마야 마타리치(Maja Matarić)는 미국의 컴퓨터 과학자이자 사회 보조 로봇 공학(socially assistive robotics) 분야의 창립 선구자이다. 그녀는 서던캘리포니아 대학교(USC)에서 찬순숑 석좌 교수이자 컴퓨터 과학 특훈 교수로 재직 중이며, 신경과학과 소아과에서 겸임 직위를 맡고 있다. 그녀의 연구는 로봇 공학, 인공 지능, 머신 러닝에 걸쳐 있으며, 사회적 상호 작용을 통해 로봇이 사람을 돕는 데 초점을 맞춘다. 그녀는 또한 교과서 The Robotics Primer(MIT Press)의 저자이기도 하다.
초기 생애와 교육
마타리치는 옛 유고슬라비아(현재 세르비아)의 베오그라드에서 태어났다. 그녀는 10대 때 작가이자 교육자인 어머니 미르야나 N. 마타리치와 함께 미국으로 이민했다. 아버지는 전기 엔지니어였으며, 그들이 이주하기 전에 암으로 사망했다. 그녀는 1987년 캔자스 대학교에서 컴퓨터 과학 학사 학위를 취득했으며, 심리학/인지 과학을 부전공했다. 이후 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 대학원 과정을 밟아 1990년 컴퓨터 과학 및 인공 지능 석사 학위를, 1994년 컴퓨터 과학 및 인공 지능 박사 학위를 받았다. 그녀의 석사 논문 "분산 이동 로봇 환경 학습 및 내비게이션을 위한 모델"과 박사 논문 "상호 작용과 지능적 행동"은 모두 행동 기반 로봇 공학의 저명한 인물인 로드니 A. 브룩스의 지도를 받았다.
학문적 경력
마타리치는 브랜다이스 대학교 컴퓨터 과학 학과에서 조교수로 학문적 경력을 시작했으며, 그곳에서 상호 작용 연구소(Interaction Lab)를 설립했다. 1997년 그녀는 서던캘리포니아 대학교로 옮겨 USC 로봇 공학 및 자율 시스템 센터(RASC)의 창립 이사이자 USC 로봇 공학 연구소의 공동 이사가 되었다. USC에서 그녀는 인간-로봇 상호 작용과 사회 보조 로봇 공학 연구의 허브가 된 상호 작용 연구소를 계속 이끌었다.
연구 외에도 마타리치는 중요한 리더십 역할을 맡았다. 그녀는 2006년부터 2007년까지 교수진 및 학술 원로원의 선출된 회장을 지냈고, 2006년부터 2019년까지 USC 비터비 공과대학 연구 부학장, 2019년부터 2020년까지 USC 연구 담당 임시 부총장을 역임했다. 2022년에는 구글에서 방문 교수 연구원으로 있었고, 이후 구글 딥마인드에서 2년간 안식년을 보내며 수석 과학자로 활동했다.
행동 기반 제어와 학습
마타리치의 MIT 대학원 연구는 자율 로봇 인지에 기초적인 기여를 했다. 석사 과정에서 그녀는 행동 기반 시스템(BBS)에 표현을 부여할 수 있음을 처음으로 입증하여, 이 시스템에 계획과 학습을 가능하게 하는 표현력을 제공했다. 그녀의 로봇 시스템인 토토(Toto)는 온라인으로 지도를 학습하고 행동을 최적화한 최초의 행동 기반 시스템이었다. 토토는 BBS의 이정표로 남아 있으며 로봇 공학 문헌에서 높은 인용을 받고 있다.
다중 로봇 협력
박사 연구에서 마타리치는 확장 가능한 로컬 제어를 활용하여 로봇 팀과 군집을 위한 분산형 알고리즘을 개발한 최초의 연구자 중 한 명이었다. 그녀는 20대의 물리적 로봇 팀이 협력적 탐사, 채집, 대형 구성, 귀환과 같은 작업을 수행하도록 했다. 그녀의 연구 이전에는 대부분의 로봇 공학 연구가 단일 로봇 또는 쌍에 집중되었다. 그녀는 복잡한 행동이 기초 행동으로부터 원리적으로 구성될 수 있음을 보여줌으로써 분산 로봇 공학에 엄밀성을 도입했다.
교수로서 마타리치는 다중 로봇 협력을 계속 발전시켰다. 그녀의 연구 그룹은 기존 협력 접근법에 대한 최초의 공식 분석을 제공하고, 그 한계를 식별했으며, 증명 가능하게 정확하면서도 확장 가능한 작업 할당 알고리즘을 개발했다. 그들은 물리적 로봇 시스템에서 물체 운반, 지역 청소, 정찰과 같은 작업을 위해 시장 기반 전략을 구현했다. 그녀의 연구소는 또한 모델 학습, 모방 학습, 인간-로봇 상호 작용을 통한 학습을 포함한 분산 다중 로봇 시스템에서의 온라인 실시간 학습을 시연했다.
사회 보조 로봇 공학
2000년 이후 마타리치는 브라이언 스카셀라티와 함께 사회 보조 로봇 공학(SAR) 분야를 개척했다. SAR은 지능형 기계가 물리적 접촉이 아닌 개인화된 보조 사회적 상호 작용을 통해 사람들이 스스로를 돕도록 하는 것을 목표로 한다. 이 연구는 인간-기계 상호 작용을 통해 인간 행동을 이해하고 재활, 훈련, 교육에서 개인화된 지원을 제공하는 로봇 시스템을 개발하는 것을 추구한다.
마타리치의 상호 작용 연구소는 복잡하고 역동적인 인간 환경에서 실시간 인식, 사용자 모델링, 학습이 가능한 지능형 인간-로봇 상호 작용(HRI) 및 SAR 알고리즘을 개발했다. 그녀의 연구는 뇌졸중 후 재활 환자, 자폐 스펙트럼 장애 아동, 알츠하이머병 노인 사용자, ADHD 학생, 불안 또는 우울증이 있는 개인을 포함한 도전적인 인구 집단으로 시스템을 검증한 것으로 주목할 만하다. 이러한 연구는 학교, 치료 센터, 재활 클리닉, 요양원, 개인 가정과 같은 실제 환경에서 종종 장기간에 걸쳐 수행되었다.
인정과 수상
마타리치는 미국 공학 한림원(NAE)과 미국 예술 과학 아카데미(AMACAD)의 회원이다. 그녀는 AAAS, ACM, AAAI, IEEE의 펠로우이다. 그녀의 영예로는 NSF Career Award(1996), 과학, 수학, 공학 멘토링 우수 대통령상(PAESMEM, 2011), ACM Athena Lecturer Award(2024), ACM Eugene L. Lawler 인도적 컴퓨팅 상(2025)이 있다.
영향과 유산
마타리치의 연구는 대규모 인구에 의료 서비스를 제공하는 방식에 큰 영향을 미쳐, 진료를 더 저렴하고 접근 가능하게 만들었다. 그녀의 사회 보조 로봇 공학 연구는 치료 및 교육 환경에서 로봇을 동반자와 코치로 사용하는 새로운 경로를 열었다. 분야의 지도자로서 그녀는 교과서와 수많은 학생 및 연구자 멘토링을 통해 더 넓은 로봇 공학 커뮤니티에도 기여했다.
주요 출판물 및 저작
마타리치는 로봇 공학, 인공 지능, 머신 러닝 전반에 걸쳐 광범위하게 출판했으며 높은 인용을 받고 있다. 그녀의 책 The Robotics Primer(MIT Press)는 학생과 애호가를 위한 널리 사용되는 로봇 공학 입문서이다. 행동 기반 제어, 다중 로봇 협력, 사회 보조 로봇 공학에 관한 그녀의 연구 논문은 각 분야에서 선구적인 작품이다.
추가 읽기 및 링크
관련 주제에 대한 자세한 내용은 인공 지능, 머신 러닝, 인간-로봇 상호 작용, 카네기 멜론 대학교를 참조하라. 마타리치의 연구는 딥 러닝과 신경망 기반의 인식 및 제어 접근법의 광범위한 발전, 그리고 MIT CSAIL 및 스탠포드 AI 연구소와 같은 기관의 노력과 교차한다. 그녀의 다중 로봇 시스템 기여는 분산 시스템 및 강화 학습 연구와 연결되며, 그녀의 사회 보조 로봇 공학 작업은 의료 및 보조 기술에 대한 시사점을 가진다.