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인공지능시대(43): 인공지능과 언어의 세계
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2021년 10월 08일 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
문경대학교 특임교수
문경시지역발전협의회 의장 | ⓒ (주)문경사랑 | |
인공지능
스마트폰의 음성기반 인공지능(AI) 비서는 이름만 불러도 기다렸다는 듯 인사를 한다. 자동차 내비게이션은 물론 AI 스피커도 최근에는 흔히 볼 수 있게 되었으며, 말 한마디로 날씨나 지리정보를 쉽게 얻을 수 있고 기계와 농담까지 주고받을 수 있게 되었다.
이와 같이 음성인식 제품들은 기술과 사람을 더 가깝고 친근하게 만들어 주며, 사람에겐 너무도 간단한 대화를 음성인식 제품들과 나눌 때, 그 안에서는 매우 복잡한 일들이 벌어지고 있다. AI 기반의 음성인식 제품이 어떻게 사람의 말을 듣고 이해해서 반응하는지 그 과정은 다음과 같다.
기계는 어떻게 말을 이해할까?
AI 기반 음성인식 제품에 말을 하면, “음성 입력 및 인식 –> 자연어 처리 –> 인식 결과”의 단계를 거쳐 기계가 사람의 언어를 인식하고 이해하기 위해 필요한 과정이다.
1) 음성 입력과정과 텍스트화
이 기술을 STT(Speech To Text)라 하며, 어린아이의 받아쓰기처럼 사람의 음성을 텍스트로 옮기는 것이다. 주변 소음을 제외한 말소리를 파악하고 이어서 각 발음과 단어를 인식한 후 핵심어와 연결 단어를 인식해 입력해야 하므로 생각보다 쉽지만은 않다.
2) 자연어 처리(NLP) 과정
자연어란 사람이 의사소통을 위해 사용하는 언어이며, 자연어 처리는 컴퓨터가 자연어를 분석하여 이해하고 처리하는 기술이다. 이 과정에서 자연어에 대한 형태소 분석, 구문 해석, 의미 분석, 화용 분석 등을 통해 컴퓨터가 문장에 담긴 의도를 파악하게 한다. 이 자연어 처리는 AI의 주요 분야이며, AI 기계가 사람의 언어를 얼마나 잘 파악하였는지를 알 수 있는 과정이다.
3) 기계는 인식결과를 음성으로
인식된 요청에 따라 가장 최적의 결과를 찾아내고, TTS(Text to Speech) 기술을 통해 사람의 말소리처럼 응답하게 된다. 즉, 친구에게 메시지를 보내라고 말했다면 전달한 내용으로 메시지를 전송하고, 날씨를 물어봤다면 인터넷에서 위치 기반의 날씨를 검색해 대답해준다. 또한 간단하게 “지금 미국은 몇 시야?”라고 질문하고 답을 받았을 뿐인데, 사실은 기계가 굉장히 빠르게 우리의 말을 분석하고 이해해서 그에 맞는 반응을 보인 것이다.
빠르게 발전 중인 음성인식 기술
음성인식 기술은 AI 딥러닝 기술이 뒷받침되어 최근 크게 발전하고 있다. 즉, 많은 양의 데이터를 컴퓨터에 입력시키고 학습시킨 뒤 자연어 처리를 통해 사람의 언어를 제대로 이해하고 반응하게 만든다. AI의 자연어 처리 기술의 진화에 따라 더 똑똑한 음성인식 서비스가 탄생할 수 있게 되었으며, 많은 발전을 이룬 음성인식 기술이지만, 아직도 한계는 존재한다.
사람마다 발음, 억양, 톤이 다르고, 또 일상 대화에서는 문법에 어긋난 문장도 많고 주변의 소음도 섞여 있다. 현재는 기술이 이 모든 것을 구분해 인식하지 못하기 때문에 음성인식의 정확도에 대한 문제전이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 더 많은 데이터를 확보해야 한다. 주변 소음이 담겨있는 음성이나 우리가 일상생활에서 쓰는 구어체 음성, 의미는 통하지만 문법에 맞지 않는 문장에 대한 음성 등 다양한 음성 언어 데이터를 확보해야 인공지능의 음성인식 기술 성능을 향상시킬 수 있다.
음성인식 기술의 한계를 넘어
음성인식기, 다국어 음성 리모콘, 음성인식 내비게이션 등 음성인식 제품이나 음성 검색을 제공하는 서비스 개발을 원하는 기업들은 데이터 바우처 지원사업의 도움을 받을 수 있다. 따라서 음성인식 기술이 더 사람에 가까워지기 위해서는 방대한 양의 정확한 데이터가 필요하다. AI 학습에 법률, 스포츠, IT, 대화형 등 다양한 분야와 형태의 음성 데이터가 활용된다면, AI는 사람의 목소리를 더 정확히 인식하여 이해하게 되고 정교한 대화가 가능해질 것이다.
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