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[Indiana University] Y Lab

저희 연구실은 미국 인디애나 주의 주립대학인 인디애나 대학교의 블루밍턴 캠퍼스에 위치해 있고 사회나 생명체를 이루는 여러 복잡계를 네트워크 과학과 기계학습을 비롯한 다양한 데이터 과학의 도구를 사용하여 연구합니다. 생물학, 공학, 물리학, 사회학, 경제학, 컴퓨터과학등 다양한 배경을 가진 학생과 연구원들이 모여 네트워크와 기계학습 방법론을 개발하고 이런 방법론을 과학을 위한 과학(science of science), 계산 사회학(computational social science), 네트워크 뇌과학(network neuroscience)등의 다양한 학제간 연구에 적용하는 연구를 진행중입니다.

풍미 연결망 (Ahn, Y. Y., Ahnert, S. E., Bagrow, J. P., & Barabasi, A. L. (2011). Flavor network and the principles of food pairing. Scientific reports, 1(1), 1-7.)


저희 연구실은 인포매틱스학과(Department of Informatics)와 학부(Luddy School of Informatics, Computing, and Engineering)에 속해 있습니다. 2000년에 창립된 저희 학부는, 미국에서 거의 최초로 기존의 컴퓨터과학을 넘어서 기술의 응용과 컴퓨팅 기술이 사회에 미치는 영향까지 연구하고 가르치기 위한 학부로 태어났습니다. 이후 폭발적으로 자라나 현재는 3000명이 넘는 학생과 100명이 훨씬 넘는 교수진을 가진 학교가 되었습니다. 인포매틱스 학과 안에서도, 저희 연구실과 다른 몇몇 연구실이 CNetS(Center for Complex Networks and Systems Research)를 이루고 있습니다. 저희 센터는 가짜뉴스와 소셜미디어 연구, 그리고 네트워크 과학 연구로 잘 알려진 연구기관입니다.
저희 연구실은 또 인디애나 대학교 연결망 연구소(IU Network Institute), 그리고 곧 정식으로 문을 여는 러디 인공지능 센터(Luddy AI Center)와 밀접하게 협력을 하고 있습니다. IU 연결망 연구소는 인디애나 대학교의 다양한 학부와 과를 망라하며 인디애나 대학교에서 이루어지는 네트워크 과학 연구의 구심점입니다. 러디 인공지능 센터는 인디애나 대학교를 졸업한 사업가 프레드 러디(Fred Luddy)의 기부를 바탕으로 인디애나 대학교의 인공지능 연구의 중심으로 기능할 예정입니다.

러디홀(Luddy Hall)과 마일즈브랜드홀(Myles Brand Hall) 전경


저희 연구실의 중심 연구분야는 데이터와 네트워크 과학, 그리고 기계학습 방법론들을 이용하여 사람들의 행동과 사회현상을 이해하는 것입니다. 사람들이 이루는 사회연결망과 사람들이 만들어내는 다양한 데이터를 다루기 위해 여러 방법론을 개발하기도 하고, 이런 방법론들을 응용하여 사회현상을 설명하기도 합니다. 이렇게 만들어진 방법론들은 예상치 못한 곳에 쓰이기도 합니다. 생명체에서 발견되는 연결망이나 두뇌연결망에도 똑같은 방법론들이 적용되는 경우가 있습니다.

유명한 사람들의 이주 기록을 통한 문화사 연구 (Schich, M., Song, C., Ahn, Y. Y., Mirsky, A., Martino, M., Barabasi, A. L., & Helbing, D. (2014). A network framework of cultural history. science, 345(6196), 558-562.)


2-1. 다양한 연결망들의 구조와 동역학에 대한 이해
우선, 특정 계(system)에 숨겨진 연결망 구조를 발견하면 이를 통해 새로운 통찰을 얻는 경우가 있습니다. 풍미 연결망이나 기록에 남은 유명한 인물들의 이주 기록을 연결망을 통해 분석한 연구를 예로 들 수 있을 것 같습니다. 대부분의 연결망들은 복잡한 모임 구조(community structure)를 가지고 있는데 이런 구조를 찾는 방법을 개발하고 또 이런 모임 구조가 동역학, 특히 전염병의 전파나 사람들의 생각의 전파에 어떤 영향을 미치는 지를 연구합니다.

링크드인의 데이터를 통해 본 세계경제의 구조 (Park, J., Wood, I. B., Jing, E., Nematzadeh, A., Ghosh, S., Conover, M. D., & Ahn, Y. Y. (2019). Global labor flow network reveals the hierarchical organization and dynamics of geo-industrial clusters. Nature communications, 10(1), 1-10.)


2-2. 계산사회과학
네트워크 과학이나 기계학습을 큰 데이터와 접목시킨 연구를 총칭하는 무척 넓은 분야입니다. 소셜미디어 데이터를 이용한 사회 현상 연구, 서지자료를 사용한 과학을 위한 과학 연구, 사람들의 이동이 만들어 내는 경제현상 연구, 처방약 데이터와 사회연결망 데이터를 이용한 공중보건 연구, 인터넷 데이터를 이용한 문화연구등 연결망과 텍스트 데이터를 이용한 다양한 연구를 진행중입니다.

2-3. 계산사회과학의 문제를 풀기 위한 기계학습과 자연어처리 방법론 개발
계산사회과학연구를 위해서는 방대한 자연어 데이터나 연결망 데이터를 처리하고 분석해야 하는데 새로운 문제를 풀기 위해서는 새로운 방법론이 필요한 경우가 많습니다. 최근 신경망 방법론의 발전으로 복잡한 데이터를 새롭게 다룰 수 있는 놀라운 가능성이 많이 생겼고, 저희 연구실에서도 이런 가능성을 탐사하고 있습니다. 특히 연결망이나 자연어의 유용한 “표현”(representation)을 얻는 표현학습(representation learning)방법을 개발하거나 기존의 표현학습 방법을 이용하여 사회과학이 종종 맞닥뜨리는 문제를 풀 수 있는 방법론을 개발합니다.

2-4. 개발한 방법론들을 뇌과학과 생물학에 적용하는 경우
세포안에도, 뇌 안에도 연결망 구조가 존재할뿐 아니라 사회연결망과 비슷한 구조와 동역학을 보이는 경우가 있기 때문에 사회연결망을 위해 만들어진 방법론들을 이런 매우 다른 계에도 적용할 수 있습니다.

저희 연구실은 2011년에 문을 열었고, 현재 포스트닥 연구원 두 명, 그리고 박사과정 학생 7명이 연구중입니다. 이번에 학생 한 명이 졸업하면서 연구실을 거쳐간 박사가 6명이 되었습니다. 저희 연구실은 홀로 떨어져 있지 않습니다. 작게는 저희가 소속된 CNetS(Center for Complex Networks and Systems Research)과 학과, 크게는 다른 학과와 인디애나 연결망 연구소등의 연구소와 밀접하게 협력하기 때문에 교수, 연구원, 그리고 학생들이 잘 연결된 연결망 구조를 이뤄 수많은 공동연구를 진행중입니다. 복잡계를 연구하는 저희 연구실과 이웃 연구실의 학생들은 매우 다양한 배경을 가지고 있고, 그래서인지 연구실과 학과의 장벽을 넘는 학제간 연구가 활발합니다. 교수들과 구성원 모두 자유롭고 탁월한 연구전통과 문화를 만들고 유지하기위해 힘쓰고 있습니다.

인디애나 주는 미국의 하트랜드(heartland)라고 불리는 미국 중서부(Midwest)에 위치하고 있으며 제조업, 자동차 산업, 의료산업, 농업 등으로 잘 알려져 있습니다. 인디애나는 또 Indy 500와 같은 자동차 경주로도 유명합니다.



인디애나 대학교는 인디애나 주의 주립 대학으로 여러 도시에 캠퍼스가 있는데 그 중 블루밍턴 캠퍼스가 40,000명이 넘는 학생을 가르치는 가장 큰 캠퍼스입니다. 미국 중서부는 빙하가 만들어 놓은 평평한 지형으로 유명하지만, 인디애나 남서부에 위치한 블루밍턴은 호수와 언덕이 많고 다른 중서부 도시와는 또다른 아름다운 자연을 자랑합니다. 블루밍턴은 인디애나에서 가장 아름답고 살기 좋은 도시 중 하나로 유명합니다. 미국 최고를 겨루는 유명한 음대가 있으며 로터스 세계음악축제(Lotus World Music & Arts Festival)를 비롯한 수많은 문화행사들이 항상 있습니다.
블루밍턴의 날씨는 한국의 날씨와 상당히 비슷합니다. “꽃이 피는 마을”(Bloomington) 이라는 이름에 걸맞게 꽃이 만발하는 봄과 아름다운 사계절을 가지고 있습니다. 블루밍턴 캠퍼스는 또 번번히 미국에서 가장 아름다운 캠퍼스 중 하나로 꼽히기도 하는데, 아름다운 사계절뿐 아니라 인디애나에서 많이 나는 석회석으로 지은 학교 건물과 학교 안에 잘 보존된 숲과 개천들도 한 몫을 합니다. 블루밍턴 캠퍼스는 또한 매우 긴 역사를 자랑하는 학교이기도 합니다. 중부에 위치해 있으면서도 1820년에 설립되어2020년에 설립 200주년을 기념했습니다.

출처 : https://images.iu.edu/item/kbew2igx2x

출처 : https://images.iu.edu/item/rzzu9uhqyi

출처 : https://images.iu.edu/item/pngemkmpvu

연구실에 오시려면 인디애나폴리스 국제공항 (IND)에서 내려서 1시간 가량 IN-37S고속도로를 타고 블루밍턴으로 오시면 됩니다. 현재 저희 연구실은 캠퍼스 서쪽 10번가와 Woodlawn ave가 만나는 마일즈 브랜드홀에 위치해 있지만, 바로 건물 북쪽에 건설중인 러디인공지능센터로 입주할 예정입니다.

주소  : Myles Brand Hall E316, 919 E 10th Street, Bloomington, IN 47408, USA
이메일  : yyahn@iu.edu
전화번호  : +1-812-856-2920
홈페이지  : https://yongyeol.com
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같은 전공은 아니지만 정말 흥미로운 연구를 진행하고 있으시군요! :) 특히 데이터를 이용하여 사회현상이나 경제현상, 공중보건 연구하신다고 하였는데, 어렵지만 정말 재밌어 보입니다. 나중에 기회가 된다면 비전공자도 읽을 수 있는 가벼운 코센리포트도 작성해주시면 정말 재밌게 읽을거 같습니다! 좋은 정보 알려주셔서 감사합니다.

손지훈(htlaz) 2021-09-10

국내 분으로서는 이 분야 첫 길을 가시고 계신 거로 읽히는데 홧팅 하시고요! 근데 이 분야 단어들이 아주 생소하고
어려운 단어로 막을 치고 있는 듯 해서 당장 비전공자가 가볍게 다가서서 읽기는 어려워 보이네요.

진승교(t4716) 2023-01-19

정말 재미있는 연구를 하고 계시네요 나중에 기회가되면 코센세미나에서 진행하셨던 연구도 직접 듣고싶습니다.. 늘 건강하세요!