이번 연구의 목표는 ▲데이터 및 인공지능 모델의 편향성 분석을 위한 공정성 개념 및 측도 ▲데이터 및 인공지능 모델의 편향성 탐지-완화·제거 알고리즘 연구 ▲편향성 분석을 위한 시각화도구 개발 및 산업영역에 적용하는 것이다. 이 연구에 참여하는 연구팀은 카이스트, 연세대학교, 코난테크놀로지, 아크릴(acryl)이며, 국제협력으로 페이스북, 마이크로소프트, UNU(United Nations University)가 함께 한다.
인공지능은 비서, 자율주행, 전문가 시스템, 정밀 의료 등 다양한 분야에 활용되며 연구가 계속되고 있다. 인공지능은 금융 분야에서의 신용평가 및 신용점수부과, 채용 및 인사와 같은 HR 분야, 법원에서의 판결 등 인간을 평가하는 분야에 있어서는 특히 공정성 요구되고 있다. 예측이나 평가에 성별, 인종, 지역 등에 따른 차별적 결과나 에러 문제를 보이는 경우가 있기 때문이다.
마이크로소프트에서 2016년에 선보인 AI 챗봇 ‘테이(Tay)’는 성·인종차별적 발언 문제로 16시간 만에 운영이 중지됐다. 테이는 사용자와의 대화를 훈련데이터로 사용해 학습했는데, 편향된 데이터를 활용한 자가학습의 위험성을 보여준 대표적인 예시라 할 수 있다.
아마존의 AI 채용 시스템은 10년간 아마존에 제출한 이력서를 훈련데이터로 사용했는데, 학습된 모델은 성차별적인 결과를 보였다. 아마존의 또 다른 AI인 ‘레코그니션(Rekognition)’은 이미지 분석 시스템으로 성별 분석 기능을 제공했는데 성별이나 인종에 따라 최대 35배까지 에러율 차이를 보였다. 백인남성은 1%의 에러를 보였으나 흑인여성은 35%의 에러를 보였다.
아마존뿐만 아니라 IBM, MS, 메그비, 페이스++ 시스템에서도 비슷한 문제가 있었다. 구글은 객체인식 기반 자동 태깅 시스템에서 흑인 얼굴을 고릴라로 잘못 인식하여 사회적으로 큰 파장을 불러일으켰다. 에퀴번트의 미국 법원 AI ‘콤파스(COMPAS)’는 흑인을 재범비율이 높을 것으로 예측했으나 실제로는 그렇지 않아 인종 편향성에 대한 문제가 제기됐다.
이렇게 편향된 데이터로 인한 문제로 머신러닝 공정성 필요성이 점차 커지고 있다. 기존 학습 데이터의 편향성을 사전에 분석하고 탐지해 완화하거나 지원해 편향성을 확대·재생산할 가능성을 차단해야 하며, 인간을 평가하는 분야에서는 공정성을 위해 성별, 종교, 빈부, 지역, 장애, 정치적 성향, 연령, 학력 등의 속성에 편향되지 않도록 하는 연구가 필요하다. 국외의 활발한 연구와는 달리 국내에서는 제한적으로 국외 연구를 추적하는 방향으로 진행되고 있다.
코난테크놀로지는 이번 연구를 통해 학습데이터와 AI 모형의 편향성 측도 개발 및 탐지-완화-제거를 위한 모듈과 프레임워크를 개발해 악의적이고 편향된 학습모델과 데이터, 편향된 인공지능 모델, 심각한 업무 오류나 공정성의 윤리적 문제를 해소한다.
편향성 연구를 위해 공정성의 개념 융합 연구를 우선하여 수행하고, 산업영역에 적용 결과에 대해 정성적 평가를 수행할 예정이다. 그 후에 편향성을 검출하고 분석해 시각화한다. 다양한 데이터를 확보하고 기존의 측도로 분석하고 개발된 측도를 적용하고 분석하여 비교할 예정이다. 편향성 검출을 고도로 지원하는 시각화 도구를 개발해 산업영역에 적용하게 된다. 데이터 편향성 완화·제거 알고리즘 연구에서는 불균형 데이터 분포로 발생하는 편향성을 완화하거나 제거하는 기술을 개발하고, 편향성 특징 생성 및 딥러닝을 이용한 편향성 완화 및 제거 기술을 개발하고자 한다.
연구팀은 데이터의 편향성 연구에 이어서 인공지능 모델에 편향성 완화 및 제거 알고리즘 연구를 하게 된다. 벌점함수 적용 방법을 개발하고, 학습 과정에서 발생하는 편향성 발생 요인 검출 도구를 개발한다. 복합적인 편향성에 대응하는 Adversarial 및 앙상블 기법을 개발하고 적용해 핵심 기술별 성능평가 및 검증까지 마칠 예정이다.
코난테크놀로지의 안춘근 이사는 “인공지능의 편향성 연구로, 인공지능 모델 데이터의 편향성을 자동으로 탐지하고, 편향성 완화·제거를 통한 학습이 가능할 것”이라며 “이를 통해 공정하고 안전한 의사결정이 가능한 인공지능 개발이 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다. editor@itworld.co.kr
함께 보면 좋은 콘텐츠
Sponsored
Surfshark
“유료 VPN, 분명한 가치 있다” VPN 선택 가이드
ⓒ Surfshark VPN(가상 사설 네트워크, Virtual Private Network)은 인터넷 사용자에게 개인 정보 보호와 보안을 제공하는 중요한 도구로 널리 인정받고 있다. VPN은 공공 와이파이 환경에서도 데이터를 안전하게 전송할 수 있고, 개인 정보를 보호하는 데 도움을 준다. VPN 서비스의 수요가 증가하는 것도 같은 이유에서다. 동시에 유료와 무료 중 어떤 VPN을 선택해야 할지 많은 관심을 가지고 살펴보는 사용자가 많다. 가장 먼저 사용자의 관심을 끄는 것은 별도의 예산 부담이 없는 무료 VPN이지만, 그만큼의 한계도 있다. 무료 VPN, 정말 괜찮을까? 무료 VPN 서비스는 편리하고 경제적 부담도 없지만 고려할 점이 아예 없는 것은 아니다. 보안 우려 대부분의 무료 VPN 서비스는 유료 서비스에 비해 보안 수준이 낮을 수 있다. 일부 무료 VPN은 사용자 데이터를 수집해 광고주나 서드파티 업체에 판매하는 경우도 있다. 이러한 상황에서 개인 정보가 유출될 우려가 있다. 속도와 대역폭 제한 무료 VPN 서비스는 종종 속도와 대역폭에 제한을 생긴다. 따라서 사용자는 느린 인터넷 속도를 경험할 수 있으며, 높은 대역폭이 필요한 작업을 수행하는 데 제약을 받을 수 있다. 서비스 제한 무료 VPN 서비스는 종종 서버 위치가 적거나 특정 서비스 또는 웹사이트에 액세스하지 못하는 경우가 생긴다. 또한 사용자 수가 늘어나 서버 부하가 증가하면 서비스의 안정성이 저하될 수 있다. 광고 및 추적 위험 일부 무료 VPN은 광고를 삽입하거나 사용자의 온라인 활동을 추적하여 광고주에게 판매할 수 있다. 이 경우 사용자가 광고를 보아야 하거나 개인 정보를 노출해야 할 수도 있다. 제한된 기능 무료 VPN은 유료 버전에 비해 기능이 제한될 수 있다. 예를 들어, 특정 프로토콜이나 고급 보안 기능을 지원하지 않는 경우가 그렇다. 유료 VPN의 필요성 최근 유행하는 로맨스 스캠은 인터넷 사기의 일종으로, 온라인 데이트나 소셜 미디어를 통해 가짜 프로필을 만들어 상대를 속이는 행위다. 이러한 상황에서 VPN은 사용자가 안전한 연결을 유지하고 사기 행위를 방지하는 데 도움이 된다. VPN을 통해 사용자는 상대방의 신원을 확인하고 의심스러운 활동을 감지할 수 있다. 서프샤크 VPN은 구독 요금제 가입 후 7일간의 무료 체험을 제공하고 있다. ⓒ Surfshark 그 외에도 유료 VPN만의 강점을 적극 이용해야 하는 이유는 다음 3가지로 요약할 수 있다. 보안 강화 해외 여행객이 증가함에 따라 공공 와이파이를 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 그러나 공공 와이파이는 보안이 취약해 개인 정보를 노출할 위험이 있다. 따라서 VPN을 사용하여 데이터를 암호화하고 개인 정보를 보호하는 것이 중요하다. 서프샤크 VPN은 사용자의 개인 정보를 안전하게 유지하고 해킹을 방지하는 데 유용하다. 개인정보 보호 인터넷 사용자의 검색 기록과 콘텐츠 소비 패턴은 플랫폼에 의해 추적될 수 있다. VPN을 사용하면 사용자의 IP 주소와 로그를 숨길 수 있으며, 개인 정보를 보호할 수 있다. 또한 VPN은 사용자의 위치를 숨기고 인터넷 활동을 익명으로 유지하는 데 도움이 된다. 지역 제한 해제 해외 여행 중에도 한국에서 송금이 필요한 경우가 생길 수 있다. 그러나 IP가 해외 주소이므로 은행 앱에 접근하는 것이 제한될 수 있다. VPN을 사용하면 지역 제한을 해제해 해외에서도 한국 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 따라서 해외에서도 안전하고 편리하게 인터넷을 이용할 수 있다. 빠르고 안전한 유료 VPN, 서프샤크 VPN ⓒ Surfshark 뛰어난 보안 서프샤크 VPN은 강력한 암호화 기술을 사용하여 사용자의 인터넷 연결을 안전하게 보호한다. 이는 사용자의 개인 정보와 데이터를 보호하고 외부 공격으로부터 사용자를 보호하는 데 도움이 된다. 다양한 서버 위치 서프샤크 VPN은 전 세계 곳곳에 여러 서버가 위치하고 있어, 사용자가 지역 제한된 콘텐츠에 액세스할 수 있다. 해외에서도 로컬 콘텐츠에 손쉽게 접근할 수 있음은 물론이다. 속도와 대역폭 서프샤크 VPN은 빠른 속도와 무제한 대역폭을 제공하여 사용자가 원활한 인터넷 경험을 누릴 수 있도록 지원한다. 온라인 게임, 스트리밍, 다운로드 등 대역폭이 필요한 활동에 이상적이다. 다양한 플랫폼 지원 서프샤크 VPN은 다양한 플랫폼 및 디바이스에서 사용할 수 있다. 윈도우, 맥OS, iOS, 안드로이드 등 다양한 운영체제 및 디바이스에서 호환되어 사용자가 어디서나 안전한 인터넷을 즐길 수 있다. 디바이스 무제한 연결 서프샤크 VPN은 무제한 연결을 제공하여 사용자가 필요할 때 언제든지 디바이스의 갯수에 상관없이 VPN을 사용할 수 있다.