페이스북, “두뇌로 타이핑 곧 현실로”

▲페이스북 '빌딩 8'의 레지나 두간 (Regina Dugan) 최고책임자가 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Bran-Computer Interface, BCI) 기술을 설명하는 장면_사진출처: 페이스북 라이브 화면 갈무리

2017년 4월 F8 무대에 오른 레지나 듀간(Regina Dugan)은 “당신이 두뇌로 직접 타자를 칠 수 있다면 어떨까요?”라는 도발적인 질문을 던지며 전 세계 주목을 끌었다. 

페이스북은 지난달 30일(현지시간) 공식 페이스북 페이지를 통해 “뇌와 컴퓨터에서 직접 신호를 전달하는 ‘브레인 컴퓨터 인터페이스(BCI)’가 비약적인 발전을 하고 있다”고 밝혔다.

페이스북의 최종 목표는 뇌 신호를 1000단어를 83% 이상의 정확도로 분당 100단어를 실시간으로 읽어 처리하는 것이다.

페이스북은 뇌 신호를 단어로 변환하는 BCI 기술을 캘리포니아 대학 샌프란시스코 캠퍼스(University of California, San Francisco, UCSF) 연구팀과 함께하고 있다.

UCSF 연구팀인 최근 네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications) 지에 게재된 논문 ‘인간 피질 활동을 이용한 질문-답변 음성 대화 실시간 디코딩(Real-time decoding of question-and-answer speech dialogue using human cortical activity)’에 따르면 꾸준한 발전을 이루고 있는 것으로 나타났다.

연구팀은 뇌 표면에 전극 패치를 부착한 간질 환자 3명의 뇌 활동을 1주 동안 관찰하고 변화를 실시간으로 분석했다. 

이후 환자들은 총 9개 질문을 듣고 24개 답변 목록에서 대답을 선택하는 질문·답변 패턴과 뇌 활동의 패턴을 일치시키는 컴퓨터 모델을 구축하고 훈련시켰다. 

훈련된 컴퓨터 모델은 뇌 신호의 패턴만으로 '어떤 질문을 들었는지'를 76%, ‘어떻게 답변했는지’를 61%의 정확도로 순식간에 식별할 수 있었다. 뇌 신호가 디스플레이에 텍스트로 표시된 것이다. 

이번 실험에서는 뇌의 신호를 이용해 환자가 좋아하는 음악을 응답하고, 실내가 더운지 아니면 추운지, 또 밝거나 어두운 것인지 등 질문에 대한 답변이었다.

연구팀은 “이번 실험은 매우 제한된 어휘만으로 구성됐지만, 그 폭을 넓혀갈 계획이다”며, “장애를 가진 사람이 원활한 소통을 하는 시스템을 만들기 위해 뇌 신호를 텍스트뿐만 아니라 ‘음성’으로도 변환할 수 있도록 연구할 계획이다”고 밝혔다. 

그리고 또 하나의 과제는 ‘생각만으로 된 문장’을 읽어 내는 것이다. 이번 실험은 환자가 입술과 혀, 턱을 사용해 나타난 뇌 신호를 이용했다. 따라서 순수하게 뇌 신호만을 읽을 수 있는 기술 방법을 개발해야 한다. 

특히 윤리적인 부분에서도 부딪친다. 뇌에서 떠 올린 단어나 문장을 타인에게 알리고 싶지 않을 경우다. 

그런데도 장애로 인해 소통을 못해 괴로워하는 환자가 있다면 이 BCI 기술은 인간의 기본 능력을 회복시키는 원대한 포부가 있다는 점이다.

한편, 페이스북은 “현재는 속도가 느리며 신뢰하기 어려운 기술 단계다. 하지만 잠재력이 높은 만큼 최첨단 기술을 지속 개선하는 것은 가치 있다”며, “현재는 침습 기술이지만 비침습 기술을 개발해야 한다. 현재 추진 중인 증강현실(AR) 안경 개발과도 연결될 수 있다”고 밝혔다.

김들풀 기자 itnews@