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INC028. Ambient Intelligence의 최종 목표는 무엇일까

AMI(Ambient Intelligence)가 지향하는 가장 일관되고 기술적으로 타당하다고 일반적으로 생각되는 목표는 단순히 스마트한 디바이스를 만드는 것이 아니라, 컴퓨팅이라는 행위 자체에 대한 지각능력(Perceptibility)을 제거하는 것이다.

Mark Weiser의 비전(4)을 이어받아 미래에 성취될 것으로 상상되는 최종 상태는 Computational Capability가 벽, 가구, 인프라, 심지어는 소재 자체에 완전히 내장되어, 더 이상 명시적인 명령이나 Interface를 통한 Interaction이 필요하지 않은 환경일 것이다. 이러한 시스템 내에서 Microprocessor들이나 Sensor들, 그리고 통신 Module들은 거의 모든 사물(1)에 기본적으로 내장될 만큼 소형화되고 저렴해지며, 이를 통해 정보에 ‘Anything, Anytime, Anywhere’(2)라고 일컫는 그런 접근성을 가질 수 있게 된다.

이는 막연한 공상이 아니라 이미 실현 가능한 기술적 흐름인 클라우드를 거치지 않고 디바이스 자체에서 데이터를 즉시 처리하는 Edge AI, Ultra Low Power Chip들, 분산 Sensor Network 등의 기술이 보여주는 기술의 연장선상에 있다고 볼 수 있다.

따라서 이 비전이 도달할 현실적인 최종 목표는 공간 자체가 하나의 거대한 어느 것도 빠져나갈 틈 없는 컴퓨팅 구조를 가지게 되어, 사람의 존재와 움직임, 그리고 의도에 의식적인 Interaction 없이 반응하도록 하는 것이다. 이는 ‘기술이 일상생활 속으로 짜여 들어가 그것과 구별할 수 없을 정도가 되어야 한다’라는 원리(3)를 완벽히 실현하는 과정이라 할 수 있다.

이것은 시스템이 그저 반응한다는 의미에서 살아 있는 디지털 공간이 사용자의 요구와 필요를 예측한다는 생각의 전환을 가져오게 한다. Ambient Intelligence는 위치, 행동, 생리적 상태, 사회적 상황 등과 같은 사람의 Context를 지속적으로 해석하고 사람을 대신해 결정을 내리는 공간 구축을 지향(5)한다는 것이다. 이런 가능성은 IoT Sensing, Machine Learning 모델, 행동에 대한 Pattern Recognition의 통합을 통해 달성될 수 있으며, 시스템이 사용자의 요구를 탐지하고 예측할 수 있게 해준다.

이미 관련 연구들은 Daily Activity Pattern을 분석하고 이상 징후나 위험을 실시간으로 감지하는 Framework를 입증(6)해 왔으며, 이는 미래에 이러한 시스템이 삶 전반을 조율하는 수준으로 확장될 수 있음을 알려주는 것이다. 중요한 점은 이것이 사람의 주체성을 대체하는 것이 아니라, 사람이 수행하는 어떤 일들을 관리하는데 필요한 정신적 노력인 Cognitive Load를 줄이는 데 목적이 있다는 것이 변하지 말아야 한다는 것이다.

결과적으로 주변 공간은 조명뿐 아니라, 정보 제공, 통신, 심지어 사회적 연결성까지 자동으로 조정하는 조용한 협력자로 변화된다는 것이다.

Ambient Intelligence(7) 시스템은 Context-awareness를 제공하고, 개인화되며, 적응력 있고, 예측이 가능한 특성을 갖도록 설계될 것이다. 현실적인 구현 경로는 시각, 청각, 공간 데이터 등 여러 형태의 감각 입력을 동시에 사용하는 기술인 Multimodal Sensing과 지속적인 Learning Model을 결합하여, 시간이 흐를수록 예측의 정확도와 정밀도(8)를 높이고 사람들의 삶의 흐름을 방해하지 않으면서 정교한 예측을 실현하는 데 있다고 볼 수 있다.

Ambient Intelligence(AMI)가 지향하는 최종적이고 가장 의미 있는 목표는 복잡한 현대 사회 환경 속에서 사람의 삶의 성장을 실현하는 것으로 보고 있다. AMI에 의한 효율성은 물론, 건강, 안전, 정서적 안정, 그리고 사회적 연결과 같은 인간 중심적 결과물을 명시적으로 우선시하기도 한다.

예를 들어, 고령자나 장애인이 독립적인 삶을 유지할 수 있도록 돕는 지능형 주거 환경인 Ambient Assisted Living(AAL) 시스템은 이미 지속적인 Monitoring과 적응형 환경을 통해 고령자를 지원하고, 독립성을 보존하면서도 사고 위험을 줄이는 것을 목표(9)로 하고 있다.

하지만 보다 나은 미래를 위해서는 디지털 공간이 주는 신뢰, 개인 정보 및 사생활 보호, 윤리적 통제와 같은 중요한 문제들이 해결되어야 한다. 이는 초기 유럽 연구 프로그램에서도 채택을 위한 필수 요소(10)로 인식되어 왔다.

따라서 현실적인 최종 목표는 사용자가 궁극적으로 최종 권한을 유지하면서도 지속적인 지원을 받을 수 있는, 투명하면서도 책임감 있게 작동하는 신뢰할 수 있는 주변의 공간적 인프라를 구축하는 것이다. 이런 의미에서 Ambient Intelligence는 단순히 더 똑똑한 공간을 만드는 것이 아니라, 점점 더 복잡해지는 세상 속에서 일상적인 부담을 덜어주고 위험을 예방하며, 인간관계를 대체하는 것이 아니라 오히려 차분하게 강화함으로써 인간의 삶을 안정시키는 것에 그 본질이 있다고 할 수 있다.

(1) 냉장고 같은 가전은 사라지는 기술 안에 포함될 수 있는가?

냉장고라는 사물은 어쩌면 사람들 눈앞에 계속 남아있겠지만, 사람들이 그것을 ‘컴퓨터 디바이스’ 혹은 ‘별개의 가전제품’으로 인식하는 경험은 아마 점점 사라질 가능성이 높다고 할 수 있다. Ambient Intelligence에서 말하는 “사라지는 기술”이란 물체의 물리적 소멸이 아니라, 사용자의 의식 속에서 기술적 조작의 필요성이 사라지는 ‘심리적 및 기능적 투명성’을 의미하기 때문이다.

가전에서 공간으로

미래의 냉장고는 지금처럼 주방 한가운데를 차지하는 거대한 금속 상자의 형태를 벗어나 건축 인프라 그 자체가 되지 않을까? 현재의 냉장고는 독립된 하나의 제품으로서 사용자가 직접 문을 열고 내용을 확인하며 온도를 설정해야 하는 대상이다. 그러나 미래에는 주방의 벽면이나 수납장 자체가 냉장 기능이 내장된 ‘냉장 공간’으로 변모하며, 사용자는 그저 벽면의 일부를 터치하거나 접근하는 것만으로 신선한 식재료를 꺼낼 수 있게 되지 않을까? 이때 냉장고를 구동하는 핵심 Module들과 Sensor들는 Mark Weiser 박사가 예견했듯이 가구의 소재나 벽면 내부에 완전히 통합되어 눈에 보이지 않게 될 것이다. 즉, 냉장고는 더 이상 독립된 디바이스가 아니라, 집이라는 환경이 제공하는 ‘신선도 유지 서비스’의 일부로 흡수될 가능성이 높다.

Cognitive Load의 감소

기술이 사라진다는 것의 또 다른 핵심은 ‘Interaction의 자율화’에 있다고 본다. 사용자는 냉장고의 온도를 고민하거나, 우유가 떨어졌는지 확인하거나, 유통기한을 체크하기 위해 냉장고 문에 달린 디스플레이를 조작할 필요가 없다.

즉, Ambient Intelligence는 내장된 Sensor를 통해 식재료의 상태를 실시간으로 파악하고, 사용자의 건강 상태와 식습관에 맞춰 자동으로 식단을 제안하며, 부족한 식재료를 스스로 주문할 수 있게 해 준다. 사용자는 그저 주방에서 요리를 하거나 음식을 먹는 본질적인 경험에만 집중할 뿐, 그 배후에서 작동하는 복잡한 컴퓨팅과 통신 과정을 알아차리지 못하게 된다.

이처럼 기술이 사용자의 주의를 끌지 않고 백그라운드로 물러나 사람의 의도에 맞게 환경을 조율할 때, 비로소 냉장고는 ‘사라지는 기술’의 대열에 오르게 된다. 냉장고와 사람이 얼마나 연결되어 있느냐에 따라 사용자의 의식을 점유할 가능성도 결정이 될 수 있을 것이다.

(2) The Vision and Technical Foundations of Ubiquitous Computing, Friedemann Mattern, 2001, https://vs.inf.ethz.ch/publ/papers/up2-5MatternUbi.pdf

(3) Ambient Computing: The Integration of Technology into Our Daily Lives, Tharun Anand Reddy S, 2022, https://www.researchgate.net/publication/376290809_Ambient_Computing_The_Integration_of_Technology_into_Our_Daily_Lives

(4) The Computer for the Twenty-First Century, Mark Weiser, Scientific American, pp. 94-10, Sep. 1991, https://www.lri.fr/~mbl/Stanford/CS477/papers/Weiser-SciAm.pdf

(5) MASERINTS에서는 공간이 Intelligence를 가지게 되어도 MASERINTS의 지원과 도움을 받아야 하는 주인공인 PTS(Person to be served)를 대신해서 결정을 내리지는 않는다. 다만 PTS 스스로 결정을 내릴 수 있도록 유도함으로 PTS가 자신이 스스로 내린 최종 결정을 알게 한다는 것이다.

(6) An Ambient Intelligence-Based Human Behavior Monitoring Framework for Ubiquitous Environments, Nirmalya Thakur, Chia Y. Han, 2021, https://arxiv.org/abs/2106.15609

(7) Ambient Intelligence, https://en.wikipedia.org/wiki/Ambient_intelligence

>> Ambient Intelligence: Concepts and Applications, Juan Carlos Augusto and Paul McCullagh, 2007, https://scispace.com/pdf/ambient-intelligence-concepts-and-applications-5cugn18c4e.pdf

(8) MASERINTS에서 MASERINTS의 지원과 도움을 받아야 하는 주인공인 PTS(Person to be served)에게 제공되는 지원과 도움에 대한 정확도(Accuracy)와 정밀도(Precision)가 거론된 것은 PTS의 요구와 MASERINTS의 예측 간에 시간과 공간적인 요소가 같이 들어가 있기 때문이다. 다시 말해서, PTS의 요구의 내용과 예측이 얼마나 유사점이 많은 지, 그리고 시간과 공간적인 부분에 있어 얼마나 PTS의 요구가 필요한 시점에, 원하는 장소에서 일어나는지 %로 보여질 수 있다.

(9) Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence(UCAmI), Macarena Espinilla, Vladimir Villarreal, Ian McChesney3, 2019, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6767848/

(10) FP6 project targets ‘safeguards in a world of ambient intelligence’, European Commission, 2005, https://cordis.europa.eu/article/id/24208-fp6-project-targets-safeguards-in-a-world-of-ambient-intelligence