“그게 아닌데” 말 안해도 알아챈다…뇌파 읽고 행동 고치는 ‘AI’ 등장

[헤럴드경제=구본혁 기자] 사람이 일일이 말하지 않아도 인공지능(AI)이 뇌에서 나오는 ‘이게 아닌데’라는 반응을 알아채 스스로 행동을 고치는 기술이 개발됐다.

KAIST는 뇌인지과학과 이상완 석좌교수 연구팀이 마이크로소프트연구소 아시아와 공동으로 사람의 뇌파를 이용해 AI를 실시간으로 인간의 목표에 맞추는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 ‘신경 가치 정렬(NVA)’을 개발했다고 10일 밝혔다.

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

연구팀은 사람이 예상과 다른 상황을 마주할 때 뇌에서 무의식적으로 발생하는 ‘예측 오차’에 주목했다. AI가 궁극적인 목표를 잘못 이해했을 때 나타나는 ‘보상 예측 오차(RPE)’와 목표는 맞지만 행동 과정이 예상과 다를 때 발생하는 ‘상태 예측 오차(SPE)’를 구분했다.

AI의 작업을 지켜보는 사람의 실시간 뇌파(EEG)를 측정한 결과, 목표 자체가 틀린 경우와 행동 방식이 틀린 경우 서로 다른 뇌 신호가 나타나는 것을 확인했다. 연구팀은 딥러닝을 적용해 이 신호를 구별하고 AI가 실시간으로 행동을 수정하도록 하는 알고리즘을 구현했다.

SPE가 감지되면 AI는 목표는 맞지만 방법이 잘못됐다고 판단해 행동 방식을 수정한다. RPE가 나타나면 목표 자체를 잘못 이해했다고 판단해 사용자가 실제 원하는 목표를 다시 찾는다. 시뮬레이션에서는 사람의 목표가 갑자기 바뀌거나 일부 신호가 누락된 상황에서도 기존 방식보다 빠르게 의도 변화에 적응했다.

향후 피지컬 AI 로봇을 비롯해 자율주행, 의료·재활로봇, 맞춤형 교육 등 사람과 AI의 긴밀한 협업이 필요한 분야에 활용될 것으로 기대된다.

이상완 교수는 “이 기술은 광범위한 기존 AI 시스템에 추가적인 피드백 채널로 도입될 수 있는 잠재력을 지니고 있다”면서 “피지컬 AI와 협동 로봇, BCI, 자율주행, 의료 및 보조 로봇 제어, 맞춤형 교육 등 AI가 사람의 목표와 선호하는 행동에 지속적으로 적응해야 하는 모든 분야에 적용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘IEEE 트랜잭션스 온 사이버네틱스’에 지난 8월 온라인 게재됐다.