KAIST, '눈치채는 AI' 신경 가치 정렬 기술 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 말이나 제스처 같은 외적 표현 없이도 뇌파 반응만으로 인지적 어긋남을 감지해 스스로 행동을 교정하는 차세대 인공지능(AI) 기술이 국내·외 연구진에 의해 구현됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 뇌인지과학과 이상완 석좌교수 연구팀이 마이크로소프트연구소 아시아와의 국제 공동연구를 통해 인간의 뇌파로 AI를 목표치에 맞추는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술인 '신경 가치 정렬(NVA)'을 개발했다고 10일 밝혔다.

기존 AI는 주로 언어나 제스처 등 관찰 가능한 행동을 바탕으로 사람의 의도를 추정했으나, 동일한 행동이 서로 다른 목적을 가질 수 있는 '목표-행동 모호성'으로 인해 오류 수정에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 사용자가 예상과 다른 상황을 접할 때 발생하는 뇌의 '예측 오차' 신호에 주목해 이 문제를 극복했다.

특히 이번 기술은 AI가 궁극적 목적을 오해했을 때 발생하는 '보상 예측 오차(RPE)'와, 목적은 맞으나 수행 방식이 다를 때 나타나는 '상태 예측 오차(SPE)'를 정밀하게 분리해 처리한다.

뇌전도(EEG) 측정을 통해 두 오류가 동시에 발생하는 복합적 상황까지 개별 해독하며, RPE는 목표 재설정에, SPE는 행동 방식 조정에 각각 적용된다.

실험은 긴급 구조 내비게이션 시나리오 등 엄격하게 통제된 환경에서 검증됐으며, 두 오류가 동시에 발생할 때는 주의 조정과 관련된 통합 신경학적 특징이 관찰됐다.

시뮬레이션 결과 NVA 기술은 사용자 의도가 갑작스럽게 변하거나 신호 누락이 발생하는 불확실한 조건에서도 관찰 가능한 행동에만 의존하던 기존 방식보다 정렬 속도가 신속하고 안정적인 것으로 확인됐다.

이 기술은 웨어러블 EEG 장비와 결합해 자율주행, 의료·재활 로봇, 피지컬 AI, 맞춤형 교육 등 인간과 AI가 밀접하게 상호작용해야 하는 다양한 산업 분야로 확산될 전망이다.

연구팀은 향후 처리 지연을 줄이고 센서 수치를 최적화해 실제 로봇 환경에 적용할 수 있는 실시간 폐루프 프로토타입 개발을 추진할 계획이다.

한편 이번 연구는 사이버네틱스 분야 국제 학술지 'IEEE 트랜잭션스 온 사이버네틱스'에 게재됐다.