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과제기본정보

공간 지식추론 엔진 기술 개발 기획1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통연구기획사업 과제번호 20RDPP-C159978-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 국토공간개발기술 | 국토지능화 공간정보 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 국토공간개발기술 | 달리 분류되지 않는 국토공간개발기술 실용화대상여부 실용화
3순위 정보 통신 | 정보이론 | 인공지능 과제유형 응용
과제명 공간 지식추론 엔진 기술 개발 기획
주관연구기관 서울대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 유기윤
소속 서울대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 02-880-9083 FAX 02-887-2662
총 연구기간 2020-12-22 ~ 2021-08-21
당해연도 연구기간 2020-12-22 ~ 2021-08-21

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 80,000,000 0 0 0 80,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 기획연구는 ‘공간 지식추론 엔진 기술 개발’을 목적으로 하며 공간 지식추론 엔진(Spatial Knowledge Inference Engine)이란 3차원 도시공간 모델 환경에서 다양한 공간 관련 질의 응답을 지원하는 AI를 뜻함. 궁극적으로는 자연어 기반의 음성인식과 3차원 도시공간 모델 환경에서 무제한의 공간 관련 질의응답을 지원하는 인공지능 엔진을 개발하고자 하며 이를 위한 요소기술을 어떻게 연구 개발할 것인지를 기획하는 것이 본 과제의 주요 내용임. 본 연구를 통해 복잡한 데이터 소스로부터 공간정보 추론 기술을 기획하고 공간정보 DB를 모델링하며 체계적이고 자동화된 방식으로 동작하는 인공지능 엔진을 개발할 계획을 수립할 것임. 또한 엔진은 시공간 데이터와 다중 레이어, 음성인식 등의 기능을 지원하며 서비스, 비즈니스 모델을 분석하고 실제 활용방안을 모색하여 테스트 베드를 구축 및 실행계획을 마련할 것임.
최종목표 공간 지식추론 엔진에 대한 목표 비전을 수립하고 기술적, 시장적, 사용적 정의를 내리는 것을 주제로 하여 엔진 개발의 핵심 요소기술을 도출, 연차별 개발을 위한 로드맵을 제시하고 비즈니스 모델링, 마케팅 전략, 비용대비 효과 분석, 테스트 베드 등 전략을 제시하는 것을 목표로 함. 최종적으로는 공간 지식추론 엔진 기술개발의 성공을 위한 완성도 높은 기획이 이루어져야 하며 거시적, 미시적인 내용을 모두 포괄할 수 있어야 할 것임. 단기적으로는 비전, 연구내용, 추진전략을 구성하고 본 예산을 RFP를 작성하며 장기적으로는 전략서, 동향분석 보고서, 추진전략 및 비즈니스 모델링 등의 보고서가 산출물로 작성될 예정임.
연구내용 및 범위 본 기획연구는 ‘공간 지식추론 엔진 기술 개발’을 목표로 하여 무엇을, 누가, 언제, 어떻게 연구개발하고 성과물은 어떠해야 하는지를 도출하고자 함. 상기 기획연구 목표는 두 개의 기획 주제를 각각 달성하는 것인데 첫 번째로는 연구의 내용적 측면을 기획하는 것으로 데이터 블록, 저장 블록, 코어 블록, 툴 블록으로 나누어 공간 빅데이터 분석과 인공지능, 그리고 공간 표현을 중심으로 연구를 진행할 예정임. 두 번째로는 연구의 활용적 측면을 기획하는 것으로 연구 성과의 활용을 위해 서비스 모델링, 비즈니스 모델링, 테스트 베드의 구축과 실행계획을 기획할 계획임. 이를 통해 기획연구의 최종 연구개발 성과물 비전을 제시할 수 있는데 구체적으로는 공간 지식추론 엔진에 대한 목표 비전을 수립하고 기술적, 시장적, 사용적 정의를 마련하고 공간 지식추론 엔진 개발의 핵심 요소기술을 도출하며 연차별 개발을 위한 로드맵을 제시할 예정임. 또한 비즈니스 모델링, 마케팅 전략, 비용대비 효과 분석, 테스트 베드 등 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대함. 이를 위해서는 국내외 연구, 특허, 서비스, 시장동향 등을 조사하고 분석하는 과정이 필요하며 국토교통 R&D 포털, 한국특허정보원, WIPO Search International, IRS 글로벌, Trendbird, KMAPS 등 다양한 지식 소스와 국내외 스타트업 분석과 가트너의 기술 성장 그래프와 같은 예측기법 및 전문가들의 집단지성을 이용한 휴리스틱 기법 등을 총 동원해야 할 것임. 또한 이 뿐만 아니라 광범위한 사용자층을 대상으로 기술 수요조사와 과제를 도출하기 위해 서베이 몽키, 오픈 서베이 등 플랫폼을 통한 광범위한 사용자를 모집단으로 선정, 조사를 수행하고 전문가 집단을 통한 JAD 방식의 결론을 도출하여 기술 개발의 중점 추진 분야 도출해 나갈 예정임. 또한 AHP 기법을 이용해 우선순위를 도출하고 이를 반영한 Gantt 차트로 로드맵을 상세하게 제시하여 병목없고 탄탄한 연구프로세스를 구성해야함. 나아가서는 능동학습, 피처 엔지니어링, 도메인 온톨로지 DB등 지식 AI용 AutoML 전략을 채택함으로써 연구개발 성과의 실용적인 활용을 위한 프로토타이핑 개발과 이를 시장에 안착하기 위한 서비스 모델링, 수익 창출을 위한 비즈니스 모델링, 그리고 비용 대비 효과 분석을 통한 국비 지원의 타당성과 이익 전망을 조사 분석할 것임. 마지막으로는 기획 연구의 품질향상을 위해 참여 대학 및 기업들과의 연구 아이디어를 공유, 해외 저명 연구진들과의 온라인 미팅, 컨퍼런스, 워크샵 등의 교류를 도모하고 연구개발 허브로의 도약을 목표로 함.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 연구의 내용적 측면, 연구적 활용측면에서의 기획을 위해 시장, 기술, 특허, 정책 등의 동향을 분석하고 기술 수요조사 및 과제를 도출함. 또한 우선순위를 결정하고 로드맵을 작성하며 세부 실행계획 및 실용화 방안을 모색함. 국내외 시장 및 기술, 진행 중이거나 종료된 관련 과제들을 분석하고 시사점을 도출해 냄. 또한 국내외 정부 주요정책 중 IT 정책과 한국판 뉴딜 등 최근의 정부 정책기조를 중심으로 분석을 수행함. 과제의 체계적인 관리를 위해 AHP기법을 통해 도출한 파라미터를 이용하여 내용들의 우선순위가 결정되어야 할 것이며 세부 실행계획에는 PDLC을 채택하여 빈틈없이 세부 일정을 추진할 예정임. 개발하고자 하는 엔진의 실용화와 품질향상을 위해 에자일방법을 도입할 것이며 다수의 연구기관들과 협력할 수 있는 기회를 창출하고자 함.
연구성과 기술적 기대성과 본 연구를 통해 매년 연구와 기술개발의 성과를 국내외 특허출원으로 수렴하여 5년에서 10년 앞을 내다보는 새로운 아이디어를 국제적인 기술 라이센스로 획득이 가능함. 또한 3차원 입체도시 환경에서 도시의 빅데이터를 기반으로 인공지능을 이용해 다양한 시나리오에 대해 질의 응답과 함께 더 나아가 시뮬레이션을 할 수 있는 온라인 플랫폼을 개발한다는 것은 거대하고도 난이도 높은 소프트웨어를 제작한다는 도전적인 일이며 이를 성공적으로 수행함으로써 강한 소프트 인프라를 구축하는 효과를 얻을 수 있음. 수행 과정에서 다양한 도시 정보 전문가들과 IT 시스템 전문가들이 모여서 학제를 융합하는 공동 연구를 수행함으로써 새로운 지식을 창출하고 이를 공동의 기술 노하우로 정제하여 구축하는 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상함. 마지막으로 AI 기반의 크롤러를 개발하고 이를 이용해 커다란 규모의 도시 공간 빅데이터를 수집하며 다시 이를 AI를 이용해 정제하고 인덱싱을 걸어 DB화하는 한편, 분석 및 최종 지식DB로 구축함으로써 관련 실용적 경험적 기술을 확보할 수 있을 것임.
사회 경제적 파급효과 기존의 도시 공간 문제 해결을 위한 전문가들의 지식 축적과 문제해결 패러다임을 완전히 바꾸어 인공지능을 비서처럼 거느리는 새로운 문제해결 전문가를 양성함으로써 사회에 바람직한 인재상의 뉴 모델을 제시할 수 있을 것임. 또한 과학 기술 전 분야에 인공지능이 빠른 속도로 확산되고 있으며 이에 따라 인공지능을 활용하고 훈련시키는 전문가들의 수요가 폭발적으로 늘고 있기 때문에 이에 맞추어 선제적으로 대응함으로써 새로운 일자리 창출의 메카로서 자리매김할 수 있음. 나아가 도시 공간 문제를 살아있는 네트워크의 복잡계로 이해하여 연구하는 접근법을 통해 동 분야의 새로운 과학 문화를 선도할 것이며 인공지능, 도시 공간, 플랫폼, 빅데이터라는 분야의 전 세계 선도적인 연구자와 개발자들과의 공동 연구를 통해 동 분야 강력한 국제 교류 인적 네트워크를 구축할 예정임. 공간 지식추론 엔진이라는 세계 최고 수준의 공간 인공지능 연구 개발 성과를 대학 산학협력단을 통해 기술 계약의 형식으로 각 요소기술별로 분해하여 기업에 오픈하여 제공함으로써 기업의 해당 부문 경쟁력 제고에 기여하고 동시에 산학협력단의 기술료 징수로 인한 경제적 이익을 도모할 수 있으며 연구 초기부터 즉시 e러닝 벤처를 설립하고 나아가 도시 문제 컨설팅, 오픈 플랫폼 등의 분야에서 추가적인 벤처를 창업해 인공지능과 도시 공간의 만남이라는 화두의 산업계 새로운 비즈니스 사슬을 창조할 것임. 공간 지식추론 엔진이라는 플랫폼에는 도시의 공간 지식DB와 훈련된 AI들이 바탕에 있는 바 이를 강소 중소기업에서 비즈니스 단계별로 사용할 수 있도록 지원함으로써 중소기업의 문제해결 경쟁력을 키워줄 수 있으며 도시 공간 문제 해결을 위한 인공지능 훈련의 경험과 도시 공간 문제 해결 모델을 절차화하여 이를 표준안으로 제시함으로써 동 분야 연구자들과 기술 개발자들, 그리고 이를 활용하는 기업체에서 업무의 효율을 극대화 할 수 있도록 할 것임.
활용방안 공간 지식추론 엔진은 전 세계적인 도시 공간 어디에서나 적용이 가능한 글로벌한 스케일의 거대한 플랫폼으로서 국가 차원의 도시 문제 해결을 위한 소프트 인프라를 확보하는 쾌거를 달성할 수 있을 것임. 구글 어스와 구글 크롤러를 통해 구축하는 전 세계의 도시 공간에 관한 빅데이터 지식 DB는 향후 기업, 공공기관, 개인이 모두 활용할 수 있는 국가적 차원의 지식 인프라가 될 수 있으며 누구에게나 열려있는 오픈 플랫폼이기 때문에 온라인 포럼, 미팅, 토론, 협업, 의사결정, 센스메이킹 등을 지원하며, 자연어와 다국적 언어 실시간 번역기능을 통해 국경과 언어를 초월하여 결과적으로 비 도시 전공 매니아층들로 이루어진 글로벌 집단지성이라는 국제적인 휴먼 인프라를 제공할 것임.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 공간 지능 공간 추론 3차원 표현 공간 빅데이터 공간 엔진
영문 spatial Intelligence spatial inference 3 dimensional representation spatial big data spatial engine
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