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마이크로 로봇, 강화학습으로 유영 방법 학습한다美 산타클라라대, 전문 저널 '커뮤니케이션물리학'에 연구 논문 발표
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승인 2022.08.08  15:22:33
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美 산타클라라대학ㆍ뉴저지공과대ㆍ홍콩대 연구진이 심층 강화학습 기술을 이용해 마이크로 로봇에게 유영하는 법을 가르치는 데 성공했다고 지난 4일(현지 시각) 발표했다.

연구진에 따르면, 마이크로 로봇의 유영 능력은 표적 약물 전달이나 마이크로 로봇 수술 등 미래의 생물의학에서 중요한 역할을 한다. 과학자들은 오랫동안 박테리아 등 미생물 처럼 몸속에서 유영하면서 이동할 수 있는 인공 마이크로 스위머(artificial microswimmers)의 개발에 큰 관심을 보여왔다. 하지만 지금까지 연구된 대부분 인공 마이크로 스위머는 고정된 운동동작 등 비교적 간단한 동작만 수행할 수 있었다.

연구팀은 '커뮤니케이션 물리학(Communications Physics)'에 발표된 논문에서 마이크로 스위머는 인공지능을 통해 학습하고 변화하는 환경에 적응할 수 있다고 추론했다. 사람이 수영을 배우는 것과 마찬가지로, 마이크로 로봇도 변화하는 조건에서 떠다니고 다양한 방향으로 나아가기 위해선 강화학습과 피드백이 필요하다는 설명이다.

연구팀은 인공신경망을 강화학습과 결합함으로써, 간단한 마이크로 스위머에게 유영 동작을 수행하고, 임의의 방향으로 나아갈수 있도록 가르치는 데 성공했다.

연구팀은 "사람이 수영하는 법을 배우는 것과 유사하게 마이크로 스위머는 자신의 '신체 부분'(3개의 마이크로 입자와 확장 가능한 링크)을 어떻게 추진시키고 회전시키는지를 배운다“고 말했다. 또 "그 같은 동작은 인간의 지식에 의존하지 않고, 오직 기계학습 알고리즘에만 의존한다”고 덧붙였다. 인공지능으로 움직이는 마이크로 스위머는 어떤 목표 지점으로 나아가기위해 스스로 적응하면서 다른 운동 동작으로 바꿀 수 있다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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