월드 시리즈 특집: 딥 러닝, 홈런을 꿈꾸다

월드 시리즈 특집: 딥 러닝, 홈런을 꿈꾸다 

인공지능 기술로 야구 경기 결과를 예측하고, 선수의 세부 행동을 분석하는 시대가 머지 않았습니다.

야구경기 빅데이터 분석에 월드 시리즈가 있다면, 클라우디오 실바(Claudio Silva)교수는 선발 선수라 할 수 있는데요.

클라우디오 실바는 뉴욕 대학교(New York University)의 교수로 컴퓨터사이언스, 엔지니어링, 데이터사이언스 분야를 담당하고 있습니다. 실바는 프로 야구 스탯캐스트(Statcast) 내 트래킹 및 통계 시스템의 중추인 메트릭 엔진을 공동 개발하기도 했는데요. 스탯캐스트는 야구 경기 중 모든 선수와 야구공의 움직임을 빠짐없이 추적하는 기술로, 팬들의 관전 포인트와 코치의 선수 평가 및 훈련을 포함해, 야구 경기 전반에 걸쳐 상당한 변화를 일으켰다고 평가 받고 있습니다.

그러나 클라우디오 실바는 이에 만족하지 않고, 딥 러닝 기술을 활용한 ‘홈런’을 꿈꾸고 있습니다. 그는 GPU로 가속화된 딥 러닝 기술을 활용해 선수의 세세한 움직임과 경기 패턴을 파악하여, 코치의 선수 관리법과 경기 전략의 수립에 혁신적인 변화를 일으키고자 합니다.

딥 러닝 기술을 활용한다면, 부분적으로나마 경기를 예측할 수 있는 능력도 생길 것입니다. 클라우디오 실바는 “특정 투수와 타자를 매칭할 경우, 공이 어느 방향으로 나갈 수 있을지 예측할 수 있다”고 말합니다. 이는 선수들의 수비 전략에 큰 도움이 되겠지요.

딥 러닝의 등판

클라우디오 실바에 따르면 코치들은 딥 러닝 툴을 사용해 선수의 대응력이 둔해지거나 효율성이 떨어지는 시점을 파악할 수 있고, 이를 활용해 선수 부상을 피할 수 있다고 합니다.

이 같은 분석을 통해 코치들은 최고의 매치업을 결정하고, 투수의 구종에 따른 타격 가능성을 판단하며, 경기 스타일은 유사하지만 연봉 차이가 큰 선수들을 비교할 수 있습니다.

그는 “코치가 선수의 행동 패턴을 잘 이해할수록 선수를 언제 어떻게, 어떤 포지션에 기용할 지에 대해 보다 현명한 결정을 할 수 있다”고 말합니다.

스탯캐스트: 빅데이터 야구 분석

2002년 메이저리그의 오클랜드 애슬레틱스가 세이버메트릭스(Sabermetrics)를 도입한 이후, 선수 관리 및 선발에 첨단 통계 분석이 차지하는 비중은 지속적으로 증가해왔습니다. 세이버메트릭스는 ‘머니볼(Moneyball)’이라는 책, 그리고 동명의 영화의 주제가 되기도 했지요. 스탯캐스트는 빅데이터와 머신 러닝(Machine Learning)을 도입해, 이전에는 측정이 불가능했던 외야수의 역량 등을 추적할 수 있게 되었습니다.

클라우디오 실바가 딥 러닝을 통해 스탯캐스트를 이토록 발전시킬 수 있었던 데는, 150만회의 플레이를 아우르는 스탯캐스트 데이터와 GPU (Graphic Processing Unit)의 기여가 큽니다.

MLB 어드밴스드 미디어(MLB Advanced Media)가 개발하고 관리하는 스탯캐스트 데이터베이스는 세계에서 최고로 정밀한 스포츠 데이터베이스입니다. 플레이 별로 상세 텍스트 설명과 동영상, 결과, 선수의 움직임 위치에 대한 정보를 보유하고 있습니다.

딥 러닝, 빅리그로 나가다

현재의 계측은 선수의 움직임에서 포착된 여러 샘플을 평균하여 하나의 수치로 도출하는 수준입니다. 그러나 클라우디오 실바는 공동 개발자인 카를로스 디트리히(Carlos Dietrich, MLB 어드밴스드 미디어 컨설턴트)와 함께 현재의 계측 수준을 한 차원 높이고자 합니다.

이들의 목표는 보다 세부적인 선수들의 움직임을 포착하여 분석하는 것입니다. 가장 쉽게 생각할 수 있는 방법으로 카메라 설치를 늘리고, 컴퓨터 비전 기술 (computer vision technology)을 고도화하면 된다고 생각하시겠지만, 그 비용이 만만치 않습니다.

그래서 뉴욕대학교 연구진은 모션 캡처 시스템으로 포착한 상세 인간 움직임을 스탯캐스트 데이터와 결합시키는 딥 러닝 기술을 사용하고자 합니다. 단, 클라우디오 실바는 정보가 복잡하고 이미지가 방대해 CPU로는 딥 러닝 네트워크의 학습이 불가능하다고 말합니다.

연구진이 사용하는 엔비디아의 DGX-1 AI 수퍼컴퓨터는 세계 최초의 딥 러닝 전용 슈퍼컴퓨터로, 딥 러닝과 AI 분석 가속화를 위한 목적으로 구축되었습니다. 뉴욕대학교의 데이터과학센터(CDS)에서 최근 도입했으며, 기존 서버 250대에 비견하는 뛰어난 딥 러닝 컴퓨팅 성능을 자랑합니다. 실바는 다음 시즌에는 DGX-1을 활용한 딥 러닝 툴을 이용할 수 있기를 바란다고 언급했습니다.

실바는 “야구는 아주 오래 전부터 해오던 스포츠입니다. 그럼에도 불구하고 기술을 활용한다면 여전히 더 발전 시킬 수 있는 여지가 있다는 것이 놀랍지 않나요”라고 말합니다.

엔비디아의 딥 러닝 전용 슈퍼컴퓨터 DGX-1를 활용해 스포츠 경기를 분석하고, 경기 결과까지 예측하는 미래가 기대 됩니다!