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Natural Language Processing (NLP) Laboratory

포항공과대학교 컴퓨터공학과

이근배 교수

Multimodal Dialogue Systems

Cross-Lingual Transfer Learning

Adversarial Learning

Natural Language Processing (NLP) Laboratory

컴퓨터공학과 이근배

Natural Language Processing (NLP) Laboratory는 자연어 처리, 음성 대화 시스템, 지능형 언어 학습, 텍스트 마이닝 등 인공지능 기반 언어 기술의 전 분야를 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 인간의 언어를 컴퓨터가 이해하고 생성할 수 있도록 하는 다양한 핵심 기술을 개발하고, 이를 실제 산업 및 사회 문제 해결에 적용하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실의 주요 연구 분야는 자연어 처리(NLP)로, 형태소 분석, 구문 분석, 의미 분석, 품사 태깅 등 기초 언어 처리부터 기계 번역, 질의응답 시스템, 정보 추출, 다국어 신경망 번역 등 응용 기술까지 폭넓게 다루고 있습니다. 특히, 딥러닝과 대규모 언어 모델을 활용한 최신 자연어 이해 및 생성 기술 개발에 집중하고 있으며, 한국어, 영어 등 다양한 언어에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 음성 대화 시스템 분야에서는 음성 인식, 음성 합성, 대화 관리, 사용자 의도 인식, 대화 상태 추적 등 음성 기반 상호작용의 전 과정을 연구하고 있습니다. 예제 기반 대화 모델링, 통계적·기호적 하이브리드 대화 관리, 다중 도메인 대화 시스템 등 첨단 기술을 통해, 실제 서비스에 적용 가능한 수준의 성능을 달성하고 있습니다. 또한, 음성 인식 오류 자동 수정, 발음 오류 검출 및 피드백, 감정 인식 등 사용자 중심의 기술도 함께 개발하고 있습니다. 지능형 언어 학습 및 교육 지원 시스템 분야에서는 컴퓨터 보조 언어 학습(CALL), 대화 기반 영어 튜터링, 발음 및 억양 피드백, 문법 오류 자동 교정 등 다양한 교육 지원 기술을 개발하고 있습니다. 실제 학습자의 데이터를 분석하여 맞춤형 피드백을 제공하는 시스템, 몰입형 영어 학습 게임, 로봇 기반 언어 학습 등 혁신적인 솔루션을 통해 교육 현장과의 연계를 강화하고 있습니다. 텍스트 마이닝 및 정보 검색 분야에서는 웹/문서 마이닝, 정보 추출, 질의응답 시스템, 개체명 인식, 관계 추출, 문서 분류 및 요약 등 다양한 기술을 연구하고 있습니다. 대규모 데이터에서 의미 있는 정보를 추출하고, 사용자의 질의에 신속하고 정확하게 답변하는 지능형 정보 검색 시스템을 개발하여, 산업, 의료, 법률, 교육 등 다양한 분야에 적용하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 주요 학회, 기업, 정부기관과의 협력을 통해, 실질적인 사회적·산업적 가치를 창출하는 연구를 지속적으로 수행하고 있습니다.

Multimodal Dialogue Systems
Cross-Lingual Transfer Learning
Adversarial Learning
자연어 처리(Natural Language Processing)
자연어 처리(NLP)는 인간의 언어를 컴퓨터가 이해하고 해석하며 생성할 수 있도록 하는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 자연어 처리의 다양한 하위 분야를 아우르며, 음성 및 텍스트 데이터를 효과적으로 분석하고 활용하는 방법을 연구합니다. 특히, 한국어와 영어 등 다양한 언어에 대한 형태소 분석, 구문 분석, 의미 분석, 품사 태깅 등 기초 언어 처리 기술을 개발하고, 이를 기반으로 한 기계 번역, 질의응답 시스템, 정보 추출 등 응용 기술로 확장하고 있습니다. 최근에는 대규모 언어 모델과 딥러닝 기반의 자연어 처리 기술이 급격히 발전함에 따라, 본 연구실은 최신 인공지능 기법을 활용한 자연어 이해 및 생성 모델 개발에 집중하고 있습니다. 예를 들어, 문법 오류 자동 교정, 다국어 신경망 기계 번역, 의미 기반 정보 검색, 대화 시스템의 자연어 이해 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 실제 산업 현장에서 활용 가능한 자연어 처리 솔루션을 개발하여, 국내외 기업 및 기관과의 협력을 통해 기술의 실용화에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 언어의 복잡성과 다양성을 극복하고, 인간과 컴퓨터 간의 자연스러운 상호작용을 실현하는 데 중요한 역할을 합니다. 본 연구실은 언어 자원의 부족, 다의어 처리, 문맥 이해 등 자연어 처리 분야의 난제를 해결하기 위해 지속적으로 새로운 알고리즘과 시스템을 제안하고 있으며, 국내외 학술대회 및 저널에 활발히 연구 성과를 발표하고 있습니다.
음성 대화 시스템 및 음성 언어 이해
음성 대화 시스템은 사용자의 음성 입력을 이해하고, 자연스러운 대화로 응답하는 인공지능 기술의 집약체입니다. 본 연구실은 음성 인식, 음성 합성, 음성 언어 이해, 대화 관리 등 음성 기반 상호작용의 전 과정을 아우르는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 잡음 환경에서도 견고하게 동작하는 음성 인식 기술, 다양한 도메인에 적용 가능한 대화 관리 시스템, 사용자 맞춤형 음성 합성 기술 등을 개발하여, 실제 서비스에 적용 가능한 수준의 성능을 달성하고 있습니다. 연구실에서는 예제 기반 대화 모델링, 통계적·기호적 하이브리드 대화 관리, 다중 도메인 대화 상태 추적, 사용자 의도 인식 등 첨단 기술을 도입하여, 복잡한 대화 시나리오에서도 자연스러운 상호작용이 가능하도록 하고 있습니다. 또한, 음성 인식 오류 자동 수정, 발음 오류 검출 및 피드백, 감정 인식 등 사용자의 다양한 요구와 상황에 대응하는 기술도 함께 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트폰 음성 비서, 로봇, 차량용 인포테인먼트, 헬스케어 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 최근에는 강화학습, 딥러닝, 멀티모달 학습 등 최신 인공지능 기법을 음성 대화 시스템에 접목하여, 더욱 지능적이고 적응적인 대화 시스템을 구현하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 주요 학회 및 산업체와의 협력을 통해, 실제 환경에서 검증된 음성 대화 시스템을 지속적으로 개발·고도화하고 있습니다.
지능형 언어 학습 및 교육 지원 시스템
지능형 언어 학습 시스템은 인공지능과 자연어 처리 기술을 활용하여, 학습자의 언어 능력 향상과 맞춤형 교육을 지원하는 혁신적인 플랫폼입니다. 본 연구실은 컴퓨터 보조 언어 학습(CALL), 대화 기반 영어 튜터링, 발음 및 억양 피드백, 문법 오류 자동 교정 등 다양한 언어 교육 지원 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 실제 학습자의 발화 데이터를 분석하여, 개인별 약점 진단 및 맞춤형 피드백을 제공하는 시스템을 구현하고 있습니다. 연구실에서 개발한 몰입형 영어 학습 게임(POMY), 로봇 기반 언어 학습, 자동 문법 오류 시뮬레이션 및 교정 시스템 등은 실제 교육 현장과 연계되어 높은 실효성을 보이고 있습니다. 또한, 문장 강세, 모음 약화, 억양 등 발음의 세부 요소까지 평가하고 피드백하는 기술을 통해, 학습자의 발화 유창성 및 정확성 향상에 기여하고 있습니다. 이러한 시스템은 초등학생부터 성인 학습자까지 다양한 연령과 수준에 맞춰 적용할 수 있습니다. 최근에는 멀티모달 학습, 대화형 인터페이스, 게임화된 학습 환경 등 최신 교육 공학 트렌드를 반영하여, 학습자의 동기 부여와 지속적인 학습을 유도하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 본 연구실은 국내외 교육기관, 기업, 정부기관과의 협력을 통해, 실제 교육 현장에서 활용 가능한 지능형 언어 학습 솔루션을 지속적으로 개발·확산하고 있습니다.
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Structured Reasoning and Answer Verification: Enhancing Question Answering System Accuracy and Explainability
Jihyung Lee, Gary Geunbae Lee
Knowledge-Based Systems, 2025
2
Goal/Plan analysis via distributed semantic respresentations in a connectionist architecture
Michael Dyer, Geunbae Lee
Applied Intelligence: The international journal of artificial intelligence, neural networks and complex problem solving technologies, 1995
3
From natural language to shell-script: a case- based reasoning system for automatic UNIX programming
WonIl Lee, Geunbae Lee
Expert systems with applications: An international journal, 1995
1
인간 인지-지능 한계 및 장애 극복 증강 기술
과학기술정보통신부
2024년 07월 ~ 2024년 12월
2
(세부2) 자폐증 환자의 의사소통 능력 향상을 위한 디지털치료제 개발
과학기술정보통신부
2024년 ~ 2024년 12월
3
경찰관 맞춤형 건강관리 서비스를 위한 지능형 빅데이터 통합플랫폼 개발
과학기술정보통신부
2024년 ~ 2024년 12월