[알아봅시다] 교육분야에도 적용되는 AI

입력 2018-01-30 18:00

'틀릴 만한 문제' 족집게 과외… 270조원 에듀테크 시대 온다
AI가 문제 풀이 빅데이터 분석해 상태 실시간 예측
필요한 학습 정보 · 자료 1대 1로 정밀하게 알려줘
시청각 강의 넘어 AR등 '체험형 교육' 콘텐츠 증가
국내 스타트업도 머신러닝 도입…토익 분야서 활용

[디지털타임스 진현진 기자]에듀테크란 교육(Education)과 기술(Technology)의 합성어로 첨단 ICT기술이 결합된 교육분야를 의미합니다.

에듀테크 시장은 현재 영국과 미국을 중심으로 규모와 그 분야가 매년 확대하고 있습니다. 영국은 1200여개의 에듀테크 기업이 활동하고 있으며 런던 시내에만 300여개의 관련 기업이 존재한다고 알려졌습니다. 미국은 LA와 시카고, 뉴욕 등 주요 대도시에서 산업 단지를 육성하고 있습니다. 에듀테크 콘퍼런스를 개최하는 '에드테크엑스글로벌'에 따르면 에듀테크 시장 규모는 2015년 900억달러(약 9조6000억원)로 향후 매년 평균 17%씩 성장해 2020년에는 2520억원(약 269조2000억원)에 이를 것으로 전망했습니다. 또 인공지능(AI)뿐 아니라 빅데이터, 증강현실(AR), 가상현실(VR), 사물인터넷, 3D 등 정보통신기술(ICT) 등이 접목되고 디지털 디바이스를 기반으로 유아부터 성인까지 다양한 연령층을 위한 콘텐츠가 제공될 것으로 전망되고 있습니다.

교육 분야에서 기술활용은 인터넷이 급격히 성장하기 시작한 2000년대부터 지속해서 이뤄졌습니다. PC로 온라인 강의를 듣는 이러닝(e-learning)과 PAD, PMP 등 휴대용 기기로 학습하는 엠러닝(M-learning) 등이 대표적입니다.
이 기술들은 시간과 장소의 제약을 해소했지만 일대다 방식의 아날로그 교육으로 한 명의 교육 콘텐츠 제공자가 다수 학습자에게 일방적으로 콘텐츠를 제공하고 이용자는 학습수준과 상관없이 이를 따라가야 하는 한계가 있었습니다. 이에 최근 에듀테크는 교육과 기술의 단순 결합에서 나아가 AI 등 기술을 통해 학습자 개개인의 수준을 분석, 파악하고 맞춤형 콘텐츠를 제공하거나 단순한 온라인 시청각 강의를 넘어 가상현실(AR) 기술로 다양한 체험을 제공하는 등 보다 정교하고 새로운 교육경험을 제공하는 수준으로 진화하고 있습니다.

다양한 에듀테크에서 최근 각광 받는 분야 중 하나는 AI 기술 중 하나는 머신러닝 기반의 어댑티브 러닝(Adaptive Learning)입니다. 어댑티브 러닝이란 학습자별로 맞춤형 콘텐츠를 제공해 효율적으로 학습을 돕는 것입니다.

가장 널리 활용되는 어댑티브 러닝은 '태깅 알고리즘'을 사용합니다. 태깅 알고리즘이란 사람이 직접 모든 학습 콘텐츠 데이터를 분류하고 난이도와 문제 범주를 태그해 학습 콘텐츠를 제공하는 방식입니다. 토익분야라면 이용자가 '동사' 출제 유형으로 태그된 문제를 틀리면 AI가 동사 학습 콘텐츠를 반복 제공하는 식입니다. 이 방식은 수많은 학습 데이터에 태그를 하는 데 많은 시간과 비용이 소요되고, 태그 시 인간의 직관과 추론에 의존하기 때문에 피상적인 수준의 상관 관계 밖에 파악할 수 없다는 한계를 가지고 있다고 업계 관계자들을 말합니다.

이에 최근에는 한 단계 더 진화한 머신러닝 기반의 어댑티브 러닝이 활발히 개발되고 있습니다. 사람에 의한 태깅 방식이 아니라 AI가 직접 수천만건의 데이터를 스스로 학습하고 인간의 추론이 닿지 않는 요소까지 고려해 학습자 상태를 실시간 분석, 예측하는 것입니다. 이는 개인의 학습 히스토리를 분석해 현재 학습 진행 상황과 수준, 기존 데이터를 실시간 분석합니다. 이용자가 현재 어느 난이도의 어느 부분을 좀 더 강화 학습해야 하는지를 1대1로 보다 정밀하게 알려주기 때문에 효율적인 학습이 가능합니다.

또 AI 머신러닝이 스스로 데이터를 분석, 학습하기 때문에 기존 태깅 방식보다 오류가 적고 단시간에 수많은 데이터를 보다 정확하게 처리할 수 있습니다. 투자 시간과 비용도 적게 들고, 활용도가 넓다는 장점이 있습니다.

어댑티브 러닝의 대표적인 기업은 미국의 '뉴턴'입니다. 뉴턴의 뉴턴 매스 레디니스 시스템은 자체 추천 엔진 기술을 통해 각종 교육 관련 데이터, 통계, 학습결과 등을 바탕으로 학습에 필요한 정보들을 제공하고, 실시간으로 맞춤형 학습 자료를 제시합니다. 뉴턴은 이 시스템을 활용해 학생, 교사, 학교 등으로부터 빅데이터를 축적, 생성하고 이를 다시 어댑티브 러닝 콘텐츠로 제공합니다.

국내에서는 스타트업이 적극 뛰어들고 있습니다. 뤼이드의 산타토익은 머신러닝 기술을 활용해 학습자가 틀릴 확률이 높은 문제를 예측한다는 점이 가장 큰 특징입니다. 머신러닝 예측 기술이 도입해 이용자가 공부하면서 매 순간 변화하는 실력을 파악하고, 90% 이상의 적중률로 학습자가 어떤 문제를 맞추고 틀릴지, 그리고 어떤 보기를 선택해 틀릴지까지 미리 파악해 개인별 최적의 커리큘럼을 제공합니다. 이 같은 기술은 AI 분야에서 세계적으로 권위 있는 세계 신경정보처리시스템 학회(NIPS)에서 인정을 받기도 했습니다.

진현진기자 2jinhj@dt.co.kr

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