시대를 변화시키는 자율주행자동차를 직접 만들어보자

딥러닝으로 배워서 스스로 움직이는 AI자율주행자동차

세상을 뒤집어놓을 자율주행자동차, 나도 한번 만들어볼까?

지난 2019년에 출간된 이후 큰 사랑을 받아왔던 AI자율주행자동차가 새로운 키트, ‘딥코봇’으로 돌아왔습니다. 《메이커스: 어른의 과학》 Vo1.05에서 함께 만들 키트는 ‘AI자율주행자동차 딥코봇’입니다. 자율주행자동차는 사람이 운전하는 대신 스스로 움직이는 자동차입니다. 《메이커스》의 딥코봇을 활용하면 누구나 딥러닝으로 학습하는 자율주행자동차를 스스로 만들고 움직여볼 수도 있습니다.

말로만 듣던 자율주행, 언제까지나 바라만 볼 수는 없겠죠? 인간의 삶을 크게 변화시킨 자동차. 이 자동차의 발전 과정에서는 수많은 혁신이 있었습니다. 하지만 자율주행자동차는 단순한 기술 발전에서 그치지 않을 것입니다. 자율주행자동차는 자동차를 소유할 필요를 없애고 ‘공유’하는 시대를 열 것입니다. 이에 따라 자동차 산업도 크게 변화하게 되겠지요.

《메이커스》로 딥코봇을 직접 조립하고 인공지능을 훈련시키면서 자율주행자동차에 대해 배워봅시다. 인공지능이 딥러닝으로 배우는 과정을 눈으로 확인할 수 있습니다. 《메이커스》 AI자율주행자동차 딥코봇으로 미래의 자동차를 미리 경험하세요.

딥러닝으로 배워서 스스로 움직이는 AI자율주행자동차

《메이커스》 Vol.05의 AI자율주행자동차 딥코봇은 사람의 운전을 딥러닝으로 배워서 스스로 운전합니다. 키트를 조립하기만 하면 준비가 끝납니다. 그리고 딥코봇을 훈련할 길을 자유롭게 만들어주세요. 이 훈련용 길에서 사용자가 먼저 운전을 합니다. 키보드 방향키를 사용해 게임하듯 운전하면 됩니다. 사람이 운전하는 동안, 딥코봇은 데이터를 수집합니다. 모인 데이터로 딥코봇을 학습시키면, 자동차 혼자서도 길을 따라 운전할 수 있게 됩니다. 훈련했던 길이 아니라도 좋습니다. AI를 잘 학습시켜두었다면 처음 만나는 길도 스스로 운전해서 나아갑니다.

딥코봇은 ‘딥러닝’으로 학습합니다. 딥러닝이라는 말은 이미 우리에게 친숙합니다. 이세돌 9단과 바둑 대결을 펼쳤던 ‘알파고’를 통해 많이 들어보셨을 것입니다. 알파고 이후 시간이 흐른 이제는, 일반인도 직접 딥러닝을 사용해 볼 수 있게 되었습니다. 프로그래밍 실력을 갖춘 사람이라면 딥러닝으로 배우는 기계를 직접 만들어볼 수도 있습니다. 이미 많은 메이커 활동가들이 ‘텐서플로(TensorFlow)’라는 소프트웨어 라이브러리를 활용하여 자신만의 독창적인 작품을 만들고 있습니다. 텐서플로를 개발한 구글이, 누구나 텐서플로를 활용할 수 있도록 오픈소스로 공개했기 때문이죠.

우리도 그런 기계를 만들어볼 수는 없을까요? 프로그래밍 실력이 뛰어나야만 도전할 수 있을 만큼 어렵지 않을까요? 컴퓨터 제어로 움직이는 작품을 만들려면 전자공학을 공부해야만 하지 않을까요? 《메이커스》 AI자율주행자동차 딥코봇을 이용하면 여러분도 지금 바로 도전할 수 있습니다. 하드웨어를 만들기 위한 키트도, 하드웨어 제어와 딥러닝을 위한 소프트웨어도 준비되어 있습니다. 딥코봇을 조립하고, 《메이커스》 매거진에 안내된 대로 학습시켜보세요. 여러분도 자연스럽게 딥러닝을 사용해 볼 수 있습니다.

 딥러닝 기계학습 과정을 눈으로 관찰하자

딥코봇은 자동차가 딥러닝으로 학습하는 모습을 사용자가 관찰할 수 있습니다. 데이터가 많을수록, 그리고 학습을 많이 시킬수록 길을 더 능숙하게 따라가는 AI자율주행자동차의 모습을 관찰할 수 있습니다. 그뿐만이 아닙니다. 딥러닝에 사용할 데이터가 컴퓨터 안에 쌓이는 모습을 확인할 수도 있습니다. 인공지능이 현재 얼마나 정확하게 판단하고 있는지도 확인할 수 있습니다.

《메이커스》 매거진에는 이 모든 방법이 안내되어 있습니다. 매거진의 안내를 따라가며 딥러닝으로 배우는 인공지능의 특성을 배워봅시다.

더욱 편리해진 키트, 딥코봇

지난 2019년에 첫 출간된 이래 많은 사랑을 받았던 AI자율주행자동차가 딥코봇으로 돌아왔습니다. 이번에 나온 딥코봇은 기존의 《메이커스》 AI자율주행자동차와는 완전히 달라진, 새로운 키트입니다. 지금까지 제공되던 AI자율주행자동차 키트에 비해 다음과 같이 업그레이드되었습니다.

앞바퀴의 조향장치로 더욱 정교한 ‘회귀모델’ 인공지능 사용

앞바퀴에 조향장치가 추가되어, 조향 각도를 학습하는 ‘회귀모델’ 인공지능의 사용이 가능해졌습니다. 기존 키트는 ‘분류모델’ 인공지능을 사용해서 좌회전, 우회전, 직진만으로 자율주행을 했지만, 회귀모델을 사용하면 더욱 정교하게 도로를 따라갑니다. 물론 기존의 분류모델에 의한 자율주행도 여전히 가능해, 다양한 인공지능 모델을 딥코봇 하나에서 시험해 볼 수 있습니다.

블록 부품 채용으로 더욱 간편한 조립

딥코봇에는 레고처럼 조립하는 블록 부품을 채용했습니다. 앞바퀴에 조향장치가 추가되었지만, 조립과 분해는 더욱 간편해졌습니다. 배선도 더욱 단순해져, 사소한 실수로 조립과 작동에 번거로움을 겪을 일이 없이 인공지능을 공부하는 데 집중할 수 있습니다.

라즈베리파이로 더욱 향상된 연산능력

딥코봇에 들어가는 컴퓨터가 오렌지파이에서 라즈베리파이로 바뀌었습니다. 기존의 AI자율주행자동차보다 훨씬 향상된 연산능력을 활용할 수 있게 되었습니다. 라즈베리파이3B+ 혹은 라즈베리파이4를 사용할 수 있습니다.

다양한 기능과 동작 추가 구현

기존의 AI자율주행자동차에서 구현하기 힘들었던 움직임을 추가할 수 있습니다. 딥코봇에는 사용자가 프로그래밍해서 작동하는 LED가 달려있습니다. 또, 사용자가 레이저센서를 마련하면 쉽게 장착할 수 있도록 소켓도 준비되어 있습니다. 별도로 판매되는 신호등을 사용하면, 신호 불빛을 인식하여 멈추고 출발하는 동작을 할 수 있습니다. 또한 별도 판매되는 딥코봇 전용 도로를 사용하면, 도로 위에 표시된 속도 표지판을 보고 감속과 가속을 할 수도 있습니다. 여러분의 프로그래밍 능력으로 창의력을 발휘해 보세요.

《메이커스》로 메이커가 되어 보자

AI자율주행자동차는 ‘라즈베리파이’라는 컴퓨터로 제어합니다. 라즈베리파이는 작은 컴퓨터입니다. 신용카드만 한 크기의 기판 하나에 완전한 컴퓨터 한 대가 들어있습니다. 모니터와 키보드, 마우스를 연결하면 평범한 PC와 비슷하게 사용할 수도 있습니다. 라즈베리파이는 센서나 모터를 연결해 제어할 수 있기 때문에 AI자율주행자동차와 같은 장치를 로봇처럼 제어할 수 있죠.

딥코봇은 라즈베리파이를 이용해, 레이저 센서를 추가로 장착하고 전조등, 후미등을 조작하는 등의 활동을 할 수 있습니다. 물론 공부할 것도 많고, 시행착오도 많을 것입니다. 하지만 그 보람은 무엇과도 바꾸고 싶지 않을 것입니다. 《메이커스》 Vol.05 AI자율주행자동차 딥코봇으로, 여러분도 메이커가 되어보세요.

구성물 및 준비물

구성물: 매거진 + AI자율주행자동차 딥코봇 키트

준비물: 개인용 노트북, 십자드라이버, 플라이어