AI, 부모 대신 아기 울음 의미 읽어낸다
AI, 부모 대신 아기 울음 의미 읽어낸다
  • 정태섭 기자
  • 승인 2019.06.10 09:01
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(출처:pexels.com)
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[데일리포스트=정태섭 기자] 의사표현을 하지 못하는 신생아나 어린 아기들의 울음소리는 부모를 걱정시키고 초초하게 만든다. 이런 아기의 울음소리를 인공지능(AI)을 이용해 구분하는 연구가 진행되고 있다.

아기는 주로 배가 고프거나 컨디션이 나쁘면 우는데 때로는 부모 관심을 끌기 위해 울기도 한다. 숙련된 부모나 전문가라면 울음의 의미를 어느 정도 이해할 수 있지만 초보 부모라면 난처한 경우가 많다. 

노던일리노이대학(Northern Illinois University) 전기공학과 리촨 리우(Lichuan Liu) 교수 연구팀은 유아 울음소리에서 ‘주파수적 영역의 음성특징’을 분석해 아기가 우는 원인을  파악하는 알고리즘을 개발했다. 연구논문은 국제전기전자공학회(IEEE)의 학술논문 데이터베이스인 ‘익스플로어(Xplore)’에 등재됐다.

익스플로어에 게재된 노던일리노이대학 연구팀 논문
익스플로어에 게재된 노던일리노이대학 연구팀 논문

리우 교수는 "울음소리가 가진 특징을 인식하고 활용하기 위해서는 필요한 정보를 선별해야한다"고 언급했다.

연구팀은 선형 예측 부호화(LPC, Linear Predicative Coding)를 통해 아기 울음소리에서 다양한 형태의 소리 특징을 추출했다. 추출한 대량 데이터는 ‘압축 센싱(Compressed Sensing)’ 방법을 통해 효율적으로 처리했다고 한다.  

음성 데이터는 시끄러운 환경에서 녹음된 경우 필요한 요소와 불필요한 요소가 뒤섞여 처리가 어려워진다. 하지만 압축 센싱은 불규칙한 데이터를 기반으로 신호를 재구성하기 때문에 소음이 섞인 음성 데이터 처리에도 적합하다.

(출처:pixabay.com)
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연구팀은 울음소리를 감지·인식할 수 있는 자동 음성인식 기능을 기반으로 새로운 알고리즘을 개발하는데 성공했다. 알고리즘은 아기의 ‘정상적인 울음소리’와 ‘이상한 울음소리’를 구별할 수 있으며, 아기 울음소리의 보편적인 의미를 해석할 수 있다.

리우 교수는 “우리가 사용하는 언어처럼 울음소리에는 건강과 관련된 정보 등이 많이 포함돼 있으며 소리 신호 차이로 그 의미를 파악할 수 있다. 이번에 개발된 알고리즘을 통해 아기가 우는 이유와 긴급함의 정도를 보다 잘 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 



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