온-디바이스 인공지능

인공지능은 어디까지 발전할 수 있을까?
이 책은 인공지능 기술의 역사적 흐름과 함께, 최근 주목받고 있는 온-디바이스 인공지능 기술의 발전 양상을 총체적이고 심층적으로 다룬다. 거대한 데이터센터에 의존하던 기존의 AI가 스마트폰, 자율주행 자동차, 웨어러블 기기 등 개별 디바이스로 이동하고 있는 지금, 인공지능은 탈중앙화라는 새로운 방향으로 나아가고 있다.
1943년 최초의 인공 신경망이 등장한 이래 인공지능은 눈부신 발전을 거듭해 왔다. 인공지능은 수십억 개의 파라미터를 가진 초거대 모델로 성장해 자율주행, 번역, 의료 등 수많은 분야에서 혁신을 이끌어 냈다. 그러나 이처럼 거대화된 AI는 막대한 연산 자원과 에너지를 요구하고, 일부 글로벌 IT 기업의 기술 독점과 개인 정보 침해, 실시간성 저하 등 새로운 문제를 야기하고 있다.
이러한 한계를 뛰어넘는 대안으로 부상한 온-디바이스 인공지능은 개인의 스마트폰, 웨어러블 기기, 자율주행 자동차 등에서 직접 인공지능 연산을 수행하며 프라이버시 보호, 실시간 반응, 에너지 절감이라는 세 가지 핵심 가치를 실현한다.
중앙 집중형 인공지능의 한계를 넘어, 사용자 중심의 분산형 인공지능 생태계로 향하는 이 전환의 흐름은 단순한 기술의 진화가 아니라 사회 전체의 구조를 바꾸는 패러다임의 변화다. 또한 온-디바이스 인공지능이 이끄는 혁신은 지속 가능하고 공정하며 안전한 인공지능 생태계를 위한 중요한 전환점임을 역설한다.

온-디바이스 인공지능의 원리와 기술, 산업 적용 사례를 통합적으로 다룬 이 책은 AI의 탈중앙화 흐름 속에서 새로운 전환점을 제시한다. 경량화, 실시간성, 프라이버시 보호를 핵심으로 한 기술적 대안을 짚어 내며 누구나 접근 가능하고, 지속 가능한 인공지능 생태계의 미래를 조망한다.

이슬기
울산과학기술원(UNIST) 컴퓨터공학과(CSE) 및 인공지능대학원(AGIS) 조교수로 재직 중이며, 임베디드 인공지능 연구실(EAI Lab)을 이끌고 있다. 노스캐롤라이나대학교 채플힐 캠퍼스(UNC)에서 컴퓨터과학 박사 학위를 받았다. 삼성전자에서 선임연구원으로 재직했으며, 미국 노키아벨연구소(Nokia Bell Labs)와 메르세데스 벤츠 북미 연구개발센터(MercedesᐨBenz Research & Development North America)에서 연구 인턴으로 활동했다. NeurIPS, AAAI, ICLR, KDD, AISTATS, ACM MobiSys, SenSys, IPSN, UbiComp (IMWUT), IEEE RTAS 등 임베디드 시스템 및 인공지능 분야 국제 학회에서 다수의 논문을 발표했으며 최우수 논문상, 최우수 논문 후보상, 최우수 발표상 등을 수상했다.

일상에 스며드는 인공지능

01 인공지능의 발전 과정과 방향
02 오늘날 인공지능의 한계
03 온-디바이스 인공지능의 개념 및 원리
04 온-디바이스 인공지능 기술
05 온-디바이스 인공지능 예시
06 프라이버시, 데이터 보호 및 보안 강화
07 장소에 제약받지 않는 인공지능
08 실시간 인공지능 서비스
09 맞춤화를 통한 인공지능 개인 비서
10 언제 어디에나 존재하는 인공지능

오늘날 인공지능이 직면한 다양한 문제점과 병목 현상을 해결하기 위한 방법은 현재의 거대 인공지능 모델과는 반대 방향으로 나아가는 것이다. 즉, 대규모 자원을 소모하는 기존 방식에서 벗어나 경량화되고 효율적으로 설계된 인공지능을 개발하는 것이다. 이러한 인공지능은 최소한의 컴퓨팅 자원, 전력 그리고 데이터로도 충분히 작동할 수 있어야 한다.
－02_“오늘날 인공지능의 한계” 중에서

온ᐨ디바이스 인공지능은 단순히 디바이스와 인공지능을 결합한 개념이 아니다. 이는 광범위하고 복잡한 개념으로, 다양한 기술과 아이디어가 유기적으로 얽혀 있다. 현재까지 온ᐨ디바이스 인공지능에 대한 공인된 정의는 없지만, 이를 정립하려는 연구자들의 시도가 이어지고 있다. 예컨대 온ᐨ디바이스 인공지능은 단순히 데이터센터나 디바이스에서 인공지능 모델을 실행하는 것에 국한되지 않는다. 이는 디바이스와 데이터센터 간의 다양한 협력 방식을 포괄하며, 공동 추론에서부터 모든 작업을 디바이스에서 독립적으로 수행하는 방식까지 확장될 수 있다.
－03_“온-디바이스 인공지능의 개념 및 원리” 중에서

사용자가 존재하는 공간 및 디바이스에서 발생하는 현장 데이터를 기기 자체에서 즉시 처리하는 온ᐨ디바이스 인공지능 기술은 사용자가 인식하지 못하는 자연스러운 인공지능 환경을 조성할 수 있다. 우리를 둘러싼 수많은 디바이스들이 필요한 데이터와 정보를 수집해 스스로 처리하고 학습함으로써 마치 숨 쉬는 공기와 같이 인공지능 서비스가 언제 어디서나 존재하게 될 것이다.
－10_“언제 어디에나 존재하는 인공지능” 중에서