딥러닝과 시스템 다이내믹스의 만남: 해석 가능한 인공지능 시스템 구축
Riccardo D'Elia의 연구는 심층 학습의 예측력과 시스템 다이내믹스의 해석력을 결합하여 해석 가능한 AI 시스템을 구축하는 혁신적인 프레임워크를 제시합니다. EU AutoMoTIF 프로젝트를 통해 실제 자율 주행 시스템에 적용되어 안전성과 설명 가능성을 향상시킬 것으로 기대됩니다.

딥러닝과 시스템 다이내믹스의 만남: 해석 가능한 인공지능 시스템 구축
인공지능(AI)의 급속한 발전에도 불구하고, 복잡한 AI 모델의 '블랙박스' 성격은 여전히 풀어야 할 과제입니다. 심층 학습(Deep Learning, DL)은 놀라운 예측력을 보이지만, 그 결정 과정을 이해하기 어렵다는 한계를 지닙니다. 반면, 시스템 다이내믹스(System Dynamics, SD)는 인과 관계를 명확히 보여주는 장점이 있지만, 복잡한 시스템에 적용하기 어렵다는 단점이 있습니다.
Riccardo D'Elia의 연구는 이러한 두 세계의 장점을 결합하여 획기적인 해결책을 제시합니다. **'해석 가능한 신경 시스템 다이내믹스 프레임워크'**라는 야심찬 목표를 가지고, DL의 예측 성능과 SD의 해석력을 하나로 통합하는 혁신적인 파이프라인을 개발하고 있습니다.
개념 기반 해석성, 기계적 해석성, 인과 기계 학습의 조화
이 프레임워크는 세 가지 핵심 요소를 결합합니다. 개념 기반 해석성은 AI 모델의 의사결정 과정을 이해하기 쉽게 설명하고, 기계적 해석성은 모델의 내부 작동 방식을 투명하게 드러냅니다. 마지막으로, 인과 기계 학습은 데이터에서 인과 관계를 파악하여 모델의 신뢰성을 높입니다.
EU AutoMoTIF 프로젝트: 실세계 적용의 힘
이 연구는 단순한 이론에 그치지 않습니다. EU가 지원하는 자율 다중 모달 운송 시스템 프로젝트인 AutoMoTIF에 적용되어 실제 세계 문제 해결에 기여할 것입니다. 자율 주행 시스템과 같은 안전이 중요한 분야에서, AI 모델의 예측 결과에 대한 신뢰도와 설명 가능성은 매우 중요합니다. AutoMoTIF 프로젝트를 통해 얻어진 실증적 결과는 이 프레임워크의 효용성을 입증할 것입니다.
미래를 향한 비전: 안전하고 설명 가능한 자율 시스템
장기적인 목표는 자율 시스템에 대한 설명 가능성과 안전성을 통합하는 것입니다. 이 연구는 AI의 예측력과 해석력을 동시에 확보하여, 더 안전하고 신뢰할 수 있는 AI 시스템 개발의 길을 열어줄 것입니다. 앞으로 이 연구가 AI 기술 발전에 어떤 영향을 미칠지, 그리고 어떤 혁신적인 결과를 가져올지 기대됩니다. 자율 주행뿐 아니라 다양한 분야에서 더욱 안전하고 투명한 AI 시스템이 구축될 수 있기를 기대해 봅니다.
Reference
[arxiv] Interpretable Neural System Dynamics: Combining Deep Learning with System Dynamics Modeling to Support Critical Applications
Published: (Updated: )
Author: Riccardo D'Elia
http://arxiv.org/abs/2505.14428v1