네델란드 라드바우드 대학, 뇌파를 사진 이미지로 바꾸는 AI 기술 개발
fMRI/AI 시스템이 미래에 마음을 효과적으로 읽을 수 있는 가능성 제시
꿈을 영화로 볼 수 있다면 어떨까? 먼 미래의 일 같지만 생각을 이미지로 바꾸는 것이 이제 가능하다. 인공지능(AI)을 이용해 사람의 뇌파를 사진 이미지로 바꾸는 ‘마음 읽기’ 기술이 나왔다.
포토그래피(Photography)는 24일 네덜란드 라드바우드 대학(Radboud University) 연구팀이 AI 기술을 활용해 시각적 자극을 받은 뇌를 fMRI(기능적 자기공명영상) 스캔, 뇌파를 사진 이미지로 바꾸는 기술을 개발했다고 보도했다.
fMRI 스캐너는 혈류 변화를 측정해 뇌 활동을 감지하는 일종의 비침습적 뇌 영상 기술이다.
연구팀은 지원자가 얼굴 이미지를 볼 때 fMRI는 시력을 담당하는 뇌 영역에서 뉴런의 활동을 스캔했다. 그런 다음 컴퓨터의 AI 알고리즘에 입력해 fMRI 스캔 정보를 기반으로 정확한 이미지를 구축할 수 있었다.
연구를 주도한 트리자 데이도(Thirza Dado)는 네이처(Nature) 잡지에 게재한 일부 결과를 공유했다. 아래 그림에서 자극 이미지-재구성 이미지를 볼 수 있다.
3개의 블록은 임의로 선택된 12개의 대표적인 테스트 세트 예를 보여준다. 첫 번째 열은 자극 이미지(인물사진)을 표시하고, 두 번째 및 세 번째 열은 각각 지원자 1과 2의 뇌 활성화에서 재구성 이미지를 표시한다.
실험 결과에서 알 수 있듯이 fMRI/AI 시스템은 지원자에게 보여진 원본 이미지를 거의 동일하게 재구성할 수 있었다.
AI 시스템을 훈련시키기 위해 지원자들이 뇌를 스캔하는 동안 일련의 다른 얼굴을 보여줬다. 지원자들이 본 사진 사진은 실제 사람이 아니라 컴퓨터에 의해 생성된 숫자(코드)로 그린 그림이다.
빛이나 어둠의 작은 점 하나하나에 고유한 컴퓨터 프로그램 코드를 부여했다. fMRI 스캔은 지원자의 뉴런이 이러한 "훈련" 이미지에 어떻게 반응했는지 감지할 수 있었다. 그런 다음 AI 시스템으로 각 지원자의 뉴런 반응을 컴퓨터 코드로 다시 변환해 사진 초상화를 재현했다.
데이도는 "이 매우 인상적인 결과가 fMRI/AI 시스템이 미래에 마음을 효과적으로 읽을 수 있는 가능성을 보여준다”며 "당신이 보고 있는 얼굴은 물론이고 생생하게 상상하는 모든 얼굴도 정확하게 그리도록 알고리즘을 훈련할 수 있다고 믿는다"라고 설명했다.
이 기술은 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 경찰이 용의자를 식별하는 것을 돕거나 혼수 상태에 있는 환자의 뇌파를 읽고 이미지로 번역하여 환자와 의사 소통하는 데 도움이 될 수 있다. 병이나 사고로 실명한 사람들의 시력 회복에도 도움이 될 수 있다.
데이도는 "우리는 이미 사람들의 뇌를 자극해 다시 볼 수 있도록 하는 뇌 이식 카메라를 개발하고 있다"고 향후 계획을 밝혔다.
AI타임스 박찬 위원 cpark@aitimes.com
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