콜롬비아 보고타에서 자란 Mateo Dulce Rubio는 누군가가 또 다른 지뢰를 밟았다는 친숙한 뉴스를 며칠에 한 번씩 듣곤 했습니다.폭발로 인해 그들은 죽거나 다쳤습니다.수도는 전쟁으로 피폐해진 지역에서 멀리 떨어져 있었지만 이러한 사고는 그의 마음 속에 남아있었습니다.

콜롬비아는 약 60년 동안 무장 반군 단체와 갈등을 빚어왔습니다.게릴라 전사들은 농촌 지역에 수천 개의 지뢰를 매설하여 수십만 명의 사람들을 사망, 절단, 이주 위험에 빠뜨렸습니다.최근 폭발물을 제거하려는 노력으로 사상자는 줄었지만, 보고된 희생자는 점점 더 민간인이었습니다.

Dulce Rubio는 현재 카네기 멜론 대학교에서 박사 과정을 밟고 있는 5년차 학생입니다. 그는 하인츠 정보 시스템 대학에서 공공 정책을 연구하고 디트리히 인문 사회 과학 대학에서 통계학을 공부하고 있습니다.

Dulce Rubio에 따르면 미국 사람들은 콜롬비아와 같은 국가의 지뢰 위험에 대한 인식이 부족합니다.그는 "이것은 대부분 제3세계 국가, 개발도상국에 영향을 미칩니다. 그러나 그러한 국가에서는 매우 중요한 문제입니다"라고 말했습니다.

이것이 바로 약 3년 전 Dulce Rubio가 동급생 및 교수진으로 구성된 팀을 이끌고 지뢰 오염을 보다 정확하게 식별하기 위한 세 가지 시스템을 개발하기 시작한 이유입니다.이후 그들은 UNMAS(UN Mine Action Service)와 협력하여 RELand라는 시스템을 개선했습니다.콜롬비아의 한 인도주의 단체는 1년 넘게 두 지방자치단체에서 현장 테스트를 진행해 왔습니다.

이들 조직은 지뢰가 어디에 있는지 이해할 수 있는 자원이 제한되어 있습니다.RE랜드 용도인공지능보다 정확한 예측을 제공합니다.지금까지 Dulce Rubio와 몇몇 교수진은 시스템 현장 테스트 결과가 유망하다고 믿고 있습니다.그만큼컴퓨팅 및 지속 가능한 사회에 관한 ACM 저널가지다출판됨REland에 관한 연구팀의 논문과 UNMAS는 전쟁으로 파괴된 다른 지역에서 이를 테스트할 계획입니다.

UN 프로젝트 서비스 사무국(Office for Project Services)의 글로벌 정보 관리 및 분석 고문인 로리 콜린스(Rory Collins)는 인공 지능이 조직이 콜롬비아에서 지뢰를 보다 효율적으로 제거하고 직원을 더 안전하게 만드는 데 도움이 되었다고 성명서에서 썼습니다.

문제 범위 지정

콜롬비아 캠페인과 연계된 지뢰금지국제캠페인의 최근 보고서에 따르면, 2022년 최소 49개국에서 지뢰와 기타 전쟁 잔재로 인해 최소 4,710명이 사망하거나 부상을 입었다고 합니다.우크라이나는 608명의 사상자를 냈다.아프가니스탄은 303건을 기록했고, 콜롬비아는 145건을 기록했습니다.

인도주의 단체들은 이들 국가에서 지뢰를 제거하기 위해 노력하고 있지만 폭발물을 찾기가 어려울 수 있습니다.작업에 대한 자금 조달도 제한되어 있습니다. 이는 조직이 우선 순위를 정할 오염된 영역을 결정해야 하는 경우가 많다는 것을 의미합니다.일반적으로 그들은 먼저 주민을 조사하고 과거 지뢰 데이터를 분석하여 위험 지역이 어디에 있는지 추정합니다.

Dulce Rubio와 나머지 연구팀은 RELand 시스템이 복제되면 해당 프로세스를 개선할 수 있다고 믿습니다.

"팀을 어디에 배치할지, 장비를 어디에 배치할지에 대한 불확실성이 많습니다. 이는 운영 결과뿐만 아니라 자금에도 영향을 미칩니다."라고 그는 계속했습니다."그들은 그 지역이 실제로 오염되었는지 확실하지 않은 곳으로 이동하는 데 대부분의 시간을 소비합니다."

REland의 핵심 구성요소는컴퓨터 프로그램인공 지능의 한 형태인 기계 학습을 사용하여 지뢰가 해당 지역에 미치는 위험을 추정합니다.또 다른 구성 요소는 컴퓨터 프로그램이 결정을 내리도록 훈련된 데이터 세트입니다.데이터 세트에는 지리 정보, 사회 인구학적 변수 및 전쟁 잔재가 존재하는 지표가 포함되어 있습니다.

마지막 구성 요소는 컴퓨터 프로그램의 결과를 표시하는 대화형 웹 인터페이스입니다.

REland를 테스트해 온 인도주의 단체인 콜롬비아 지뢰 금지 캠페인은 2023년 늦여름에 처음으로 시스템을 배포했습니다. 그해 말까지 이 조직은 REland가 많을 것으로 예상되는 지역에서 3개의 지뢰를 발견했습니다.지뢰가 거의 없을 것으로 예상되는 다른 지역에서는 조직이 아무것도 발견하지 못했습니다.

2024년 5월 현재 두 지역 모두에서 다른 지뢰는 발견되지 않았습니다.

Dulce Rubio는 CMU의 지속 가능성 이니셔티브(Sustainability Initiative) 이사인 Alexandra Hiniker로부터 연구 접근 방식에 대한 조언을 구했습니다.Hiniker는 캄보디아, 라오스, 레바논에서 지뢰와 집속탄 금지를 위해 수년을 보냈으며 REland가 인도주의 단체가 시간과 자원을 어디에 집중할 것인지에 대해 더 나은 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있다고 말했습니다.

지뢰 제거를 통해 지역 사회는 인프라를 구축할 수 있고, 아이들은 안전하게 밖에서 놀 수 있으며, 주민들은 온전한 삶을 살 수 있다고 Hiniker는 말했습니다.

RELand가 콜롬비아에 도달한 방법

Dulce Rubio는 박사 과정에서 지뢰를 연구할 계획이 없었습니다. 2학년 때 "사회적 이익을 위한 인공 지능 방법" 과정을 수강했을 때였습니다.그는 다른 두 명의 학생과 함께 인공지능을 활용하여 사회 문제에 대한 해결책을 제안했습니다.

학기가 끝날 무렵 Dulce Rubio와 다른 학생들은 RELand를 위한 초기 프레임워크를 개발하고 몇 가지 고무적인 결과를 수집했습니다.학생들은 연구를 계속하기를 원했기 때문에 담당 교수인 Fei Fang이 고문으로 남는 데 동의했습니다.컴퓨터공학부의 소프트웨어 및 사회 시스템 부교수인 Fang은 작년에 적어도 한 달에 두 번씩 그들을 만났습니다.

Heinz College와 컴퓨터 공학부의 교수인 Hoda Heidari, Rayid Ghani 및 Silvia Borzutzky도 학생들과 협력하거나 그들의 작업에 대한 피드백을 제공했습니다.

Fang은 그들의 피드백이 가치 있을 것이라고 믿었기 때문에 Dulce Rubio에게 팀의 초기 연구 결과를 콜롬비아의 인도주의 단체에 발표하도록 격려했습니다.결국 Dulce Rubio는 UNMAS 직원과 연결되어 팀이 지리적 제약과 과소보고 등의 문제를 설명하는 데 도움을 주었습니다.

Dulce Rubio와 몇 차례 대화를 나눈 후 서비스는 그를 콜롬비아 사람과 연결해주었습니다.인도주의 단체정부가 지뢰 제거 작업을 승인했다는 것이다.Dulce Rubio는 콜롬비아의 지뢰 금지 캠페인에 REland를 제시했고 조직 구성원들은 시스템을 테스트하는 데 동의했습니다.

콜롬비아 법에 따라 영향을 받는 지역사회의 사람들은 부분적으로 주민 고용을 위한 요구 사항인 작업을 수행해야 합니다.Dulce Rubio는 REland에 대한 교육을 위해 2023년 5월 콜롬비아로 날아갔고, 그 해 8월에 시스템을 배포하기 시작했습니다.그는 REland를 1년 동안 계속 테스트할 조직과 계속 연락을 유지했습니다.

Hiniker는 Dulce Rubio가 이 문제로 직접적인 영향을 받는 사람 및 조직과 지속적으로 협력하는 것을 중요하게 생각한다고 말했습니다.

Hiniker는 "직접적으로 영향을 받는 사람들은 문제를 가장 잘 아는 사람들이며, 문제가 실제로 현장에서 어떻게 일어나고 있는지에 대해 자세히 알고 있는 사람들입니다"라고 말했습니다."현장의 현실을 고려하지 않으면 실제로 해를 끼칠 수 있습니다."

다음에 무엇이 올 것인가?

수학을 전공하는 학부생으로서 REland의 알고리즘을 설계한 Siqi Zeng은 이 프로젝트를 통해 협업에 대해 배웠고 신뢰할 수 있는 인공 지능 모델 개발에 대한 관심이 확고해졌다고 말했습니다.그녀는 2023년에 CMU를 졸업했으며 현재 일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스에서 컴퓨터 공학 박사 과정을 밟고 있습니다.

Zeng은 "우리는 이 시스템에 대해 꽤 오랫동안 작업했기 때문에 처음에는 예상하지 못했던 많은 어려움에 직면했습니다."라고 말했습니다."인공지능 알고리즘을 실제로 배포하는 데 따른 어려움에 대해 많은 것을 배웠습니다."

연구팀의 작업은 실질적인 변화를 촉발한 가장 흥미로운 학생 작업을 강조하는 것을 목표로 하는 INFORMS 대회에서 최종 후보로 선정되었습니다.Dulce Rubio는 지뢰 활동을 위한 인공 지능 사용에 관한 제네바 국제 인도주의적 지뢰 제거 센터가 이끄는 세션에도 초대되었습니다.

Dulce Rubio는 RELand가 전쟁과 내전으로 피해를 입은 국가를 도울 수 있다고 믿습니다.그는 토지에 대한 접근 부족이 콜롬비아 무력 충돌의 원인이 되었으며 토지가 폭발물로 오염되어 있기 때문에 이러한 문제가 계속되고 있다고 말했습니다.

그는 "이 땅을 그들의 영토와 삶의 일부로 되찾을 수 있다는 것은 실제로 더 오래 지속되고 안정적인 평화를 촉진할 수 있는 것"이라고 말했습니다.