[디지털투데이 이재구 기자] “선수장단점과 최근 팀성적 데이터를 기반으로 한 인공지능(AI)분석 결과 브라질이 독일을 제치고 여섯번 째 월드컵을 들어 올릴 것이다." (골드만 삭스)
"AI 머신러닝과 통계를 조합한 결과 스페인이 러시아 월드컵의 승자로 예측됐다."(독일 도르트문트대)
데일리메일은 12일(현지시각) 미국계 다국적 투자회사 골드만삭스와 독일 도르트문트대가 자체 AI로 러시아 월드컵 우승팀을 예상한 결과 이같이 나왔다고 소개하면서 러시아 월드컵으로 내기를 하려면 브라질이나 스페인에 거는(베팅) 게 좋을 것 같다고 전했다.
골드만삭스의 12일(현지시각)자 AI 기반 러시아월드컵 결과 예측 보고서에 따르면 14일 개막하는 러시아 월드컵 우승자는 브라질이었다. 골드만삭스 런던 AI팀은 무려 100만회의 토너먼트 경기 시뮬레이션을 실시한 2개 연구결과를 바탕으로 이같은 예상을 내놨다. 이 회사는 AI에 팀 전략, 선수 개개인의 강점과 약점, 그리고 최근 팀 성적 데이터를 제공했다. AI는 다음 라운드 진출팀을 알아보기 위한 특정 경기 점수 예측을 위해 20만개의 모델을 실행하는 등 총 100만번 이상의 시뮬레이션을 거쳤다.
하지만 독일 도르트문트대학이 별도의 AI를 사용한 무작위 예측에서는 스페인이 우승할 것으로 점쳐졌다.
보도는 따라서 월드컵을 두고 내기를 한다면 브라질과 함께 스페인에 거는 게 가장 가능성이 높다고 권고했다.
골드만삭스의 AI는 브라질과 독일이 결승에 오르며, 한국은 16강에 오르지 못한다는 결과도 내놓았다. 우리나라가 속한 F조에서는 독일과 멕시코가 16강에 오르는 것으로 나왔다. 하지만 멕시코는 브라질에 패해 8강행이 좌절된다. (아래표 참조)
골드만삭스가 예측한 러시아월드컵 16강진출 팀은?
골드만삭스 모델에 따르면 16강 예상 진출팀은 프랑스, 아이슬랜드, 우루과이, 스페인, 브라질, 멕시코, 벨기에, 폴란드, 포르투갈, 사우디아라비아, 아르헨티나, 오스트레일리아, 독일, 스위스, 콜롬비아, 잉글랜드다. 16강에 우리나라 외에 일본도 보이지 않지만 사우디아라비아와 오스트레일리아가 올라 있음을 알 수 있다.
8강전 예상 진출팀은 프랑스, 스페인, 브라질, 벨기에, 포르투갈, 아르헨티나, 독일, 잉글랜드다.
4강전 예상 진출팀은 프랑스, 브라질, 포르투갈, 독일이다.
최종 결승전에서는 브라질과 독일이 맞붙어 결국 브라질이 2대1 승리가 될 것으로 점쳐졌다.
골드만삭스 AI팀에 따르면 독일은 16강전에서 거센 반발에 직면할 가능성이 있다. 하지만 스페인은 결승전 16강을 무리없이 소화하게 될 것이며 8강전에 진입할 확률은 73%에 이른다.
독일은 포르투갈을 물리치고, 브라질은 프랑스를 제치면서 두팀이 결승에서 만나 2018 모스크바 월드컵 우승컵을 놓고 패권을 다투게 된다. 하지만 결국 브라질이 2014월드컵 승자인 독일을 1.70 대 1.41, 즉 2 대 1로 이기고 러시아월드컵 우승트로피를 들어올리게 될 전망이다.
이 모델은 주최국 러시아가 조별 리그에서 16강에 진출하지 못하며, 반면 사우디아라비아가 놀랍게도 16강 토너먼트 리그에 진출할 것이라고 주장했다. 골드만삭스 AI에 따르면 아르헨티나와 스페인도 저조해 8강 진출에 실패할 것으로 예상됐다.
골드만삭스 런던사무소 연구원들은 "축구가 예측할 수 없는 속성을 가지고 있기 때문에 이 전망도 에누리해서 들어야 한다"고 강조하는 것을 잊지 않았다.
이들은 “우리는 최첨단 통계 방법을 사용해 조심스레 토너먼트의 확률론적 속성을 포착하고 이를 위한 많은 정보를 고려했다“고 2018 러시아 월드컵 우승예상 전망 보고서에 썼다. 이어 “하지만 축구가 예측할 수 없는 게임이기 때문에 최고의 통계기술로 전망한 결과조차도 매우 불확실하다. 물론 이는 말할 것도 없이 왜 월드컵이 그렇게 흥미로운지에 대한 정확한 이유다”라고 적고 있다.
골드만삭스가 AI를 통해 도출한 2018 러시아 월드컴 우승 가능성이 가장 높은 10개팀의 우승 확률을 백분율로 표시하면 다음과 같다.
(1)브라질: 18.5% (2)프랑스: 11.3% (3)독일: 10.7% (4)포르투갈: 9.4% (5)벨기에: 8.2% (6) 영국: 7.8% (7)아르헨티나: 6.5% (8)스페인: 5.7% (9)콜롬비아: 3.7% (10)우루과이: 3.2%
오스트리아 인스부르크대 팀의 예상도 브라질이었다
골드만삭스 연구팀은 통계모델을 사용해 올해 러시아월드컵 토너먼트 결과에서 브라질이 승리할 것이라고 예측한 최초의 팀은 아니다.
오스트리아 수학자들은 5월 독일과 브라질이 트로피를 들어 올리기 위해 막상막하의 경쟁을 할 것이라고 밝혔다. 전문가들은 브라질이 16.6%의 우승 확률을 보였지만 디펜딩챔피언 독일도 15.8%의 확률로 근소한 차이로 뒤져 있다고 말했다.
오스트리아의 인스부르크 대학의 연구원들은 26개 온라인 도박사이트와 도박거래소의 승률을 복잡한 통계모델 세트와 조합, 이같은 결과를 도출했다.
이 계산을 사용해 가능한 모든 게임과 결과를 시뮬레이션해 봤다. 그 결과 브라질팀과 독일팀이 다른 모든 팀보다 더 많은 점수를 받았다.
아짐 자일라이스 공동연구원은 “5.5% 확률로 가장 가능성 있는 결승전이 이 두 팀의 경기다. 브라질이 2014년의 극적인 준결승(4강서 독일에 7대 1로 패배)을 만회할 수 있는 기회를 제공하게 될 것이다”라고 말했다.
오스트리아 인스부르크대 연구원들이 AI를 통해 도출한 2018 러시아 월드컵 참가팀의 우승 확률은 다음과 같다.
(1)브라질:16.6% (2)독일:15.8% (3)스페인:12.5% (4)프랑스:12.1% (5)아르헨티나:8.4% (6)벨기에:7.3% (7)영국:4.9% (8)포르투갈:3.4% (9)우루과이:2.7% (10)크로아티아:2.5% (11) 콜롬비아:2.2% (12)러시아:2.1% (13)폴란드:1.5% (14)덴마크:0.9% (15)멕시코:0.8% (16) 스위스:0.8 % (17)스웨덴:0.6% (18)이집트:0.5% (19)세르비아:0.5% (20)세네갈:0.5% (21)페루: 0.4 % (22)나이지리아:0.4% (23)아이슬란드:0.4% (24)일본:0.3% (25)호주:0.2% (26)모로코:0.2 % (27)코스타리카:0.2% (28)한국:0.2% (29)이란:0.2% (30)튀니지:0.1% (31)사우디 아라비아: 0.1 % (32)파나마:0.1%
랜덤포레스트 방식 사용하니 “스페인이 승리한다...독일이 8강 진출하면 우승 가능성"
하지만 독일 도르트문트공대의 연구진이 머신러닝과 전통적 통계를 조합한 이른바 ‘랜덤 포레스트(random forest)’라는 접근 방식을 사용한 AI 연구결과는 달랐다.
도르트문트대가 AI를 통해 10만번의 서로 다른 시뮬레이션을 실시한 결과 스페인이 17.8%의 확률로 승리할 가능성이 가장 높은 것으로 나타났다. 예상 우승자가 바뀐 것이다. 하지만 만일 독일이 8강에 진출하는 경우(58%의 확률)엔 가장 우승확률이 높은 팀인 것으로 나타났다.
일반적으로 대다수 예측자들에 의해 사용되는 표준 의사결정 트리 모델은 과적합(overfitting)으로 알려진 문제로 인해 어려움을 겪는데, 그 결과 부족하고 크게 변형되기 쉬운 훈련데이터에 의해 크게 왜곡된 결정이 나올 수 있다.
랜덤 포레스트 방식은 이 문제를 해결한다. 이 방식을 사용하는 AI는 의사결정 트리 모델에서처럼 모든 가지의 결과를 계산하는 대신 임의 가지의 결과를 계산한다.
도르트문트대의 모델은 매번 무작위로 선택된 가지의 다른 집합을 가지고 10만회를 계산했다. 최종 결과는 임의로 구성된 이 모든 의사결정 트리의 평균값이다.