2018 HCI KOREA(뇌공학과 HCI)
TRANS-HUMANITY 경계의 확장 : 조문주 선임연구원
본 블로깅에서는 "2018 HCI KOREA TRANS-HUMANITY"에서
다루어진 이야기들을 생생하게 전달하고자 강연 내용을 생생하게 전달하고자 합니다.
뇌공학 인간-컴퓨터 상호작용에 어떻게 기여할 것인가? [KAIST 정재승]
01.31 15:00-16:00
금융권 프로젝트를 주로 진행하기에 요즘 가장 화제가 되는 가상화폐(비트코인) 또한 조사하며 매체를 주시하던 중, "JTBC 뉴스룸 긴급토론 가상화폐, 신세계인가 신기루인가"를 통해 정재승 교수를 알게 되었다.
그리고 토론을 본지 채 한 달도 채 되지 않아 HCI를 통해 나의 업무 영역에 대한 그의 인사이트를 듣는 것이 신기하면서도 반가웠다.
뇌공학과 HCI : 강의배경
정재승 교수는 뇌-기계 인터페이스(Brain-Machine Interface), 뇌 기반 인공지능 연구(Brain inspired AI)를 연구하는 바이오 및 뇌공학 분야에서 저명한 인사이다.
그의 말에 따르면 Brain-Machine Interface는 기계가 사람처럼 상황을 의사결정하고 확정하게 하며, 알파고-이세돌 이후 인공지능에 대해 관심과 뇌공학에 대한 열기가 확장하는 추세라고 한다.
또한, 뇌공학 분야의 발전이 HCI(Human Computer Interaction)의 목적인 인간-컴퓨터의 접점을 찾는 것에 도움이 될 것으로 기대하며, HCI의 미래는 뇌공학과의 결합을 통한 Human Performance Enhancement 달려있다고 말한다.
뇌공학을 통해 가능한 것들은?
1. Reconstructing visual experiences from brain activity evoked by natural movies
Jack Gallant(2011)의 연구에 따르면 잠을 자고 꿈을 꾸는 동안 뇌 활동을 모델링 하여 이를 확인할 수 있다고 한다. Functional MRI 안에서 뇌 피질을 가지고 동영상 보여준 후 정적 시각 패턴을 통해 추출된 뇌 활동을 모델링(Recording)하고, 이를 패턴으로 재구성하여 뇌 활동 모델링 정보만으로 실제 시청한 동영상(이미지화) 구현하는 것이다.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=19&v=nsjDnYxJ0bo
2. Brain implants : a new interface for communication
Phillip R.Kennedy의 연구에 따르면, 척추를 다쳐서 움직이거나 말할 수 없는 마비 환자가 Brain Implant를 통해 커뮤니케이션할 수 있다. 뇌에서 벌어지는 일들을 모니터링하고 필요한 부분(ex. 왼쪽 팔을 움직이게 하는 뇌의 부분)에 와이어를 삽입하여, 컴퓨터로 일렉트로닉 시그널을 보내 환자가 뇌 속에서 알파벳을 보내며 뇌의 반응 여부에 따라 커뮤니케이션할 수 있다.
3. Thought Translation Device (TTD)
마비 환자가 뇌 피질(Motor Cortex)을 통해 훈련된 장치(Interface technology)와 철자법 프로그램(Multichannel Acquisition)을 습득하여 문자나 단어를 사용할 수 있게 한다. 실험 결과 약 15분 만에 마비 환자가 아래의 그림과 같은 엽서를 작성할 수 있었다. 이는 관심법과 같이 사람이 생각하는 것(마인드맵)을 실제 Text로 확인할 수 있음을 의미한다.
인간의 뇌가 어떻길래, 이런 것이 가능한 것인가?
1. 몸은 최대한 뇌를 사용하지 않도록 디자인되어 있다(뇌를 사용하는 것은 신체적인 것보다 더 많은 Energy를 소모).
2. 습관적인 행동들을 반복한다(신경과학 분야).
3. 작은 경험으로 쉽게 일반화해버리는 오류: 따라서 인간의 뇌는 예측하고, 예상하여 오류를 최소화( Prediction, Expectation, Error)하려 한다.
따라서 단기 기억의 장기 기억화가 중요하며, 이를 HCI를 통해 디자인에 반영해야 한다.
ex. 쥐가 물에 빠졌을 때 피할 수 있는 피신처 우연히 찾음 - 다음번 물에 빠졌을 땐 장기 기억화시켜 바로 피신처로 감(장기기억). 하지만 일정 신경을 훼손하면 매번 피신처를 우연히 다시 찾음(단기 기억).
그래서 어떻게 디자인해야 하나? Cognition can inform design
Problem solving - What do you need to achieve?
Planning - What do people remember?
Memory - How will you achieve your goal?
Attention - Design to get ATTENTION
정재승 교수는 위와 같이 인식하고 디자인에 영향을 미쳐야 한다고 말한다.
뇌공학을 HCI에 반영하여 현실화하기 위해, 어느 기업에서 무엇을 하고 있나?
1. 엘론 머스크 - 테슬라 - Neuralink
엘론머스크는 뉴럴링크(Neuralink)란 뇌 컴퓨터 인터페이스 스타트업을 설립하였다.
그는 나날이 발전하는 인공지능(AI)에 지배당하지 않고 공생하기 위해서는 HCI를 통해 인간이 더 높은 수준의 기능을 가질 수 있게 해야 한다고 한다. 따라서 주사기처럼 뉴런 사이에 브래인 칩 삽입한 인터페이스 연구를 진행하고 있다.
https://www.youtube.com/watch?v=pn_2LIdxxRA
2. 마크 주커버그 - facebook - So what if you could type
마크 주커버그는 F8 2017(18~19 Apr 2017)을 통해 2020년까지 생각하는 뇌파를 잡아내 컴퓨터와 인터페이스 시켜 입력하는 BCI(Brain Computer Interface)를 개발한다고 선언했다. 이는 사람이 뇌를 통해 생각하면 바로 Text로 Typing이 되는 기술로, 10년 내(2020 목표)에 생각하는 대로 200자를 컴퓨터에 입력하게 되는 것을 목표로 한다.
https://developers.facebook.com/videos/f8-2017/f8-2017-keynote-day-2/
끝으로
정재승 교수는 뇌공학자 관점에서의 HCI가 "편리하게 직관적으로 잘!"만 되는 것이 아니라 "뇌의 기능을 향상할 수 있는 능동적인 Something!"이 되어야 한다고 말했다.
이과생이기를 일찍이 포기했던 내가 데이터 분석/조사 이후로 처음, HCI를 기반으로 한 Service Design의 미래를 위해 무언가를 배워야 한다는 압박과 함께 설렘을 가져본다.
