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쥐 언어 분석하는 인공지능, 약물중독 치료에 활용

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남부럽지 않은 평범한 일상을 누리던 한 의사에게
어느 날 심상찮은 일이 일어난다.
 
마치 자석에라도 끌린 듯이
각종 동물들이 그의 집으로 몰려드는 것이다.
 
2
이는 그가 동물의 말을 알아들을 수 있기 때문이다.
 
그 같은 소문(?)이 나자 각자의 사정을 하소연하기 위한 동물들의 방문이 이어졌고,
결국 동물과 대화하는 모습에 사람들은 의사를 정신병원에 보내기에 이른다.
 
3
1999년 개봉해 큰 인기를 모은 코미디 영화
[닥터 두리틀]의 한 장면이다.
 
그런데 이렇게 동물과 대화하는 것이
현실가능한 일이 된다면 어떻게 될까?
 
4
영화 속 엉뚱한 상상이 아니다.
 
유레칼러트, 뉴로사이언스뉴스 등 외신에 따르면
최근 쥐의 대화를 분석하는 인공지능이
등장해 화제를 모으고 있다.
 
5
딥러닝을 기반으로 만들어진 이 인공지능의 이름은
딥스퀵(DeepSqueak)이다.
 
미 워싱턴대 연구진이 개발한 딥스퀵은
이름 그대로 쥐가 발생시키는 초음파를 탐지하고 그 발성을 분석할 수 있다.
 
Squeak=찍찍
 
 
(출처: 워싱턴대 앨리스 그레이)
 
6
그런데 설치류의 초음파를 분석하는 일은 쉽지 않다.
다른 소음이 같이 탐지돼 혼란을 일으키는 등
그 해석에 오류가 생기는 경우가 많기 때문이다.
 
7
그럼 어떻게 이런 문제점을 극복했을까?
 
비결은 분석이 어려운 청각 신호를
좀 더 수월한 초음파 시각 이미지로 재구성한 데 있다.
 
보통 인공지능 성능의 척도로 거론되는 이미지 인식률은
인간의 인식률을 가뿐히 뛰어넘는 수준이다.
 
인간=94.90%
인공지능=97.85%(이미지 인식 대회 2017년 기록)
 
8
연구진은 이를 바탕으로
약 20가지 패턴의 초음파를 확인할 수 있었다.
 
그리고 쥐들의 커뮤니케이션을 살펴본 결과,
다양한 상황에서의 쓰임새를 확인할 수 있었다.
 
9
쥐가 가장 행복해 보일 때는
설탕과 같은 보상을 기대하는 경우 혹은
친구 쥐와 재미있게 놀이를 하는 경우였다.
 
10
재미있는 것은 암컷 쥐가 나타난 경우다.
 
수컷 쥐들이 근처에서 암컷 쥐를 감지하면
마치 노래를 부르는 것처럼 발성이 복잡해지는 모습을 보였다.
 
11
특히 암컷 쥐의 냄새만 맡을 순 있고,
볼 수 없을 때 수컷 쥐의 발성은 더 복잡한 것으로 나타났다.
 
연구진은 이에 대해
“구애 단계에 따라 각자 다른 노래를 갖고 있다는 의미”
라고 분석했다.
 
12
동물의 대화를 분석할 수 있다면,
이를 바탕으로 동물의 감정 및 신체에 대한
더 많은 정보를 얻을 수 있다.
 
연구진은 향후 딥스퀵을 활용하여
약물이 쥐에게 끼칠 영향을 알아볼 계획이다.
 
13
그들의 최종 목표는 알코올·약물중독 퇴치법을 알아내는 것이다.
 
“약물이 어떻게 뇌 활동을 변화시켜 쾌락이나 불쾌한 감정을 유발하는지를 알아낸다면, 더 나은 중독 치료법을 고안해 낼 수 있다.”
 
- 존 노이마이어 교수(워싱턴대 알코올·약물 남용 연구소 부소장)
 
 
14
이제 동물의 언어를 분석해
질병 치료에 활용하는 세상이 왔다.
 
언젠가는 정말 종(種)간의 차이를 넘어
소통이 가능한 세상이 오지 않을까?
과학이 가져다주는 혁신은 언제나 놀라울 따름이다.

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