▲ 자폐아용 AI 로봇 키위를 통해 사회성과 교육효과를 높일 수 있음을 보여준 UCSC 마자 마타릭 교수의 인터랙션랩 연구팀. 수석 저자 쇼믹 자인(왼쪽부터), 공동저자 카르틱 마하잔, 중하오시.(사진=UCDC 하오티안 마이)

로봇이 자폐아동들의 학업과 사회성 모두를 저렴하고, 효율적으로 향상시키는 데 도움을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다. 연구팀은 인터랙션(상호작용) 방식의 기계학습을 하는 인공지능(AI)로봇으로 이를 실현했다.

미국 서던캘리포니아대학(UCSC) 공대신문(Viterbi)은 지난 26일(현지시각) 이 대학 마자 마타릭 교수의 인터랙션랩 연구팀이 AI 로봇 ‘키위(Kiwi)’를 자폐아 교육에 활용한 결과 이들의 사회성과 학습 효과를 효율적으로 크게 향상시킬 수 있었다고 전했다.

이에 따르면 키위 로봇은 기계학습을 이용해 자폐 아동별로 서로 다른, 계속 바뀌는 요구를 반영해 학습 계획을 조정하면서 이들을 교육한다.

▲ 자폐아동이 AI 로봇 키위와 상호 대화하면서 학습하는 모습. (사진=미 과학재단 유튜브 갈무리)

연구팀을 자폐아동 17명의 집에 키위라는 키가 60cm에 녹색 깃털을 가진 사회성을 보조하는 로봇을 설치해 아이들에게 개인화된 수업을 하도록 설정했다. 이들은 키위와 상호 대화 방식으로 수학 게임 등을 했고 그러는 동안 키위는 정확한 답을 한 아동에게 축하해 주거나 틀리게 답한 아동에게 설명을 해 주는 등 피드백과 지시를 했다. 학습 진행에 따라 키위 알고리즘은 키위의 피드백에 맞춰졌고, 게임의 난이도는 아이들의 개인적인 필요에 맞게 조정된다. 한달이 지나자 모든 아이들의 수학 실력이 향상됐고, 아이들의 92%는 사회성도 향상됐다.

연구원들은 각 아이들의 참여 수준을 평가하기 위해 시선 응시, 머리 자세, 발음의 높낮이, 작업 수행 능력 등 다양한 데이터를 분석했다. 이는 로봇이 아동의 참여율을 90%의 정확도로 자동 감지할 수 있다는 것을 보여주었다.

이 연구 결과는 로봇이 자폐아동들의 학업과 사회성 모두를 향상시키는 데 도움을 줄 수 있다는 것을 보여준다. 이는 로봇이 각 아동의 개별행동에 반응한다면 가장 효율적인 방법이지만 기존의 대다수 로봇 시스템은 너무 경직되어 있어서 이를 할 수 없다.

이 연구의 주 저자인 쇼믹 자인 학부학생은 “실제 학습 환경을 생각하면 선생님은 아이에 대한 것을 배울 것이고, 아이는 그들로부터 무언가를 배울 것”이라고 말했다. 그는 또 “이는 양방향 과정인데 기존 로봇 시스템으로는 할 수 없다. 이 연구는 아이의 행동을 이해하고 실시간으로 반응함으로써 로봇을 더 똑똑하게 만드는 것을 목표로 하고 있다”고 덧붙였다.

이러한 로봇들을 사용하는 비용은 인간이 아이들을 보살피는 비용보다 더 저렴할 수 있고 시간이나 장소에 제한되지 않겠지만 비평가들은 “이러한 혜택들이 또한 위험이 될 수 있다”고 우려한다.

지난해 알레나 뷕스(Alena Buyx) 뮌헨공대 의학 및 보건 기술 윤리학 교수는 “AI를 사용하는 방법은 인간 의사들의 값싼 치료 대용으로 사용될 수 없으며 사용되어서도 안 된다”고 주장했다.

연구원들은 로봇이 인간의 발명을 대체하기 보다는 증가시키기를 원한다고 강조한다. UCSC 컴퓨터과학 학부생이자 이 연구의 공동저자인 카틱 마하얀(Kartik Mahajan)은 “인간 치료사들은 중요하지만, 그들이 항상 가족들과 함께 있거나 저렴하지 않을 수도 있다”고 말했다. 그는 “여기서 이런 사회적으로 도움을 줄 수 있는 보조로봇이 들어오게 되는 것”이라고 말했다.