[해외DS] 2022년에 AI가 한 ‘좋은 일’ Top 10

Scientific American, 알고리즘 경계심 풀어주기 위해 AI의 선행 정리 기후 변화, 생물 다양성 등 생태계 문제부터 와인 리뷰 같은 소소한 분야에도 도움 칼자루를 잡은 사람이 문제, 기술 발전이라고 자연 해치는 것 아냐

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[해외DS]는 해외 유수의 데이터 사이언스 전문지들에서 전하는 업계 전문가들의 의견을 담았습니다. 저희 데이터 사이언스 경영 연구소 (MDSA R&D)에서 영어 원문 공개 조건으로 콘텐츠 제휴가 진행 중입니다.

손에 들고 있는 산호는 남태평양 프랑스령 폴리네시아 윈드워드 제도의 무레아 석호에 ‘산호 정원사 협회’ 프로그램의 일환으로 심어진 것입니다./사진=Image Professionals GmbH/Alamy Stock Photo

Scientific American에 따르면 인공 지능은 인간을 위협할 ‘필요’가 없는, 오히려 큰 문제를 해결하는 데 도움을 주는 존재입니다. 물론 아직까지 알고리즘을 경계하는 사람들은 많습니다. 하지만  Scientific American이 뽑은, 알고리즘이 작년에 한 수많은 ‘선행’을 확인한다면 생각이 조금 바뀔지도 모릅니다. 지금부터 알고리즘이 긍정적인 영향력을 발휘할 수 있는 다양한 방법을 확인해 보겠습니다.

기후 변화에 대처하기

한 해 동안 AI는 기후 변화로 지구가 돌이킬 수 없는 피해를 입는 것을 막는 강력한 도구가 될 수 있음을 증명했습니다. 연구원들은 AI를 이용해 홍수와 산불의 미래 영향을 시각화하고, 기후와 관련된 의사 결정을 개선하고, 숲을 모니터링하고, 데이터를 공유했습니다. 또 여러 가지 온난화 완화 정책의 영향을 테스트할 때도, 얇아지는 해빙을 매핑하기 위해 지구의 ‘디지털 트윈’을 구축하는 프로젝트를 수행할 때도 AI가 큰 역할을 했습니다. 기후 변화를 막으려면 다방면의 해결책이 필요한데, AI는 정말 많은 분야에 기여하고 있습니다.

영양소 그리고 물에 쉽게 접근할 수 있게 만들기

세계 곳곳에는 다양한 음식을 먹지 못하는 사람들이 있습니다. 단순히 취향만의 문제가 아닌 게, 다양한 영양소를 골고루 섭취하지 못하는 이들은 영양실조나 다른 건강 문제로 고통받게 되기 때문입니다. AI를 활용하면 이런 상황이 발생할 확률이 더 높은 지역을 정확히 찾아낼 수 있습니다.

미국에는 수도관에 독성 납 성분이 있어서 깨끗한 물을 얻기 힘든 도시가 있습니다. AI는 지방 정부가 이런 ‘지하로부터의 위협’을 받고 있을 가능성이 가장 높은 주택을 예측하고, 실제로 그 위협을 찾아내서 제거할 때 도움을 줍니다.

치명적인 무기 찾아내기

매몰된 지뢰 때문에 해마다 수천 명이 소중한 목숨을 잃습니다. 연구원들은 드론 영상과 머신 러닝을 이용해 원거리에서 폭발하지 않은 탄약을 찾아내고, 안전하게 무장 해제할 수 있는 시스템을 연구하고 있습니다. 드론이 살상 등에 쓰이기도 한다는 걸 부정할 수는 없습니다. 하지만 다른 한편에는 파리 눈에서 착안한, 위협을 찾아내기 위해 만들어진 AI 알고리즘도 있습니다.

비디오 게이머 넘어서기

AI가 초현실 레이싱 게임 Gran Turismo에서 인간 비디오 게임 챔피언을 이겼다는 소식, 들어 보신 분도 계실 겁니다. 이런 종류의 AI 프로그램은 게임 개발자가 게임 이용자의 수준에 맞는 경쟁자를 자동으로 매칭해 주는 시스템을 만들 때 유용합니다. 뿐만 아니라, 현실 세계에서는 자율주행차 연구자들에게도 도움이 됩니다.

생명을 위협하는 건강 문제 진단하기

패혈증은 병원 내 주요 사망 원인 중 하나입니다. 한 해 동안 연구원들은 패혈증을 탐지하기 위한 AI 프로그램의 대규모 현장 테스트를 마무리했습니다. 이 프로그램은 패혈증으로 인한 건강 합병증과 사망을 성공적으로 줄였고, 실제로 프로그램을 써 본 의료 전문가들의 반응도 긍정적이었습니다. 아, AI는 인간뿐 아니라 동식물의 질병에도 도움이 됩니다. 올리브 나무의 박테리아 감염을 진단하는 알고리즘이 그 예시입니다.

단백질 코드 크래킹하기

인체의 모든 기능은 단백질로 돌아갑니다. 이 단백질은 우리 유전자에 따라 코딩돼 작업을 수행하는데, 복잡한 구조로 접힌 긴 아미노산 사슬로 구성돼 있습니다. 하지만 이 사슬이 어떤 모습으로 구현될지 예측하는 것은 인간의 힘만 가지고는 몇 년이 걸릴 수도 있는, 쉽지 않은 일입니다.

지난 여름, Google 자회사 DeepMind가 AI 프로그램 AlphaFold로 현재 알려진 단백질 대부분의 분자 구조를 예측했다고 발표했습니다. 2억 가지에 이르는 단백질 형태를 추정한 건데, 이건 생물학에서 가장 어려운 문제 중 하나를 해결한 엄청난 업적입니다. 그 결과, 지난해의 Breakthrough Prize(상금이 300만 달러였습니다.) 수상자로는 AlphaFold 연구진이 선정됐습니다.

와인과 맥주 리뷰하기

드라이한 화이트 와인이나 과일 향이 나는 사워 맥주를 홀짝이는 경험, 이제는 온라인에서도 미리 해 볼 수 있습니다. 다트머스대 연구진 등이 개발한 언어 생성 AI 이야기인데, 이 ‘AI 소믈리에’는 와인이나 맥주에 대한 기존 리뷰를 수집·요약해서 진짜 소믈리에가 쓴 것 같은 리뷰를 만들어냅니다. 와인을 사기 전에 이걸 보면 시행착오가 줄어들 겁니다. 연구진은 와인과 맥주뿐 아니라 다른 많은 제품에도 이 프로그램이 이용될 수 있다고 전했습니다.

팬데믹을 일으킬지도 모르는 바이러스 예측하기

날이 쌀쌀해지면서 코로나 확진자 수가 다시 늘어나고 있습니다. AI는 우리가 ‘지금 겪고 있는’ 이 팬데믹을 관리하는 데 도움을 줍니다. 코로나바이러스가 ‘다음에 할 일’을 알아내는 건데, 연구원들은 AI를 이용해 바이러스 변이를 분석하고 오미크론 같은 새로운 변종이 언제 출현해 우세종이 될지 예측합니다.

현재 동물계에 유행 중인 바이러스를 검토해 어떤 바이러스가 인간에게 전염될 수 있을지 식별하는 AI 프로그램도 있습니다. ‘다가올지도 모르는’ 팬데믹을 연구할 때도 AI가 빛을 발하는 겁니다.

불법 약물 개발 방지하기

Designer drug는 이미 알려진 Recreational drug(대마초 같은 soft drug, 즉 가벼운 마약을 뜻합니다.)과 ‘약간 다른’ 분자 구조를 가지고 있지만 비슷한 효과를 내는 신종 약물입니다. 이 ‘약간 다른’ 화학 구조 덕분에 정부의 마약 규제에서 어느 정도 벗어나 있는데, 잘 알려져 있지 않은 만큼 건강에 예기치 않은 악영향을 줄 수 있습니다.

사실 ‘잠재적인’ 중독성을 가진 분자는 너무 많습니다. 규제 당국이 지금까지 이런 물질을 금지하기 위해 했던 노력을 보면 마치 ‘두더지 잡기 게임’ 같다는 생각이 들 정도입니다. 하지만 AI가 등장하면서 상황이 달라졌습니다. 연구자들은 알고리즘을 이용해 잠재적인 합성 약물이 될 수 있는 분자의 데이터베이스를 만들었습니다. 이제 정부는 이 ‘위험한 물질’을 선제적으로 금지할 수 있을 겁니다.

생물다양성 보호하기

많은 사람들은 기술이 자연의 반댓말이라고 생각하지만, 항상 그렇지는 않습니다. AI 알고리즘은 위험에 처한 생태계의 데이터를 분석해서 그 환경의 생물 다양성을 측정하고, 원주민 그룹이 운영하는 보존 프로젝트를 지원할 수 있습니다. 퓨마를 모니터링할 때는 또 다른 AI 기술인 안면 인식을 활용해 퓨마의 독립적인 생활을 방해하지 않으면서 작업을 진행할 수 있습니다.


Artificial intelligence can improve health, protect biodiversity and even write wine reviews

Artificial intelligence does not have to threaten humans; it can also work with us to solve big problems. Are you still feeling a little wary of algorithms? We rounded up a slew of stories from the past year that demonstrate the many ways in which this technology can have a positive impact.

TACKLING CLIMATE CHANGE

This year AI revealed its prowess as a powerful tool to help prevent climate change from wreaking irreversible damage to the planet, something that requires more than one solution. Researchers have been using AI to visualize the future effects of floods and wildfires, improve climate decision-making, monitor forests and share data. Other climate projects powered by artificial intelligence have included building digital twins of the planet to test out the impact of different warming-mitigation policies and mapping thinning sea ice.

IMPROVING ACCESS TO NUTRIENTS AND WATER

Without access to a variety of foods, people around the globe are at risk of malnutrition and other health problems. A new model pinpoints the locations where populations are more likely to suffer from nutrient deficiency. In many U.S. cities, meanwhile, access to clean water is hampered by the presence of toxic lead pipes. A new algorithm helps local governments find and remove these underground menaces by predicting which homes are most likely to have them.

DETECTING DEADLY WEAPONS

Buried land mines kill thousands of people each year. But researchers are working on a system that uses drone footage and machine learning to pick out the unexploded munitions from a distance so they can be safely disarmed. Of course, drones themselves can also be used for nefarious purposes—but yet another AI algorithm, this one inspired by the eye of a fly, can detect these threats.

OUTRACING VIDEO GAMERS

An AI program defeated human video game champions at the ultrarealistic racing game Gran Turismo. This will help the game’s developers give competitors a worthy automated in-game adversary. And beyond that, self-driving car researchers could use the program’s success to inspire their own work in the real world.

DIAGNOSING LIFE-THREATENING HEALTH PROBLEMS

This year researchers completed a massive field test of an AI program for detecting sepsis, one of the leading causes of death in hospitals. The results suggest that the program reduced health complications and deaths from sepsis while earning positive feedback from the medical professionals who used it. And human diseases aren’t the only ones AI can combat—another algorithm has been used to diagnose bacterial infection in olive trees.

CRACKING THE PROTEIN CODE

Every function in the human body relies on proteins, which consist of long chains of amino acids folded into complex structures that carry out the work coded by our genes. But predicting what shape that chain will take is tricky and can require years to resolve—if you’re a human. This past summer Google’s company DeepMind announced its AI program AlphaFold had predicted the molecular structures of just about every known protein. That’s about 200 million estimated protein shapes. This massive achievement solves one of the knottiest problems in biology, and it won the AI’s creators a $3-million Breakthrough Prize.

REVIEWING WINE AND BEER

Want to preview the experience of sipping a dry white wine or a fruity sour beer? A language-generation AI can help you decide what to drink by combining existing reviews into condensed, summarized descriptions. And its creators say the program could be expanded to distill reviews of a whole lot of other products.

PREDICTING VIRUSES WITH PANDEMIC POTENTIAL

As cold weather sets in, COVID cases are on the rise again. To figure out what the coronavirus that causes the disease will do next, researchers are using an AI tool to analyze viral mutations, predicting when a new variant such as Omicron will emerge and become dominant. Such prediction tools can do more than help manage the current pandemic. Other algorithms are programmed to examine viruses currently spreading through the animal kingdom to identify which ones might jump to humans, potentially helping researchers avert the next pandemic.

BUSTING ILLEGAL DRUG DEVELOPMENT

Novel designer drugs can produce effects similar to known recreational drugs, but they have small molecular differences. Because the designer versions are chemically distinct from the original drugs, they can sidestep some of the governmental regulations on these substances. They can also have unexpected debilitating impacts on health. So many molecules have intoxicating potential that banning these substances has required regulators to play a game of whack-a-mole—but now AI has stepped in. Researchers used an algorithm to produce a database of molecules that could be developed as potential designer drugs. It could allow governments to preemptively outlaw these dangerous substances.

PROTECTING BIODIVERSITY

There is a tendency to think of technology and nature as forces in conflict. But it doesn’t have to be that way. Artificial intelligence algorithms can analyze data from at-risk ecosystems to measure the biodiversity of that environment—and to support conservation projects run by Indigenous groups. Another AI-powered technology, facial recognition, is helping researchers monitor mountain lions without disturbing their solitary routines.

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