제3장: 표준 개요

"WIA 감정 AI 표준은 정서 컴퓨팅 시스템을 위한 포괄적인 프레임워크를 제공합니다. 데이터 형식에서 실시간 스트리밍, 도메인별 통합까지 모든 것을 다루는 4단계 아키텍처입니다."

3.1 4단계 아키텍처

WIA 감정 AI 표준은 4개의 연속적인 단계로 구성되며, 각 단계는 이전 단계를 기반으로 합니다:

3.1.1 단계간 관계

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Phase 4: 통합                               │
│          헬스케어 | 교육 | 마케팅 | 자동차                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                 Phase 3: 스트리밍 프로토콜                       │
│              WebSocket | 이벤트 스트림 | 세션                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   Phase 2: API 인터페이스                        │
│          REST API | 인증 | 엔드포인트 | 오류 처리               │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                  Phase 1: 감정 데이터 형식                       │
│          JSON 스키마 | 감정 분류 | AU 코드                       │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.1.2 구현 접근 방식

조직은 자신의 필요에 따라 표준을 구현할 수 있습니다:

• 최소 구현: Phase 1만 - 데이터 교환 상호운용성
• API 통합: Phase 1 + 2 - REST 기반 감정 분석
• 실시간 시스템: Phase 1 + 2 + 3 - 스트리밍 감정 분석
• 완전 통합: Phase 1 + 2 + 3 + 4 - 도메인별 전문화

3.2 에크만의 이산 감정 모델

WIA 표준은 Paul Ekman의 6가지 기본 감정을 기초로 사용합니다. 이 모델은 가장 널리 연구되고 검증된 감정 분류 체계입니다.

3.2.1 6가지 기본 감정

3.2.2 확장된 감정 세트

WIA 표준은 6가지 기본 감정 외에도 추가 감정을 지원합니다:

{
    "emotion_categories": {
        "basic_six": [
            "happiness", "sadness", "anger",
            "fear", "disgust", "surprise"
        ],
        "extended": [
            "neutral",
            "contempt",
            "confusion",
            "interest",
            "boredom",
            "frustration",
            "excitement",
            "anxiety"
        ],
        "complex": [
            "embarrassment",
            "pride",
            "shame",
            "guilt",
            "jealousy",
            "love",
            "hope",
            "relief"
        ]
    }
}

3.2.3 감정 강도

각 감정은 0.0에서 1.0 사이의 강도 값으로 표현됩니다:

3.3 차원 모델 (Valence-Arousal)

이산 감정과 함께 WIA 표준은 James Russell의 차원 모델을 지원합니다. 이 모델은 감정을 2차원 공간에서 표현합니다.

3.3.1 Valence-Arousal 공간

              높은 각성 (High Arousal)
                      │
                      │
     불안 ────────────┼──────────── 흥분
     (Anxiety)        │           (Excitement)
                      │
                      │
   ──────────────────┼──────────────────
  낮은 Valence       │        높은 Valence
   (부정적)           │         (긍정적)
                      │
                      │
     우울 ────────────┼──────────── 평온
     (Depression)     │           (Calm)
                      │
                      │
              낮은 각성 (Low Arousal)

3.3.2 Valence와 Arousal 정의

3.3.3 이산-차원 매핑

이산 감정을 차원 공간에 매핑할 수 있습니다:

{
    "emotion_mapping": {
        "happiness": {
            "valence": 0.8,
            "arousal": 0.6,
            "dominance": 0.7
        },
        "sadness": {
            "valence": -0.7,
            "arousal": 0.3,
            "dominance": 0.3
        },
        "anger": {
            "valence": -0.6,
            "arousal": 0.8,
            "dominance": 0.7
        },
        "fear": {
            "valence": -0.8,
            "arousal": 0.7,
            "dominance": 0.2
        },
        "disgust": {
            "valence": -0.7,
            "arousal": 0.5,
            "dominance": 0.6
        },
        "surprise": {
            "valence": 0.1,
            "arousal": 0.8,
            "dominance": 0.5
        },
        "neutral": {
            "valence": 0.0,
            "arousal": 0.3,
            "dominance": 0.5
        }
    }
}

3.4 FACS (얼굴 행동 코딩 시스템)

FACS(Facial Action Coding System)는 Paul Ekman과 Wallace Friesen이 1978년에 개발한 얼굴 표정 분류 시스템입니다.

3.4.1 Action Unit (AU) 개념

FACS는 얼굴 움직임을 개별 근육 동작인 Action Unit(AU)으로 분해합니다:

3.4.2 AU 강도 스케일

FACS는 AU 강도를 A-E 스케일로 측정합니다. WIA 표준은 이를 0-1 범위로 정규화합니다:

{
    "au_intensity_mapping": {
        "A": {"label": "Trace", "range": [0.0, 0.2]},
        "B": {"label": "Slight", "range": [0.2, 0.4]},
        "C": {"label": "Marked", "range": [0.4, 0.6]},
        "D": {"label": "Severe", "range": [0.6, 0.8]},
        "E": {"label": "Maximum", "range": [0.8, 1.0]}
    }
}

3.4.3 WIA 표준에서의 AU 인코딩

{
    "action_units": [
        {
            "au": "AU6",
            "name": "Cheek Raiser",
            "intensity": 0.75,
            "confidence": 0.92
        },
        {
            "au": "AU12",
            "name": "Lip Corner Puller",
            "intensity": 0.82,
            "confidence": 0.95
        }
    ],
    "facs_code": "6D+12D",
    "interpretation": {
        "genuine_smile": true,
        "duchenne_indicator": "AU6 presence"
    }
}

3.5 지원 모달리티

WIA 표준은 4가지 주요 감정 감지 모달리티를 지원합니다:

3.5.1 얼굴 표정 (Facial)

3.5.2 음성 (Voice)

3.5.3 텍스트 (Text)

3.5.4 생체신호 (Biosignal)

3.5.5 멀티모달 융합

{
    "multimodal_config": {
        "modalities": ["facial", "voice", "text", "biosignal"],
        "fusion_strategy": "late_fusion",
        "modality_weights": {
            "facial": 0.35,
            "voice": 0.25,
            "text": 0.20,
            "biosignal": 0.20
        },
        "conflict_resolution": "weighted_average",
        "minimum_modalities": 2,
        "fallback_modality": "facial"
    }
}

3.6 표준 구성 요소

3.6.1 핵심 컴포넌트

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    WIA 감정 AI 표준                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐         │
│  │ 감정 모델   │  │  AU 인코딩   │  │ 차원 모델   │         │
│  │ (6+확장)    │  │  (FACS)     │  │ (V-A-D)    │         │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘         │
│                                                             │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐         │
│  │ JSON 스키마 │  │ REST API   │  │ WebSocket  │         │
│  │ (Phase 1)   │  │ (Phase 2)  │  │ (Phase 3)  │         │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘         │
│                                                             │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────┐       │
│  │          도메인 통합 (Phase 4)                  │       │
│  │  헬스케어 | 교육 | 마케팅 | 자동차 | IoT       │       │
│  └─────────────────────────────────────────────────┘       │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.6.2 인증 레벨

3.7 요약

WIA 감정 AI 표준은 포괄적인 4단계 아키텍처를 제공합니다:

• Phase 1: 감정 데이터 표현을 위한 JSON 스키마
• Phase 2: 분석 서비스를 위한 REST API
• Phase 3: 실시간 분석을 위한 WebSocket 프로토콜
• Phase 4: 도메인별 통합 가이드라인

표준은 에크만의 이산 감정 모델, Russell의 차원 모델, FACS AU 인코딩을 결합하여 감정을 정확하고 세밀하게 표현합니다.

홍익인간 (弘益人間): 널리 인간을 이롭게 하라

표준화된 접근 방식을 통해 모든 이해관계자가 혜택을 받을 수 있습니다.

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