자율주행 자동차 운행에 사람이 필요 없듯이, 그 개발 과정에도 사람이 필요하지 않을 수 있습니다.
자율주행 AI(인공지능) 소프트웨어 개발업체 헬름닷에이아이(Helm.ai)는 미국 캘리포니아주 멘로 파크에 위치한 신생 기업입니다. Helm.ai는 비지도학습(unsupervised learning)이라는 AI 훈련법으로 자율주행 자동차 개발의 병목현상을 해소한다는 당찬 목표를 갖고 있습니다. 능동 학습(active learning)처럼, 비지도학습은 사람이 일일이 간섭할 필요가 없이 훈련하는 지능적인 학습 방법입니다.
자율주행 자동차는 운전자 없이도 안전한 주행이 가능하도록 페타바이트나 수백만 기가바이트에 이르는 방대한 데이터를 학습합니다. 레벨 2+ 와 3+ AI 지원 자율주행처럼 낮은 수준의 자율주행 자동차도 효과적으로 주행하기 위해서는 엄청난 훈련이 필요하죠.
이 데이터는 수백 만 프레임에 달하는 보행자, 자동차, 표지판, 기타 물체의 이미지로 구성돼 있습니다. 지도학습(supervised learning)의 경우 모든 데이터에 라벨링을 해야 딥 뉴럴 네트워크가 자체적으로 인식하면서 학습할 수 있습니다. 라벨링은 엄청난 비용과 시간, 노동력이 투입되는 일이기 때문에 딥 뉴럴 네트워크가 새로운 역량을 빨리 개발하고 업그레이드하기가 여간 힘든 게 아닙니다.
Helm.ai는 엔비디아 인셉션(NVIDIA Inception) 프로그램의 초창기 멤버로 엔비디아 데이터 센터의 고성능 GPU를 기반으로 비지도 학습 기술을 실행해 자율주행 알고리즘을 훈련하고 있습니다. 그 외에도 엔비디아 드라이브 AGX 자비에(NVIDIA DRIVE AGX Xavier)에 자체 자율주행 소프트웨어도 구동하고 있습니다.
AI 학습을 간소화하는 비지도학습(Unsupervised Learning)
비지도 학습이란 라벨링 되지 않은 데이터로 뉴럴 네트워크를 훈련시키는 학습법인데요. 데이터에서 새로운 패턴을 파악하거나 데이터 풀을 사전 처리하는 기존 접근법도 쓰면서 그 외의 다양한 접근법도 적용하는 개방적인 AI 연구 분야입니다.
Helm.ai는 자율주행 자동차 훈련 방식을 효율적으로 확대하기 위해 수학적 모델링 뿐 아니라 비지도 학습의 범위도 확장하고 있습니다.
Helm.ai의 목표는 기존 방식에서 탈피해 방대한 데이터를 학습하거나 라벨링을 위해 많은 인력을 고용할 필요가 없도록 비지도 학습법을 마스터하는 것입니다. 그래서 더 적은 시간과 비용으로 자율주행 역량을 학습할 수 있는 확장 가능한 AI 소프트웨어를 개발하는 거죠.
Helm.ai의 창립자 겸 CEO 블라디슬라브 보로닌스키는 “기존 학습 방법에 한계가 분명히 있다고 느꼈습니다. 특히 AI 소프트웨어의 확장성과 정확도 면에 문제가 있었죠. 그래서 일찍부터 프로토타입을 개발했고 이 문제를 해결할 수 있을 것 같았습니다. Helm.ai는 안전한 자율주행 시스템을 대규모로 구현하기 위해 최첨단 응용 수학을 기반으로 한 기술로 딥 러닝의 잠재력을 완전히 발휘하고 있습니다”라고 말했습니다.
엔비디아, 고성능 컴퓨팅으로 자율주행분야의 혁신을 주도하다
AI 학습 과정을 혁신하기 위해 Helm.ai는 데이터센터와 자동차에 업계 선도적인 컴퓨팅을 적용했습니다.
데이터 센터에 사용된 엔비디아 V100 텐서 코어 GPU(NVIDIA V100 Tensor Core GPUs)는 페타바이트급 데이터를 저렴한 비용에 처리해 Helm.ai의 고급 학습 기술을 구현할 수 있게 지원합니다.
학습을 마친 뒤 Helm.ai의 레벨 2+ 자율주행 소프트웨어는 엔비디아 드라이브 AGX 자비에 AI 컴퓨팅 플랫폼이 탑재된 자동차에서 테스트를 거칩니다. 드라이브 AGX 자비에는 레벨 2+ 와 레벨 3의 자율주행의 경우 초당 30 TOPS (trillion operations per second)를 구현할 수 있습니다.
이 강력한 성능의 비밀은 여섯 가지 고성능 고효율 AI 컴퓨팅 프로세서가 장착된 최초의 차량용 SoC(System on a chip, 시스템온칩)인 자비에 SoC입니다.
한 층 높아진 정확성과 저렴해진 AI 훈련 방식으로 Helm.ai와 엔비디아가 자율주행 자동차 산업의 판도를 바꿀 안전한 주행 기술을 제공하고 있습니다.