엔비디아, 환자정보 보호하는 AI 의료플랫폼 공개…블록체인 역할은?

세계적인 그래픽 처리 장치(GPU) 제조사 엔비디아가 각 서버에서 이뤄진 인공지능(AI) 학습결과를 공유할 수 있는 의료 플랫폼을 공개했다. 블록체인을 포함한 분산원장 기술을 활용해 환자 데이터를 보호하는 구조다.

1일 엔비디아는 블로그를 통해 이달 초 열린 북미방사선의학회에서 ‘엔비디아 클라라 연합학습(NVIDIA Clara Federated Learning, 이하 클라라FL)를 공개했다고 밝혔다.

엔비디아의 설명에 따르면 클라라FL은 분산형 협력 학습 기술을 이용해 환자 데이터를 의료서비스 제공자가 내부에 보관하는 시스템이다. 인간의 신경망(뉴런 네트워크)과 유사하게 설계한 알고리즘에 대량의 데이터를 입력하는 심층학습(딥러닝)이 각 서비스 제공자의 서버에서 진행된다. 

해당 플랫폼에서 제공하는 인공지능 프로그램은 사전에 학습한 인공지능 모델과 *전이 학습 기법으로 환자 데이터에 표식을 다는(labeling) 업무를 지원한다. 이로써 각 의료서비스 기관에 있는 방사선 전문의가 3차원 단층촬영(CT)처럼 복잡한 3D 이미지를 연구하는 데 드는 시간을 수 분까지 단축할 것으로 기대된다.

*전이 학습(Transfer learning) : 특정 환경에서 구축한 인공지능 알고리즘을 비슷한 다른 부문에 적용하는 방법론. 비유하자면 배를 깎는 법을 익힌 인공지능에게 참외를 갂도록 시키는 식이다. 데이터가 충분치 않은 분야에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

각 서버에 분산돼 있던 인공지능 학습결과는 플랫폼 내에서 다시 연합학습 서버로 공유된다. 연합 서버에서 다시 글로벌하게 적용할 수 있는 인공지능 모델을 만들어 각 병원 서버에 활용하는 식이다. 이 과정은 인공지능 모델 정확성을 높이기 위해 반복된다. 

이때 클라라FL은 최근 엔비디아 EGX 지능형 *엣지컴퓨팅 플랫폼에서 구동된다. 여러 분산 서버가 환자 데이터를 제외한 부분적인 가중치를 공유하는 방식이기 때문에 환자의 개인정보는 보호된다는 설명이다. 

엔비디아 측은 “영국 공립대학교 킹스칼리지 런던, 의료분야 전문 *기계학습 기업 오우킨과 제휴해 국가보건서비스(NHS) 플랫폼을 구축하고 있다”며 “클라라FL에서 운영되는 이 플랫폼은 개별 병원에 모델 학습에 사용된 모든 데이터를 수집하고 추적하는 블록체인 분산원장을 제공한다”고 덧붙였다. 

*엣지컴퓨팅(edge computing) : 스마트폰, 인공지능 스피커처럼 각 지역에 위치한 기기에서 자체적으로 연산 작업을 수행하는 컴퓨팅 시스템. 

*기계학습(머신러닝) : 인공지능의 한 분야로 컴퓨터 학습을 위한 알고리즘, 기술을 개발한다. 딥러닝은 기계학습의 한 분야다.

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썸네일 출처 : 엔비디아