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‘당신 우울한가요?’ 스마트폰으로 진단하다
요즘 현대인들에게 많이 찾아오는 우울증을 진단하기 위한 스마트폰으로 진단하는 연구가 개발되어 화제다.
우리 대학 전기및전자공학부 이성주 교수 연구팀이 사용자의 언어 사용 패턴을 개인정보 유출 없이 스마트폰에서 자동으로 분석해 사용자의 정신건강 상태를 모니터링하는 인공지능 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 사용자가 스마트폰을 소지하고 일상적으로 사용하기만 해도 스마트폰이 사용자의 정신건강 상태를 분석 및 진단할 수 있는 것이다.
연구팀은 임상적으로 이뤄지는 정신질환 진단이 환자와의 상담을 통한 언어 사용 분석에서 이루어진다는 점에 착안해 연구를 진행했다. 이번 기술에서는 (1) 사용자가 직접 작성한 문자 메시지 등의 키보드 입력 내용과, (2) 스마트폰 위 마이크에서 실시간으로 수집되는 사용자의 음성 데이터를 기반으로 정신건강 진단을 수행한다.
이러한 언어 데이터는 사용자의 민감한 정보를 담고 있을 수 있어 기존에는 활용이 어려웠다. 이러한 문제의 해결을 위해 이번 기술에는 연합학습 인공지능 기술이 적용됐는데, 이는 사용자 기기 외부로의 데이터 유출 없이 인공지능 모델을 학습해 사생활 침해의 우려가 없다는 것이 특징이다.
인공지능 모델은 일상 대화 내용과 화자의 정신건강을 바탕으로 한 데이터셋을 기반으로 학습되었다. 모델은 스마트폰에서 입력으로 주어지는 대화를 실시간으로 분석하여 학습된 내용을 바탕으로 사용자의 정신건강 척도를 예측한다.
더 나아가, 연구팀은 스마트폰 위 대량으로 주어지는 사용자 언어 데이터로부터 효과적인 정신건강 진단을 수행하는 방법론을 개발했다. 연구팀은 사용자들이 언어를 사용하는 패턴이 실생활 속 다양한 상황에 따라 다르다는 것에 착안해, 스마트폰 위에서 주어지는 현재 상황에 대한 단서를 기반으로, 인공지능 모델이 상대적으로 중요한 언어 데이터에 집중하도록 설계했다. 예를 들어, 업무 시간보다는 저녁 시간에 가족 또는 친구들과 나누는 대화에 정신건강을 모니터링 할 수 있는 단서가 많다고 인공지능 모델이 판단해 중점을 두고 분석하는 식이다.
이번 논문은 전산학부 신재민 박사과정, 전기및전자공학부 윤형준 박사과정, 이승주 석사과정, 이성주 교수와 박성준 SoftlyAI 대표(KAIST 졸업생), 중국 칭화대학교 윤신 리우(Yunxin Liu) 교수, 그리고 미국 에모리(Emory) 대학교 최진호 교수의 공동연구로 이뤄졌다.
이번 논문은 올해 12월 6일부터 10일까지 싱가폴에서 열린 자연어 처리 분야 최고 권위 학회인 EMNLP(Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing)에서 발표됐다.
※ 논문명(FedTherapist: Mental Health Monitoring with User-Generated Linguistic Expressions on Smartphones via Federated Learning)
이성주 교수는 "이번 연구는 모바일 센싱, 자연어 처리, 인공지능, 심리학 전문가들의 협력으로 이루어져서 의미가 깊으며, 정신질환으로 어려워하는 사람들이 많은데, 개인정보 유출이나 사생활 침범의 걱정 없이 스마트폰 사용만으로 정신건강 상태를 조기진단 할 수 있게 되었다ˮ라며, "이번 연구가 서비스화되어 사회에 도움이 되면 좋겠다ˮ라고 소감을 밝혔다.
이 연구는 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행됐다. (No. 2022-0-00495, 휴대폰 단말에서의 보이스피싱 탐지 예방 기술 개발, No. 2022-0-00064, 감정노동자의 정신건강 위험 예측 및 관리를 위한 휴먼 디지털 트윈 기술 개발)
2023.12.21
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박성준 박사과정, 2019 구글 PhD 펠로우 선정
〈 박성준 박사과정 〉
우리 대학 전산학부 박성준 박사과정(지도교수 오혜연)이 2019년 구글 PhD 자연어처리(Natural Language Processing) 부문 펠로우에 선정됐다.
2009년부터 시작된 구글 PhD 펠로우십 프로그램은 매년 컴퓨터 과학과 관련된 유망한 분야에서 연구 업적이 훌륭하고 미래가 유망한 대학원생을 발굴하고 지원하는 프로그램이다.
선정된 학생들에게는 장학금과 펠로우십 서밋 참여, 인턴십 기회, 구글 각 분야의 전문가 멘토의 연구 토의 및 피드백 등을 제공한다.
올해는 북미, 유럽, 아시아, 아프리카의 대학에서 50여 명의 박사과정 학생들이 선발됐으며, 아시아에서는 한국 학생 3명을 포함해 10명의 학생이 선발됐다.
박성준 박사과정은 기계학습 기반 자연어처리 기법을 활용한 전산심리치료(Computational Psychotherapy) 관련 연구 성과를 인정받아 구글 PhD 펠로우에 선정됐다.
또한, 기계학습 기반 자연어처리에서 널리 사용되는 어휘의 분산표상 학습 기법을 한국어에 적용하는 방법을 제안했고, 학습된 분산표상을 해석하는 방법을 2017, 2018년에 각각 자연어처리 분야 최고 수준의 국제학술대회 ACL(Annual Conference of the Association for Computational Linguistics), EMNLP(Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing)에 발표했다.
박 박사과정은 이를 확장해 심리상담 대화록에서 내담자의 언어 반응을 내담자 요인에 따라 분류하는 기준 및 기계학습 모델을 제안해 자연어처리 분야 최고 수준의 국제학술대회 NAACL(Annual Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics)에서 발표했다.
최근에는 인공신경망 기반 대화 생성 모델 개발, 텍스트에서 복합적인 감정 추출 및 예측, 전산 심리치료 애플리케이션 개발 연구 또한 현재 활발하게 진행하고 있다.
2019.09.16
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