미국 보석학 연구소(GIA)는 1930년대에 최초의 고품질 보석 세공용 확대경을 도입했습니다. 한 손에 쥘 수 있을 만큼 작은 이 확대경은 보석을 10배 확대하여 보석 세공인과 보석학자가 보석의 색상과 선명도를 검사할 수 있도록 해줍니다. 확대경은 보석학에 혁명을 일으켰으며 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다.
발견과 혁신의 정신을 이어오고 있는 GIA에게 있어 다이아몬드 등급 평가 프로세스를 최적화하는 이상적인 방법으로 인공 지능(AI)을 채택한 것은 놀라운 일이 아닙니다. GIA의 최고 운영 책임자인 Pritesh Patel은 다음과 같이 설명합니다. “우리는 수년에 걸쳐 이 업계에 다양한 장비를 도입해 왔으며 절단, 캐럿 중량 및 색상 문제를 오래 전에 해결했습니다. 명확성은 마지막 미지의 영역이었고, AI는 이를 정복할 수 있는 열쇠였습니다."
높은 처리 능력
연간 400만 개의 다이아몬드를 분석하는 GIA
광범위한 AI 사용
모든 다이아몬드 스톤의 70~80%가 AI 기반 솔루션을 사용해 분석될 것으로 예상
Patel은 이러한 마음으로 비전을 가지고 IBM® Research에 접근했습니다. 적절한 스킬과 기술만 있다면 클라우드에서 AI의 힘을 활용하여 다이아몬드의 투명도를 평가할 수 있을 것이라고 믿었기 때문입니다.
IBM Research는 이에 동의했고 두 조직은 전략적 파트너십을 구축하기 시작했습니다. GIA는 다이아몬드 전문가가 검사한 수천만 개의 다이아몬드에서 추출한 데이터와 함께 특수 이미지를 제공하고, IBM은 AI 기능과 컴퓨팅 성능을 제공했습니다. 이 파트너십의 결과로 GIA는 클라우드 기반 AI 접근 방식으로 다이아몬드를 감정할 수 있게 되었습니다.
다이아몬드의 투명도를 평가하는 것은 복잡한 과정입니다. 보석학자들은 확대경, 현미경 또는 이미지를 사용하여 각 다이아몬드의 내포물, 즉 돌 구조에 갇혀 있는 작은 특성이 있는지 꼼꼼하게 검사합니다. 내포물은 표면에서 돌 안으로 침투하는 아주 작은 내부 반점이나 균열일 수 있습니다.
무결점 다이아몬드, 즉 내포물이 전혀 없는 다이아몬드는 매우 희귀합니다. GIA에서 등급을 매긴 전 세계 다이아몬드 중 이 범주에 속하는 다이아몬드는 0.5% 미만입니다. 대다수의 다이아몬드에는 하나 이상의 내포물이 포함되어 있어 각각의 돌을 고유하게 만듭니다.
IBM Research가 AI가 다이아몬드 등급 지정 프로세스를 자동화하는 데 실제로 도움이 될 수 있음을 보여주는 개념 증명(POC)을 성공적으로 수행한 후, IBM® Global Cloud Acceleration Team(GCAT)이 개입하여 프로젝트를 다음 단계로 이끌었습니다. GCAT 팀은 GIA Engineering DevOps 팀과 협력하여 POC의 솔루션을 별도의 개발, 테스트, 생산 및 재해 복구 클러스터가 있는 생산 준비 환경으로 안내했습니다.
현재 이 솔루션은 테스트 단계에 들어섰으며 본격적인 생산 단계에 들어섰습니다. GIA 연구소는 각 다이아몬드의 특수 이미지를 IBM® Cloud에 있는 IBM® Cloudant 데이터베이스에 업로드합니다. 시스템의 미들웨어 계층은 IBM® Cloud Kubernetes Services 클러스터로 구성됩니다. Patel은 "IBM Kubernetes Service를 사용하기로 결정한 이유는 매우 많은 양의 데이터를 처리할 수 있는 유연성과 컴퓨팅 성능을 제공하기 때문입니다."라고 말합니다.
GIA의 클러스터는 서버리스 아키텍처의 공유 가상 노드와 베어메탈 노드가 각각 하나씩 있는 3개의 NVIDIA K80 GPU로 구성됩니다. NVIDIA GPU는 고해상도 이미지를 빠르게 처리할 수 있어 전체 프로세스의 속도를 높이는 데 도움이 되므로 GIA의 요구 사항에 매우 적합합니다. 또한 AI 알고리즘을 검증하는 데 필요한 시간을 단축할 수 있습니다.
새로운 솔루션은 두 가지 맞춤형 알고리즘 모델을 사용하여 각 다이아몬드를 분석합니다. 자동 플롯 AI 모델은 다이아몬드 내포물을 시각적으로 표현하고 등급 모델은 다이아몬드의 전체 등급을 평가합니다. 그런 다음 이 정보는 iPad 애플리케이션을 통해 GIA의 보석 감정사에게 전송되며, 감정사는 자동 플롯을 평가하고 필요한 경우 변경할 수 있습니다. 그런 다음 이러한 변경 사항을 시스템에 피드백하여 성적을 재평가하고 AI 모델을 재교육하여 정확도를 개선하는 데 사용할 수 있습니다.
소비자를 보호하려는 GIA의 사명은 혁신에 대한 아이디어의 원동력입니다. 그러나 GIA는 이 프로젝트에 대한 또 다른 목표를 가지고 있었습니다. 최고 수준의 데이터 보안을 달성하여 다이아몬드 등급의 무결성을 보호하는 것입니다. 다이아몬드는 고가치 상품이므로 감정 과정을 보호하는 것이 무엇보다 중요했습니다. IBM® Cloud App ID는 다단계 인증, 싱글 사인온, 사용자 정의 암호 정책 등 고급 보안 기능을 통해 다이아몬드 이미지를 업로드하고 처리할 수 있도록 지원합니다.
“사내에서 클라우드로 데이터를 전송하는 것은 매우 안전합니다.”라고 Patel은 말합니다.“클라우드에서 작업을 수행하는 알고리즘은 코카콜라의 공식처럼 보호되어야 합니다. 우리 아키텍처에 구축된 모든 것은 전체 엔드 투 엔드 프로세스의 보안과 무결성을 보장하도록 설계되었습니다."
이미지는 확장성 및 접근성에 대한 GIA의 모든 요구 사항을 충족하는 비용 효율적인 스토리지 솔루션인 IBM® Cloud Object Storage를 사용하여 저장됩니다. 또한 IBM Cloud Object Storage는 암호화 기능이 내장되어 있고, 잠금 기능이 있는 정책 지원 WORM(Write Once Read Many) 스토리지를 제공합니다.
계약 전반에 걸쳐 IBM® Strategic Embedded Partnership(ESA) 팀은 두 회사 간의 상호 이익이 되는 전략적 파트너십을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. ESA 팀은 비즈니스 관점에서 연속성과 지원을 제공할 뿐만 아니라 이러한 유형의 파트너십의 기반이 되는 법적 및 비즈니스 구조를 확립하는 데도 도움을 주었습니다.
GIA는 매년 수백만 개의 다이아몬드의 등급을 매깁니다. Patel은 새로운 솔루션이 주로 제출되는 작은 크기의 다이아몬드에 초점을 맞추어 이러한 케이스 중 70~80%를 처리할 수 있을 것으로 예상하며, 이를 통해 사람은 사람의 평가를 필요로 하는 더 복잡한 케이스의 등급을 결정하는 데 집중할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
하지만 이러한 목표를 달성하는 데는 시간이 걸립니다. 현재 GIA는 11개 연구소 중 2개 연구소에서 이 솔루션을 사용 중이며, 알고리즘을 개선하는 과정에서 AI와 사람 평가를 동시에 수행하고 있습니다. 결국 GCAT 팀의 지속적인 지원 덕분에 GIA는 모든 연구소에서 새로운 솔루션을 사용할 수 있도록 할 계획입니다.
솔루션은 아직 초기 단계에 있지만, Patel은 앞으로 몇 가지 주요 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 첫 번째는 효율성이라고 그는 말합니다. “각 다이아몬드가 거치는 많은 단계를 자동화함으로써 고객의 처리 시간을 크게 단축할 수 있을 것입니다.”
이 솔루션은 또한 정확성과 반복성을 모두 향상시킬 수 있습니다. 인간 다이아몬드 감정사는 엄격한 교육 과정을 거치지만 육체적 감각의 한계 내에서 작업합니다. 두 명의 감정사가 동일한 다이아몬드를 감정하면 둘의 평가는 아주 약간씩 다를 수 있습니다. AI를 사용하면 이러한 작은 차이가 사실상 제거되어 다이아몬드가 시장에 출시될 때 정확하게 가치를 평가하는 데 도움이 됩니다.
GIA는 새로운 솔루션의 무결성과 정확성에 그 명성을 걸고 있습니다. 1930년대에 보석 세공인의 확대경을 다이아몬드 등급 평가 공정에 도입하여 업계를 변화시켰던 것처럼, 이 프로젝트는 공정에 완전히 새로운 수준의 정밀도를 도입할 것입니다.
"IBM은 이 프로젝트 전체를 통합할 수 있는 AI 및 클라우드 컴퓨팅 분야의 전문성을 갖추고 있습니다."라고 Patel은 말합니다. "이것이 바로 GIA가 이 특별한 분야에서 IBM과 협력하기로 한 이유입니다. 우리는 모두 각자의 분야에서 선두주자이며, GIA의 이 매우 중요한 전략적 이니셔티브에서 최상의 결과를 얻기 위해 IBM과의 협력이 필수적이었습니다."
자세히 알아보기(ibm.com 외부 링크): GIA CMO Mark Buntz가 GIA COO Pritesh Patel과의 인터뷰를 통해 IBM과의 최첨단 협업이 소비자, 감정사 및 업계에 어떤 이점을 제공하는지 설명합니다.
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1931년에 설립된 미국 보석학 연구소(ibm.com 외부 링크)는 귀중한 보석과 진주의 연구 및 평가에 전념하는 비영리 기관입니다. GIA는 세계적 수준의 분석 및 등급 평가를 제공할 뿐만 아니라 보석학자 지망생을 교육하고 보석 연구 분야의 세계적인 리더로 인정받고 있습니다. 캘리포니아 칼스배드에 본사를 두고 있으며 2,500명의 보석학자가 근무하고 있습니다.
법률
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2021년 3월 미국에서 제작.
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