연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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로봇 학습과 강화학습
CLVR 연구실은 로봇이 실제 환경에서 복잡한 작업을 수행할 수 있도록 하는 로봇 학습과 강화학습 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 로봇이 다양한 환경과 상황에서 스스로 학습하고 적응할 수 있도록, 강화학습 기반의 정책 학습, 행동 일반화, 그리고 장기적 조작(manipulation) 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이를 통해 로봇이 단순한 반복 작업을 넘어서, 미지의 환경에서도 유연하게 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추도록 합니다. 특히, CLVR 연구실은 다양한 데이터셋과 시뮬레이션 환경을 활용하여 로봇의 행동을 모방하거나, 기존의 데이터를 활용해 새로운 기술을 전이 학습하는 방법론을 개발하고 있습니다. 최근에는 대규모 로봇 조작 데이터셋(DROID, Open X-Embodiment 등) 구축과 이를 활용한 정책 사전학습(pre-training), 다중 작업(multi-task) 정책 공유, 그리고 오프라인 데이터 기반의 효율적인 정책 학습 등에서 탁월한 성과를 내고 있습니다. 이러한 연구는 실제 로봇이 복잡한 조립, 조작, 이동 등 다양한 작업을 수행하는 데 필수적인 기반 기술로 자리잡고 있습니다. CLVR 연구실의 로봇 학습 및 강화학습 연구는 국제적으로도 높은 평가를 받고 있으며, ICRA, RSS, CoRL, NeurIPS 등 세계적인 학회에서 다수의 논문이 발표되고 수상 실적도 보유하고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 지능형 로봇 시스템 개발과 산업 현장, 가정, 의료 등 다양한 분야에서의 실질적 응용 가능성을 높이고 있습니다.
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인지 모델과 심볼릭 조작
CLVR 연구실은 인간의 인지 능력을 모방한 인지 모델과 심볼릭 조작(symbolic manipulation) 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 인지 모델 연구는 로봇이 환경을 이해하고, 다양한 도메인과 작업에 대해 일반화할 수 있도록 하는 데 중점을 둡니다. 이를 위해 도메인/행동 일반화(domain/action generalization), 물리적 세계에 대한 논리적 추론(logical reasoning), 그리고 세계 모델(world model) 기반의 표현 학습(representation learning) 등 다양한 접근법을 개발하고 있습니다. 심볼릭 조작 분야에서는 신경망 기반의 프로그램 합성(neural program synthesis)과 같은 기술을 통해, 로봇이 복잡한 작업을 고수준의 심볼로 표현하고 조작할 수 있도록 연구합니다. 예를 들어, 로봇이 시각적 정보를 바탕으로 작업의 단계를 추론하거나, 다양한 조작 기술을 조합하여 새로운 작업을 수행할 수 있도록 하는 연구가 대표적입니다. 이러한 연구는 로봇이 단순한 센서-모터 반응을 넘어서, 논리적 사고와 계획 능력을 갖추는 데 중요한 역할을 합니다. CLVR 연구실의 인지 모델 및 심볼릭 조작 연구는 강화학습, 컴퓨터 비전, 자연어 처리 등 다양한 인공지능 분야와 융합되어, 더욱 복잡하고 지능적인 로봇 시스템 개발로 이어지고 있습니다. 이와 같은 연구는 로봇이 인간과 유사한 수준의 인지적 유연성과 적응력을 갖추는 데 기여하며, 미래의 자율적 인공지능 시스템의 핵심 기반이 되고 있습니다.
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비전 기반 인지와 표현 학습
CLVR 연구실은 컴퓨터 비전과 표현 학습(representation learning)을 결합하여, 로봇이 시각적 정보를 효과적으로 이해하고 활용할 수 있도록 하는 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 영상 기반 학습(learning from videos), 시각적 보상 학습(visual reward learning), 그리고 객체의 속성 및 관계 추론 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 이를 통해 로봇이 실제 환경에서 얻는 다양한 시각 정보를 바탕으로, 상황을 인식하고 적절한 행동을 선택할 수 있도록 합니다. 특히, CLVR 연구실은 대규모 영상 데이터와 시뮬레이션 환경을 활용하여, 로봇이 다양한 시각적 상황에 대해 일반화할 수 있는 표현을 학습하는 방법을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 데모2벡(Demo2Vec), 키프레임 예측(Keyframe Discovery), 물리적 속성 추론(Physics Understanding) 등 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 로봇이 미지의 환경에서도 새로운 객체나 상황을 빠르게 인식하고 적응할 수 있도록 하는 데 중요한 역할을 합니다. 비전 기반 인지와 표현 학습 연구는 로봇의 자율성 향상뿐만 아니라, 인간-로봇 상호작용, 자연어 이해, 멀티모달 학습 등 다양한 인공지능 분야와도 긴밀하게 연결되어 있습니다. CLVR 연구실의 연구 성과는 실제 로봇 시스템의 지능적 행동 구현과 더불어, 인공지능의 근본적인 이해를 심화시키는 데 기여하고 있습니다.