`상상`을 읽는 신경망 개발…장애인 의사소통 가능해진다

입력: 2015-05-12 15:06 백나영 기자

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이병근 교수(왼쪽), 이보름 교수

국내 연구진이 사람이 발음을 상상할 때 발생하는 뇌파를 측정하는 데 성공했다. 이 기술을 통해 향후 환자나 장애인 등 의사소통이 불가능한 사람들도 상상만으로 의사표현이 가능해질 것으로 기대된다.

이병근·이보름 광주과학기술원(GIST) 교수팀은 멤리스터 소자를 활용해 상상에 의한 뇌파를 실시간으로 인식하는 하드웨어 신경망을 구축했다고 12일 밝혔다.

멤리스터(memristor)는 메모리(memory)와 레지스터(resistor)의 합성어로, 인간의 시냅스를 대체할 수 있는 소자로 주목받고 있다.

연구팀은 사람이 발음을 상상할 때 발생하는 뇌파를 측정하고 이를 멤리스터가 적용된 하드웨어 신경망에 학습시키는 방법으로 상상에 의한 뇌파를 인식하는 데 성공했다.

연구팀은 피실험자가 아(a), 이(i), 우(u)의 세 가지 음성을 상상으로 발음했을 때 발생하는 뇌파 신호를 측정한 뒤, 신호처리 과정을 거쳐 특징을 분류하고 하드웨어 신경망의 입력신호로 사용할 수 있도록 32비트(bit) 2진 코드로 변환했다.

2진 코드로 변환된 뇌파 신호를 자체 제작한 하드웨어 신경망의 입력해 시냅스를 학습시킨 후, 다시 피실험자가 아(a), 이(i), 우(u) 가운데 임의로 상상하는 뇌파 신호를 측정해 실시간으로 어떠한 음성을 상상했는지 인식하는 데 성공했다.

이병근 교수는 "멤리스터 소자를 활용한 하드웨어 신경망 시스템의 다양한 활용 가능성을 증명한 것"이라며 "일반 반도체 공정과 멤리스터 공정을 하나로 통합하고 수율을 확보한다면, 5년 후 상용화가 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.

연구결과는 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 5일자 온라인판에 게재됐다.

백나영기자 100na@dt.co.kr