국내 연구진이 생쥐의 몸짓을 마치 단어처럼 읽어, 의미를 이해하는 인공지능(AI)을 개발했다. 향후 신약 개발과 정신질환 연구, 행동유전학 분야를 위한 차세대 '행동 파운데이션 모델'의 가능성을 열었다.
한국과학기술원(KAIST)은 자폐 모델 생쥐의 사회적 행동 결함을 스스로 찾아내는 AI 모델 '비헤이버트(BehaVERT)'를 개발했다고 1일 밝혔다. 김대수 뇌인지과학과 교수팀이 이룬 성과다.
비헤이버트는 생쥐의 코, 귀, 척추, 사지, 꼬리 등 신체 부위의 골격 좌표를 자연어 단어에 해당하는 '토큰(token)'으로 변환, 자연어 처리에 널리 사용되는 BERT 기반 트랜스포머 모델에 입력해 학습시켰다.
실험 결과, 모델은 자폐 모델과 정상 생쥐를 구분하는 과정에서 '입과 입을 맞대는 접촉'에 집중하는 것으로 나타났다. 사전에 생물학적 지식을 학습하지 않았음에도 행동 관찰만으로 자폐 행동 특징을 스스로 발견했다.
연구팀은 AI가 단순 행동 분류를 넘어 행동 의미까지 이해하는 사실도 확인했다. AI 내부에서는 움직임과 주의, 사회성 같은 행동 특성이 체계적으로 정리돼 있었으며, 이는 동물 행동에도 언어와 유사한 의미 구조가 존재할 수 있음을 시사한다.
개발 모델은 사회적 상호작용, 다개체 행동, 3차원 움직임 분석, 자폐 행동 분석 등 다양한 분야 국제 표준 벤치마크 5종에서 기존 최고 수준 성능을 뛰어넘었다. 자신이 어떤 행동에 주목해 판단을 내렸는지 연구자에게 알려주는 '해석 가능성'도 갖췄다.
김대수 교수는 “비헤이버트는 단순히 행동을 분류하는 것을 넘어 행동의 의미까지 이해할 수 있는 새로운 AI 모델”이라며 “향후 신약 개발과 정신질환 연구, 행동유전학 등 다양한 생명과학 분야에서 새로운 발견을 이끄는 핵심 연구 도구가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 신승재 뇌인지과학과 박사가 제1저자로 참여했으며, 연구결과는 컴퓨터비전 분야 국제학술지 '인터네셔널 저널 오브 컴퓨터 비전(IJCV)'에 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
