KAIST, 뇌파로 사람 의도 읽어 행동 고치는 AI 개발

말·몸짓 없이 사용자 반응 실시간 파악

목표·행동 오류 구분해 스스로 수정

카이스트(KAIST)는 뇌인지과학과 이상완 석좌교수 연구팀이 마이크로소프트연구소 아시아와 공동으로 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 ‘신경 가치 정렬(NVA)’을 개발했다고 10일 밝혔다. ⓒ카이스트

사람이 말하지 않아도 뇌파를 통해 의도를 파악해 스스로 행동을 고치는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 뇌인지과학과 이상완 석좌교수 연구팀이 마이크로소프트연구소 아시아와 공동으로 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 ‘신경 가치 정렬(NVA)’을 개발했다고 10일 밝혔다. 이 기술은 뇌파를 활용해 AI가 사람의 목표를 파악하고 행동을 조정하도록 한다.

기존 AI는 사람의 말이나 행동, 몸짓 등 외부로 드러난 정보를 토대로 의도를 파악한다. 하지만 같은 행동이라도 목적이 다를 수 있어 실제 의도를 정확히 알아내는 데 한계가 있었다.

연구팀은 AI가 예상과 다른 행동을 했을 때 사람의 뇌에서 나타나는 ‘예측 오차’ 신호에 주목했다. 사람이 순간적으로 느끼는 ‘이게 아닌데’라는 반응을 뇌파로 포착한 것이다.

연구 결과 AI가 사람의 목표 자체를 잘못 이해했을 때와 목표는 맞지만 행동 방식이 어긋났을 때 서로 다른 뇌파 신호가 나타났다. 연구팀은 딥러닝을 활용해 이를 구분하고, 읽어낸 뇌 신호를 AI에 실시간으로 전달해 행동을 수정하는 알고리즘을 제안했다.

AI는 목표는 맞지만 행동 방식이 잘못됐다고 판단하면 수행 방식을 바꾼다. 목표 자체를 잘못 이해한 경우에는 사용자가 원하는 목표를 다시 찾는다.

시뮬레이션에서는 사람의 목표가 갑자기 바뀌거나 일부 신호가 누락되는 상황에서도 기존 방식보다 빠르게 의도 변화에 적응하는 것으로 나타났다.

연구팀은 향후 피지컬 AI와 자율주행, 의료·재활 로봇 등에 활용할 수 있을 것으로 보고 있다. 사용자가 일일이 명령하지 않아도 AI가 사람의 반응을 읽고 행동을 조정할 수 있다는 설명이다.

이번 연구에는 KAIST 뇌인지과학과 박사과정 서흔(Xin Xu) 학생이 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘IEEE 트랜잭션스 온 사이버네틱스(IEEE Transactions on Cybernetics)’에 지난달 온라인 게재됐다.

이 교수는 “행동 결과만으로 인간의 의도를 추정하던 기존 방식에서 벗어나 뇌의 인지 신호를 AI와의 협업에 직접 활용할 수 있음을 보여줬다”며 “피지컬 AI와 BCI, 자율주행, 의료용 로봇 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.