두뇌 속의 생각을 뇌파 신호로 읽어내 그대로 컴퓨터 화면에 글자로 입력하는 웨어러블(착용형) 기기 개발에서 굵은 획을 긋는 진전이 이뤄졌다. 아직은 실험 연구단계이지만, 페이스북이 생각만으로 컴퓨터에 글자를 입력하는 기술에서 성과를 냈다고 <시엔엔>(CNN) 등이 30일(현지시간) 보도했다. 말하고 싶어하는 단어와 문장을 생각하는 것만으로도 즉시 컴퓨터에 타이핑이 되는, 두뇌를 해독하는 ‘사람과 인공지능 통합인터페이스’가 점점 가까워지고 있는 것이다. 

이날 발행된 <네이처 커뮤니케이션 저널>은 사람들이 생각만으로 곧장 컴퓨터에 단어와 문장을 입력할 수 있는 비삽입형 웨어러블 기기 개발에서 획기적 진전을 이뤄낸 페이스북 장기 제품·기기 연구부서 ‘리얼리티 랩스’의 최근 연구결과를 싣고 있다. 비삽입형은 외과수술을 통해 기기를 사람 몸에 이식할 필요가 없다는 뜻이다. 페이스북은 2017년 개발자 콘퍼런스 ‘F8’에서 이 기술에 대한 구상을 처음 공개한 뒤 캘리포니아대학 샌프란시스코캠퍼스(UCSF) 등 여러 대학과 합동 연구를 벌여왔다. 당시 구상에서 페이스북은 비이식 장치를 활용해 사람의 뇌파 시그널에서 단어를 끄집어내 1분당 100개 단어를 타이핑 할 수 있는 환상적 장치에 대한 윤곽을 제시한 바 있다. 그동안 인공지능 연구자들이 집착해온, 사람의 두개골에 장치를 직접 이식해 컴퓨터와 연결하는 방식과는 전혀 다른 것이었다. 
 

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이번 연구는 병원에서 자발적으로 참여한 세 명의 간질 환자의 뇌에 작은 전극 패치를 심은 뒤 두뇌 활동만으로 컴퓨터에 글자를 입력할 수 있는지 실험한 결과다. 연구자들은 환자가 생각한 내용이 단어나 문구로 컴퓨터 스크린에 곧장 문자로 전환돼 나타나는 것을 확인했다. 실시간으로 뇌파에서 사람의 생각이나 감정을 해독해낼 수 있었다는 얘기다. 다만 이 실험은 사전에 주어진 몇 가지 질문들을 듣고 참가자들이 응답하는 방식으로 이뤄졌다. 답변도 24개 조합으로 제한돼 미리 제시됐다. 참가자가 하나를 선택해 응답할 때 인공지능 기계학습(머신러닝) 알고리즘이 이 단어를 어떻게 정확하게 찾아내 확정하는지를 본 것이다. 

물론 두뇌 안에서 일어나는 일을 문자로 번역해 옮기는 일뿐 아니라 이 작업을 실시간으로 즉각 해내기란 매우 어렵다. 응답자가 자기 머리 속에 떠올린 언어를 해독하는 알고리즘의 정확도는 61%로 나타났다. 이 연구결과 논문의 공동저자인 에드워드 챙 교수(캘리포니아대)는 “생각(개념)의 증거(proof of concept)를 보여주는 것”이라며 “언어장애를 안고 있는 사람들에게 실제적으로 매우 중요한 결과”라고 밝혔다. 리얼리티 랩스의 두뇌-컴퓨터 인터페이스그룹 연구책임자인 마크 셰빌은 “이 프로젝트는 10년 이상 걸리는 장기 프로그램이다. 기대했던 수준의 진전이 나타난 중요한 성과다”며 “아직은 관련 의료기기 개발보다는 말하지 않고도 의사소통을 할 수 있는 신경망 시그널을 이해하는 것이 주목적”이라고 말했다. 

페이스북은 이번 연구 결과가, 심각한 뇌 손상 후 말을 할 수 없게 된 환자들이 의사소통을 할 수 있는 기기를 개발하는 데 도움을 줄 수 있다고 밝혔다. 다만 이 기술이 소비자들에게 조만간 제공되기는 어렵다고 말했다. 페이스북은 “이 기기는 현재 너무 크고 느리고 완전히 믿을 만하지는 않다”면서 “하지만 잠재력은 엄청나다. 오랜 시간에 걸쳐 연구를 더 발전시킬 가치가 있다”고 밝혔다. 

인간 두뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 생각만으로 컴퓨터를 작동시키려는 시도는 페이스북이 처음은 아니다. 테슬라의 일론 머스크는 이달 초, 자신이 투자한 스타트업 ‘뉴럴링크’가 두뇌-컴퓨터를 연결하는 인터페이스 개발에 진척을 이뤘다며 “내년 중에 실제 사람을 상대로 실험에 착수할 계획”이라고 말한 바 있다. 다만 머스크는 페이스북과 달리, 사람의 두뇌에 컴퓨터 칩을 직접 이식하는 방식을 추구하고 있다.