1977년에는 프랑스에서도 프랑스 최초의 모바일 바카라 토토이 개발되었다. 프랑스 국립과학연구소인 CNRS 산하의 LAAS(Laboratoire d'analyse et d'architectures des systèmes, 시스템분석설계 연구소)에서 개발된 일라흐(HILARE, Heuristiques Intégrées au Logiciels et aux Automatisms dans un Robot Évolutif)였다.

조르주 지랄트(George Giralt)와 라쟈 샤틸라(Raja Chatila)가 개발한 이 바카라 토토은 바퀴는 3개만을 장착했지만, 70년대에 미국에서 개발되던 스탠포드 카트나 셰이키 등의 모바일 바카라 토토과 비슷한 접근법으로 개발된 바카라 토토이었다. 즉, 알려지지 않거나 부분적으로 알려진 환경에서 다양한 센서로부터 얻은 정보를 통합해, 주변 환경을 인식하고 스스로 경로를 계획하고 이동하는 바카라 토토의 행동 결정과 제어 알고리즘을 개발하려는 것이었다.

그러기 위해서 초음파 센서를 이용한 소나와 비전시스템, 그리고 레이저 거리 탐지기를 탑재해 주변 환경의 2차원 모델을 구축해 자율적으로 이동하는 바카라 토토으로 개발되었다. 쇼핑용 카트보다 조금 더 큰 크기에, 제어부로 온보드 컴퓨터를 장착했고, 초기에는 주로 소나가 사용되었지만, 이후 카메라, 레이저 스캐너 등이 추가되어 연구가 진행되었다.

일라흐는 합판으로 만든 벽들로 구성된 공간에서 자율적으로 이동했는데, 이동하는 동안 축척한 센서 정보들을 바탕으로 환경을 모델링 했다. 이동중에서는 기존에 구축된 모델과 새로 감지된 센서 데이터를 비교해 이동 경로를 계획하고 다시 이동하는 동작을 반복하면서 움직여 다녔다. 물론 현재의 모바일 바카라 토토처럼 연속적으로 이동한 것은 아니고, 스탠포트 카트나 셰이키처럼 센서로 환경을 인식한 후 정지했다가 경로 계획이 완료되면 조금 이동하고 다시 정지하는 동작의 반복이었다.

상단의 안테나로 무선 연결된 원격지의 컴퓨터에서 바카라 토토의 주행을 모니터링 할 수 있었는데, 카메라와 소나로 데이터를 수집하고 장애물을 피하면서 어떻게 움직일지 계획을 세우고 실행했다. 이름에서도 알 수 있듯이 일라흐는 바카라 토토의 자동화에 휴리스틱 통합 소프트웨어(Heuristiques Intégrées au Logiciels)를 탑재한 지능형 바카라 토토을 구축하려 한 것이었다. 지속적인 연구로 LAAS는 1990년에는 6개의 바퀴를 장착하고 트레일러를 끌 수 있는 일라흐 2를, 1999년에 일라흐 3를 제작하고 발표했다.

셰이키 프로젝트가 중단된 지 12년 후인 1984년, SRI에서 셰이키의 후속 모델격인 바카라 토토 ‘플래키(Flakey)’가 개발되었다. 셰이키의 개발이 시작되던 시기는 SRI가 스탠포드 대학 산하의 연구기관으로 있을 때였는데, SRI가 독립 연구기관으로 분리된 이후에도 남아있던 셰이키 개발의 대표 인물인 찰스 로젠의 주도하에 2세대 모바일 바카라 토토의 개발이 시작되었다. 플레키는 스테레오 카메라를 이용해 실시간으로 장애물을 회피하고, 사람을 인식하여 따라가거나, 음성 인식으로 동작되는 모바일 바카라 토토을 구현했다. 약 0.9미터의 높이, 0.6미터의 직경을 가진 팔각형 타워 형태로 제작된 플래키는 외관이 전체적으로 검정색을 띄고 있는 모바일 바카라 토토이었다.

독립적으로 구동되는 두개의 바퀴로 초당 최대 약 0.6미터를 이동할 수 있었으며, 옆면에 12개의 소나 센서와 상단부에 비디오 카메라가 장착되었다. 휠 인코더를 이용하여 이동 거리를 감지했고, 바카라 토토 자체에 장착된 컴퓨터로 각종 센서로부터 들어온 데이터를 분석하고, 이동을 위한 모터 제어를 하고, 또한 무선 통신을 할 수 있는 기능을 갖추고 있었다.

센서 정보를 이용한 피드백 제어와 지도 기반 운영에 장애물의 표면을 인식하고 거리를 판독하는 LPS(Local Perceptual Space) 모듈은 바카라 토토 이동 전략을 향상시키면서, 현대적인 자율주행 바카라 토토에 한층 더 가까워진 구조를 갖고 있었다. 특히 플래키는 실제 환경의 불확실성이나 부정확성같은 비정형적 조건에서의 자율주행 제어를 위해서, 목표 지점으로 이동하기 위한 경로 분석 제어와 함께 이동중에 나타나는 불특정 장애물을 효과적으로 회피하기 위한 일련의 퍼지 규칙을 제공한, 최초의 퍼지 제어 바카라 토토이었다.

국내에서도 1990년대 초반, 세탁기를 필두로 냉장고, TV, 에어컨 등 다양한 가전 제품의 광고에 경쟁적으로 사용된 적이 있는 용어인 퍼지(Fuzzy)는 ‘애매하다’ 나 ‘모호하다’는 의미를 갖고 있는 단어이다. 퍼지 제어는 1965년, 버클리 대학의 로트피 자데(Lotfi Zadeh) 교수가 개척한 이론이다. 이는 인간의 사고나 판단에 의한 비결정적인 부분, 즉 정확한 판단이 아닌 애매한 판단을 정보로 처리하는 이론으로, 숙련자의 경험이나 육감처럼 복잡 미묘한 정보를 처리해야 하는 분야에서 각광을 받았다.

전통적인 컴퓨터 프로그램은 0(off)과 1(on)의, 또는 True와 False 등 양극단만을 표현하는 디지털이론에 기반하지만, 인간의 사고와 판단은 ‘다소’, ‘약간’, ‘꽤’, ‘상당히’, ‘대체로’ 등등 모호한 표현에 기반하는 경우도 많다. 예를 들어 영상 50도는 뜨겁고, 0도가 차갑다는 것은 명확하지만, 영상 25도의 경우 각자의 경험, 바람, 습도, 의복 상태, 기대와 같은 다양한 요인에 따라 뜨겁다, 따뜻하다, 적당하다, 차다와 같이 다르게 표현될 수 있을 것이다.

퍼지 이론은 이런 인간의 사고와 판단에 포함된 부정확성이나 불확실성 등의 애매한 부분을 허용하며, 수치화하고 정량화하여 상태를 표현하고 추론하기 때문에 전통적인 컴퓨터 프로그램보다 실제 인간이 생각하는 방식에 좀더 가깝다. 이렇게 퍼지 제어는 애매한 상황을 세밀하게 구분하고, 이에 필요한 조치를 취할 수 있기 때문에 자동 제어 등의 산업 분야와 각종 가전 제품에 폭 넓게 활용되었다. 가전 제품의 경우, 세탁물의 오염정도와 종류, 양 등을 감지해 적합한 조건에 따라 세탁 방법이 제어되는 세탁기, 온도, 습도센서를 사용해 사람의 쾌적한 감각에 가깝도록 온도와 풍향이 자동으로 제어되는 에어컨 등이 개발되었다.

특히 1985년에는 AT&T 벨 연구소에서 최초의 퍼지 논리 추론 칩이 개발되면서, 한동안 퍼지 제어는 산업 전반에서 큰 관심을 받았고, 퍼지이론을 응용해 인간의 사고 능력에 가까운 기능을 구현하려는 연구가 활발하게 진행되었는데, 플래키에도 퍼지 제어가 적용되었다.

바카라 토토이 목표 작업을 수행하는 과정에서 전제 조건이 모두 부합하게 된다면, 이상적인 상태에서 바카라 토토이 임무 수행을 쉽게 해낼 수 있지만, 예기치 않은 장애물의 출현과 같은 상황은 전제 조건이 부합하지 않는 경우에 해당된다. 플레키는 장애물의 형태와 주변 상황에 따라 전제 조건이 일부만 부합하게 되는 경우, 그 부합하는 정도에 따라 규칙들을 혼합해 최적의 작업을 수행할 수 있게 하는 제어를 구현했다. 또한 LPS 모듈에 의한 세련된 계획, 목표주도형 제어와 반응형 제어를 포함한 SRI의 절차적 추론시스템(PRS, Procedural Reasoning System)이 적용되기도 했다. 목표주도형 제어는 상황 정보에 따라 높은 수준에서 동작을 결정하는 했고, 반응형 제어는 목표주도형 제어를 세분화한 하위 수준의 동작제어로 실시간 환경 인식에 의한 응답이 가능하도록 한 것이었다.

플레키는 사람의 음성 명령을 인식하고 대화를 할 수도 있었는데, 따라오라는 명령을 들으면 사람을 식별하고 따라다닐 수 있는 기능도 장착되었다. 이런 다양한 기술을 개발하고 적용하기 위해 1984년에 시작된 플래키 프로젝트는 10년 이상 지속되었고, 1992년과 1993년 전미인공지능협회 AAAI 바카라 토토 대회에서 우수성을 드러내기도 했다. 무엇보다도 플래키는, 현대적 자율 주행 바카라 토토으로의 진전이라는 측면에서 의미가 컸다.

<필자:문병성 moonux@gmail.com

필자인 문병성은 금성산전, 한국휴렛패커드, 애질런트 테크놀로지스, 에어로플렉스 등 자동화업계와 통신업계에 30년 이상 종사했으며, 최근에는 바카라 토토과 인공지능 등 신기술의 역사와 흐름에 관심을 갖고 관련 글을 매체에 기고하고 있다.