빅데이터 혁명 (1) - 뇌파 컴퓨팅 (Brainwave Computing)

 '머리로는 알겠는데 몸이 안따라준다'라는 말이 있죠. 이렇게 하고 저렇게 해야지 머리로는 말하고 있지만, 몸이 실행을 시켜주지 못하는 것을 뜻합니다. 예를 들어 그림을 그리기 전에 머리로는 구도를 상상하지만 손에서 나오는 그림은 엉망진창이 되거나 할 때 말이죠. 그런데 머리로 조정 할 수 있는 세상이 펼쳐진다면 어떨까요?

---

빅데이터 혁명 (1) - 뇌파 컴퓨팅 (Brainwave Computing)

 사람의 뇌에는 수십억개의 '뉴런'이 분포해 있고, 우리는 생물 시간에 뉴런이 신경계 기본 세포로써 서로 신호를 전달하는 역할은 한다고 배웁니다. 이 뉴런은 자극을 받으면 전기를 생산해 전기 신호를 뇌 각 부위로 전달하여 처리하도록 합니다. 그리고 이 전기 신호는 측정이 가능하고 이것을 '뇌파'라고 합니다. 우리는 대뇌피질에 나타나는 전기 신호를 분석하여 뇌파를 측정하게 되는데, 이는 사람마다 미묘하게 다른 차이를 보입니다.

 빅데이터 기술은 이런 뇌파를 분석하여 일정한 알고리즘 형태를 만들어내고, 이 뇌파의 알고리즘을 이용하면 '뇌파 컴퓨팅 (Brainwave Computing)'이 가능한 미래에 접하게 됩니다.

---

뇌파 컴퓨팅

 뇌에서 나오는 뇌파는 일정한 패턴을 지니고 있습니다. 예를 들어 '오른쪽으로 작동하라'라는 생각을 하게 되면 거기에 대한 전기 신호가 뇌파를 타고 전달되며 대뇌피질에 나타나게 됩니다. 이 대뇌피질에 흐르는 전기 신호를 EEG(Electroencephalograph)를 통해 분석하고 특정한 자극에 대한 패턴을 분석한 뒤 뇌파라는 것으로 그래프화해서 사람이 시각적으로 볼 수 있게 됩니다. 이러한 뇌파는 집중할 수록 더욱 뚜렷한 패턴이 나타나게 되고 이 패턴은 변하지 않습니다. 다만, 사람마다 미묘하게 다른 뇌파가 나타나게 되는데 이 뇌파의 패턴을 분석하게되면 뇌파의 알고리즘 지도를 만들어 낼 수 있습니다.

 예를 들어 'A'라는 사람은 'X'라는 자극에서 '12121212121212'라는 패턴이 나타났고, 'B'라는 사람은 '12121312121212'라는 패턴이 나타났으며, 'C'라는 사람은 '12121212121412'라고 패턴이 나타났습니다. 조금 다른 부분이 있지만 비슷한 패턴을 보여주는 패턴이고 이 패턴 모두 'X'라는 자극으로 인식하도록 알고리즘 분석을 할 수 있습니다. 이런 패턴 데이터는 예와는 비교할 수 없을 정도로 복잡하며 자극에 따른 패턴은 모두 다르게 나타납니다. 1백명, 1만명 측정의 수가 늘어나면 이 복잡한 패턴 데이터는 더욱 선명한 알고리즘이 되고 '커맨드화'시킬 수 있게 됩니다. 그러면 'X'라는 자극에 'R'이라는 이미지를 디스플레이에 시각적으로 나타내게 한다는 프로세스를 설정하면, 뇌파를 통해 'X'라는 자극을 명령화해서 컴퓨터로 전달하면 'R'이라는 이미지를 디스플레이에 표현할 수 있게 되는 것입니다.

 이것이 '뇌파 컴퓨팅'입니다. 이 새로운 입력방법을 위해서는 수많은 뇌파 패턴 데이터가 필요하고, 데이터를 저장하고 분석, 분류해서 커맨드화 시킬 수 있는 연산 시스템이 필요합니다. 이것을 통해 뇌파의 커맨드화가 이루어지면 질 수록 뇌파를 통해 컴퓨터를 조정할 수 있는 범위가 늘어나게 되고, 측정량이 많아질 수록 디테일한 조작이 가능해지기 때문에 할 수 있는 일들이 많아지게 됩니다.

---

뇌파로 게임하기

 CES 2011에는 놀라운 게임 하나가 전시 되었었습니다. 아이패드용 게임이였는데, 바로 뇌파로 조종하는 게임이였던 것이죠. 바로 위 동영상의 게임인 'Zen Bound 2'는 퍼즐게임으로 목조를 돌려 밧줄로 묶고, 묶인 부분은 색이 칠해지면서 많은 부분에 색을 칠하면 높은 점수를 받는 게임입니다. 원래 이 게임은 터치를 통해 게임을 진행 할 수 있지만, 뇌파 연구 회사인 'InteraXon'는 머리에 착용하는 장치를 무선으로 아이패드에 연결하여 뇌파로 조종할 수 있도록 만들었습니다. 그래서 손하나 까딱하지 않고 머리의 생각대로 원하는 방향으로 목조를 돌릴 수 있으며 이는 집중을 하면 할수록 더 빨라지고 정확해집니다. 굉장하죠.

 이 게임을 조작하기 위해서는 '오른쪽으로', '왼쪽으로', '위로', '아래로' 등 방향에 대한 자극의 뇌파를 커맨드화 해야하고 이 커맨드를 통해 전방향 조작이 가능하게 되는 것입니다. 어느 한 방향에 대한 패턴만 빠지더라도 정상적인 게임 플레이는 불가능하게 됩니다. 그리고 집중력이라는 부분의 경우도 미묘한 패턴 데이터가 쌓이게 되면 더욱 정확해지고 집중을 덜하더라도 빠르게 진행 될 수 있게 될 것입니다. 그걸 위해선 더 많은 데이터가 필요하죠.

 이런 데이터가 많아지고 쌓이게 되면 이보다도 더 복잡하고 많은 명령을 수행해야하는 게임도 뇌파로 조작할 수 있게 됩니다. 그걸 위해선 개인이 지속적으로 뇌파를 트레이닝 해야하고 이 트레이닝 데이터를 기업이 분석해야 하죠. 이런 작업이 대중화되면 많은 량의 뇌파 데이터를 따로 수집대상을 두지 않더라도 수집이 가능하게 되며, 뇌파 컴퓨팅이 더 빨라지게 될 것입니다.

---

대중화

 이런 뇌파 컴퓨팅의 대중화에 선두주자로 유명한 회사가 바로 'Emotiv Life Sciences'입니다. 이 회사는 뇌파를 읽을 수 있는 헤드셋을 개발했고, 이 헤드셋을 이용해 'Emotiv Life Sciences'의 뇌파 스캔 어플리케이션을 사용하면 뇌파를 트레이닝 할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 작업을 실제로 수행할 수 있는데, 이 헤드셋은 EEG를 기반으로 하고 있지만 단돈 $299에 누구나 구입할 수 있습니다.

 'Emotiv Life Sciences'는 일반 사용자용 기본 헤드셋 뿐 아니라 뇌파 트레이닝 관련 패키지 제품을 판매하고 있으며, 개발자용으로 헤드셋과 SDK패키지를 $750에 판매하고 있습니다. 또한, 'Emo Store'라는 어플리케이션 마켓을 통해 뇌파를 통해 실행/조작 할 수 있는 어플리케이션도 같이 판매를 하고 있습니다.

 'Emo Store'에는 몇가지 툴과 함께 테트리스, 격투대전 게임도 판매되고 있으며 개발자 유치를 통해 컨텐츠를 늘려갈 방침이라고 합니다. 이렇게 컨텐츠를 늘려가게 되면 뇌파 트레이닝의 경험수가 늘어나게 되고, 이 트레이닝 데이터를 좀 더 다양한 조작을 할 수 있는 데이터로써 사용되게 될 것입니다.

 이런 거대한 뇌파 패턴 데이터가 모이고 모여 소스로써 제공되게 되면 한정적인 어플리케이션이 아닌 소스를 적용하는 것만으로도 컴퓨터 전체를 조작할 수 있게 되겠죠.

---

미래

 이런 뇌파의 활용은 게임이라는 익사이팅한 경험에 사용 될 수도 있지만 미래 사회에 많은 영향을 끼치게 될 것입니다. 팔이 없는 장애인이 뇌파로 자동차를 운전한다거나, 뇌파를 비밀번호화 해서 스마트폰과 무선 통신으로 연결 된 대문의 잠금장치에 뇌파의 비밀번호를 통해 여는 등의 일상 생활을 변화시킬 혁명입니다.

 이런 뇌파의 분석은 오래전부터 이어져 왔지만, 현재 클라우드 서버와 통신기술, 분석기술이 발달한 현재에 와서 가속화 되기 시작했으며 많은 업체들이 뇌파의 분석 데이터 수집하고 있습니다. 이 거대한 데이터가 실생활에서 충분히 사용될 수 있는 수준이 된다면 새로운 입력장치로써 시장에 한번에 쏟아지게 될 것입니다.

 현재 개발 단계를 보면 10년 안에 이 혁명은 이루어 질 것으로 예상되며, 빅데이터가 가져올 기술의 새로운 소용돌이로써 우리의 컴퓨팅 환경을 변화시켜 나갈 것입니다.

2012/06/06 - [IT/빅데이터] - 빅데이터 혁명 (2) - 의료 기술 (Health Technology)

2012/06/11 - [IT/빅데이터] - 빅데이터 혁명 (3) - 감정 기술 (Emotion Technology)