(4) 공포에 대한 신경 반응이 자율주행을 더 안전하게 만들다 - IEEE Spectrum

 

 

겨울철이나 폭풍우 조건에서 운전하는 것은 

때때로 두려움을 일으키며, 더욱 신중함을 요구합니다.

 

 그렇다면 동일한 두려움과 방어적 운전의 특징을 

어떻게 하면 자율 주행 자동차에 프로그래밍할 수 있을까요? 

 

새로운 연구에 따르면 인공지능 시스템은 

인간이 두려움을 느낄 때 경험하는 것과 유사한 신경 특성을 할당함으로써 

더 안전하고 신중한 운전자로 만들 수 있습니다.

사실, 연구자들은 이 기교가 자율 주행 인공지능 시스템이 

다른 주요 자율 주행 차량 시스템보다 

더 안전하게 수행되도록 도울 수 있다고 발견했습니다.

 

https://youtu.be/_MGzWuRhR7I

새로운 종류의 "공포에서 영감을 받은" 강화 학습 기술이 자율 주행 자동차를 더 안전하게 만드는 데 유용하다는 것이 증명되고 있습니다

싱가포르 난양공과대학교 기계 및 항공우주공학 학부의 

AutoMan Research Lab의 교수이자 

연구소장인 첸 루는 이 새로운 시스템을 공동 설계한 인물입니다. 

 

그는 최근 몇 년 동안 뇌과학 및 심리학 분야가 

인간 뇌의 내부 기능, 특히 감정을 규제하는 부분인 아미그달라에 대해 

더 깊이 파고들고 있다고 언급합니다. 

 

"두려움은 생존 측면에서 인간과 동물 모두에게 

가장 기본적이고 중요한 감정일 수 있습니다."

라고 루 교수는 말합니다.

그는 심리학과 뇌과학 연구가 두려움 뿐만 아니라 

상상력과 위험한 상황의 예측도 생존에 역할을 하는 것으로 제안했다고 말하며

 

 "이러한 통찰력에 영감을 받아 

우리는 공포 감을 얻기 위한 뇌와 유사한 기계 지능 패러다임을 고안했습니다. 

이를 통해 안전성을 강화하거나 보장할 수 있습니다."

라고 루 교수는 설명합니다.

루 교수의 팀이 개발한 자율 주행은 반복과 예측을 통해 

위험한 상황에 대처하는 방법을 학습했습니다.

 

 이로써 시스템이 실제 환경과 상호 작용할 때 

불안전한 결정이나 행동을 하는 빈도를 크게 줄일 수 있었습니다.

"우리는 두려운 시나리오를 머릿속에서 다양하게 상상할 수 있습니다."

라고 루 교수는 말합니다.

 

 "따라서 충돌 회피와 같은 두려운 상황을 

효과적으로 피하는 방법을 이해할 수 있습니다."

"루 교수와 그의 팀은 연구에서

 FNI-RL (Fear-Neuro-Inspired Reinforcement Learning)이라는 

특정 유형의 신경망을 시뮬레이션을 통해 실험하고, 

 

기본 운전자 신경 모델, 적대적 모방 학습 신경망 및 허가를 받은 

인간 운전자들과 비교하여 

10개의 기준 운전 또는 자율 주행 시스템과 비교했습니다.

루 교수에 따르면 결과는 

FNI-RL이 다른 AI 에이전트보다 훨씬 뛰어나게 수행된다는 것을 보여줍니다. 

 

예를 들어 한 짧은 거리 주행 시나리오인 교차로에서 좌회전하는 경우, 

FNI-RL은 다른 자율 주행 시스템과 비교하여 

주행 성능에서 1.55%에서 18.64%까지 개선을 보여줍니다. 

 

다른 시뮬레이션 테스트에서는 2,400 미터에 이르는 더 긴 주행 시험에서 

FNI-RL이 다른 자율 주행 시스템과 비교하여

최대 64%까지 주행 성능을 개선했습니다. 

 

중요한 것은 FNI-RL이 안전 위반을 포함한 안전 문제 없이 

목표 차선에 도달할 가능성이 높았다는 것입니다.

연구자들은 또한 30명의 인간 운전자를 대상으로 

FNI-RL의 실험적 테스트를 주행 시뮬레이터에서 실시했습니다. 

 

세 가지 다른 시나리오 (다른 운전자가 갑자기 앞으로 나오는 상황 포함)에서

 FNI-RL은 모든 세 가지 시나리오에서 인간보다 더 뛰어났습니다.

루 교수는 이것이 단순히 초기 테스트에 불과하며, 

이 시스템이 자동차 제조업체나 자율 주행 차량 회사에 

제안되기 전에 많은 작업이 필요하다고 언급합니다. 

 

그는 FNI-RL 모델을 시간적 순서를 고려하는 

다른 AI 모델과 결합하는 것에 관심이 있다고 말하며, 

이는 성능을 더욱 향상시킬 수 있을 것입니다. 

 

"이것은 고수준의 구체화된 AI와 믿을 수 있는 자율 주행을 이끌어내어 

교통을 더 안전하게 만들고 세상을 더 나아지게 할 수 있을 것입니다."

라고 그는 말합니다.

루 교수는

 "내가 아는 한, 이 연구는 안전한 자율 주행을 실현하기 위한 

공포-신경 영감을 받은 AI에 대한 탐험 중에서 처음이라고 합니다."

라고 덧붙입니다.

 

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