[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내연구진이 동물의 몸짓을 언어처럼 이해하고 행동의 의미를 해석할 수 있는 인공지능(AI)을 개발해 신약개발과 정신질환 연구에 가속이 붙게 됐다.

한국과학기술원(카이스트·KAIST)는 뇌인지과학과 김대수 교수팀이 동물의 움직임을 언어처럼 학습·해석하는 인공지능 플랫폼 '비헤이버트(BehaVERT)'를 개발했다고 1일 밝혔다.

비헤이버트는 생쥐의 코와 귀, 척추, 사지, 꼬리 등 골격 움직임을 자연어 단어에 해당하는 '토큰(Token)'으로 변환한 뒤 자연어 이해 인공지능 모델(BERT)로 학습시킨 AI 모델이다.

기존 AI가 행동을 단순 분류하는 수준에 머물렀다면 비헤이버트는 시간의 흐름에 따른 행동의 의미까지 스스로 이해하고 해석할 수 있다.

연구팀이 비헤이버트를 사회적 상호작용과 다개체 행동, 3차원 행동 분석, 자폐 행동 분석 등 국제 표준 벤치마크 5종에 적용한 결과, 모두 기존 최고 수준을 뛰어넘는 것으로 확인했다.

특히 AI가 어떤 행동에 주목해 판단했는지 연구자에게 알려주는 '해석 가능성'도 갖추고 있다.

시험 결과, 자폐 모델 생쥐와 정상 생쥐를 구분하는 과정에서는 '입과 입을 맞대는 접촉'에 집중하는 것으로 나타났으며 자폐 모델 생쥐 접근 행동은 정상적으로 수행하지만 실제 사회적 상호작용에는 결함을 보인다는 기존 행동신경과학 연구와 일치하는 결과도 얻었다.

또 AI 내부에서는 움직임과 주의, 사회성 등 행동 특성을 체계적으로 정리하는 것으로 밝혀졌다.  이는 동물의 행동에도 인간의 언어처럼 의미 구조가 존재할 가능성을 보여주는 첫 사례로 평가된다.

이번 연구는 생명과학을 전공한 연구자들이 직접 AI를 익혀 개발했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 누구나 활용할 수 있도록 웹 기반 행동 라벨링 도구와 표준 데이터셋, 모델 코드도 함께 공개했다.

연구팀은 비헤이버트가 신약 후보물질의 효능 평가와 자폐·우울증·조현병 등 정신질환 동물모델 연구, 행동유전학, 생태학 연구 등에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있다.

 이번 연구 결과는 컴퓨터비전 분야 최고 권위 학술지인 'International Journal of Computer Vision(IJCV)'에 최근 게재됐다.

제1저자인 신승재 박사는 "이번 연구를 통해 사람이 정답을 알려주지 않아도 AI가 행동 데이터만으로 스스로 학습해 핵심 행동 특징을 찾아낼 수 있음을 확인했다"고 말했다.

김대수 교수는 "비헤이버트는 행동을 분류하는 수준을 넘어 행동의 의미까지 이해하는 새로운 AI 모델"이라면서 "신약 개발과 정신질환 연구, 행동유전학 등 다양한 생명과학 분야에서 새로운 발견을 이끄는 핵심 연구 도구가 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.


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