하여 사업화와 동시에 수도권 지자체와 협력하여 민감정보 취급 및 활용 측면의 사회문제 해결형 솔루션 실증을 추진
• SoC 기반 디지털 자산 보호 솔루션 사업화에 따라 지역 특화 산업으로써 시스템반도체 산업과 지역 현안 사항인 민감정보 취급 및 활용이라는 실증사이트에 적용할 수 있는 서비스를 개발함으로써 지역 센터와 지역의 기업 및 지자체의 신서비스 창출 및 활용 가치사슬 생성
- (인공지능 기반 디지털치료 솔루션 기술) 치매예방 디지털치료 기술 개발 후, 사전 제휴 기관(노인 복지시설, 의료기관, 수도권내 연계 시설) 대상으로 실증과 함께, 관련 전문기업에 기술이전 및 상용화사업화 기술지원을 통해 B-to-B 판로 확보 지원

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 7
• 1 과제 개요 ... 8
• 1. 과제 수행계획 ... 8
• 2. 현황 및 접근방법 ... 12
• 2 과제목표 및 수행과정 ... 28
• 1. 과제목표 ... 28
• 2. 과제 연차별 수행과정 및 내용 ... 29
• 3. 과제수행기간 추진체계 및 방법 ... 41
• 3 과제 수행결과 및 목표달성도 ... 44
• 1. 과제 수행결과 ... 44
• 2. 목표달성도 ... 52
• 3. 목표 미달 시 원인분석 ... 53
• 4 관련 분야에 대한 기여 ... 54
• 가. 과학적·기술적·경제적·사회적 파급효과 ... 54
• 나. 후속 과제에 도움을 줄 수 있는 연구 결과 ... 55
• 5 성과관리 및 활용계획 ... 56
• 가. 성과관리 현황 ... 56
• 나. 성과활용 계획 ... 58
• 6 향후 과제 수행계획 ... 60
• 가. 과제 목표 및 내용 ... 60
• 나. 국내외 관련 분야 환경변화 ... 62
• 다. 과제수행 추진전략 ... 63
• 라. 과제수행 일정 및 기대 성과 ... 64
• 마. 다음 단계 연구개발비 사용계획 ... 65
• 바. 사업화 추진 계획 ... 65
• 사. 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 66
• 7 연구개발비 사용실적 ... 68
• 8 중요 연구변경 사항 ... 68
• 끝페이지 ... 69