통합 검색어 입력폼

구글, '별 헤는 인공지능' 내놓다

조회수 2018. 2. 5. 14:50 수정
번역beta Translated by kaka i
번역중 Now in translation
글자크기 설정 파란원을 좌우로 움직이시면 글자크기가 변경 됩니다.

이 글자크기로 변경됩니다.

(예시) 다양한 분야의 재밌고 유익한 콘텐츠를 카카오 플랫폼 곳곳에서 발견하고, 공감하고, 공유해보세요.

별 하나에 추억과 사랑을 담기엔 우주의 별은 무수히 많다.
가슴 속에 하나 둘 새겨지는 별을
이제 다 못 헤는 것은
쉬이 아침이 오는 까닭이요,
내일 밤이 남은 까닭이요,
아직 나의 청춘이 다하지 않은 까닭입니다.

윤동주 시인이 별을 다 세지 못하는 이유에는 안타까움의 정서가 담겨있습니다. 하지만 현실의 천문학자가 우주의 별을 모두 헤아리지 못하는 이유는 데이터가 너무 방대하기 때문입니다. 별 하나에 추억과 사랑을 담기엔 우주의 별은 무수히 많습니다. 기술이 발전하면서 태양계 바깥의 외계 행성을 찾는 일도 가능해졌지만 방대한 양의 데이터를 분석해 별을 명확하게 헤아리기엔 시간이 턱없이 부족하죠. 구글은 인공지능(AI)을 활용해 이러한 문제를 해결했습니다. 머신러닝 기법을 적용해 효과적으로 데이터를 분석하는 방식입니다.


구글은 머신러닝 기법을 적용해 2개의 새로운 행성을 발견했습니다. 텍사스대학교 연구팀과 협업을 통한 프로젝트 결과물입니다. 크리스 샬루 구글 시니어 리서치 스프트웨어 엔지니어는 지난해 12월19일 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터 속 행성을 식별하는 머신러닝 모델을 개발해 성과를 나타냈다고 발표했습니다.

(
별하나에 머신러닝과 별하나에 신경망모델과 별하나에 텐서플로우, 텐서플로우,)

천체물리학자들은 외계 행성을 찾기 위해 주로 NASA의 케플러 망원경을 통해 얻은 방대한 양의 데이터를 분석합니다. 별의 밝기 데이터를 분석해 별을 헤아리는 방식이죠. 케플러 망원경은 4년 동안 약 20만개의 항성을 관찰하면서 약 140억개의 데이터 포인트를 만들었습니다. 이는 약 2000조개의 행성 궤도가 존재할 수 있다는 의미에요. 데이터를 분석하는데 엄청난 시간이 소요될 수밖에 없죠. 구글 연구팀은 머신러닝을 적용해 데이터 검토에 드는 시간을 단축했습니다.

빛의 곡선
머신러닝 개념

그동안 천문학자들은 2단계에 거쳐 행성을 찾아내는 작업을 했습니다. 먼저, 컴퓨터 알고리즘을 사용해 ‘빛의 곡선’상의 어떤 지점에서 빛이 줄어드는지 식별합니다. 다음으로, 천문학자 자신의 눈으로 신호들을 하나하나 식별하고 탐지해서 어떤 신호가 어떤 행성에서 발생한 건지 다른 외부 요소에 기인한 건 아닌지 판별합니다.


케플러 미션은 2009년 5월부터 시작됐고 그 이래로 천문학자들은 약 3만개에 달하는 신호들을 분석해 2335개 이상의 행성을 확인했습니다. 하지만 수동으로 하나하나 신호를 검색하고 검토하는 데는 시간이 많이 듭니다. 또 신호가 강하게 잡힌 데이터만 분석할 수밖에 없죠. 사람의 눈으로는 신호가 약한 데이터의 노이즈를 걷어내고 해당 신호가 행성인지 행성이 아닌지 구분하기 어렵기 때문입니다.

실제 행성에서 생성된 신호와 다른 요인에 의해 만들어진 신호

구글 연구팀은 나선형 신경망 모델을 적용했습니다. 구글 포토에서 이미지 분류에 사용되는 모델입니다. 1만5천개 이상의 케플러 신호 데이터셋을 이용해 행성과 행성이 아닌 것을 판별하도록 학습시켰고, 실제 행성으로 인해 생성된 신호 패턴과 별표면의 흑점이나 쌍성 등 다른 물체 때문에 만들어진 신호 패턴을 구별하도록 했습니다. 이 모델은 96%의 확률로 행성을 제대로 식별해냈습니다. 연구팀은 이 학습된 모델을 가지고 항성 670개에서 추출한 데이터를 탐색했고 그 결과 2개의 새로운 행성을 발견하는데 성공했습니다.

구글 연구팀이 새롭게 발견한 두 행성 ‘케플러80g’, ‘케플러90i’

연구팀은 새롭게 발견한 두 행성에 ‘케플러80g’와 ‘케플러90i’라는 이름을 붙였는데, 이 중 케플러90i는 특별합니다. 우리 태양계 외부에 존재하는 태양계 중 하나인 ‘케플러90’을 공전하는 8번째 행성으로 밝혀졌기 때문입니다. 지구가 속한 우리 태양계 외부에 존재하는 태양계 중 8개의 행성을 보유하고 있는 것으로 밝혀진 건 케플러90이 최초입니다.

크리스 샬루 구글 시니어 리서치 스프트웨어 엔지니어

구글 연구팀은 더 많은 케플러 데이터를 활용해 아직 발견되지 않은 수많은 외계 행성을 찾아낼 계획입니다. 크리스 샬루 엔지니어는 “20만개에 달하는 항성 데이터를 머신러닝을 통해 전부 검토하는 게 1차 목표”라며 “추후 NASA뿐만 아니라 다른 우주항공기관에서 수집된 다양한 데이터를 적용하고자 한다”라고 말했습니다.


외계 생명체를 발견할 가능성에 관해선 “지금까지 발견한 행성은 생명체가 살기엔 온도가 너무 높아 생명체가 존재할 가능성은 없지만 향후 적절한 온도 대의 행성을 발견하면 생명체 존재 가능성도 살펴보고자 한다”라고 밝혔습니다.


천체망원경 속에 하나 둘 새겨지는 별을 이제 다 헤는 날이 머지않아 보입니다.

이 콘텐츠에 대해 어떻게 생각하시나요?