2019년 1월 22일
BCI (Brain Computer Interface)
I. 생각으로 컴퓨터 제어, BCI
가. BCI (Brain Computer Interface)의 개념
- 인간의 두뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 뇌파를 통해 컴퓨터를 제어하는 인터페이스 기술
나. BCI의 장단점
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| – 생체신호 측정 비용 저렴 – 비침습형의 경우 인체 무해 – 실시간 뇌파 정보 제공 – 직관적인 인터페이스 | – 비침습형은 잡파 혼입 – 침습형은 외과시술 필요하며 부작용의 부담 존재 – 뇌파 손실 시 분석 어려움 |
- BCI 기술 방식은 뇌파 측정 부위와 특징에 따라 침습형과 비침습형, 뇌파유도형과 인식형으로 구분
II. BCI 기술 방식과 시스템 구성요소
가. BCI 기술 방식
| 분류 | 방식 | 특징 |
|---|---|---|
| 뇌파 측정 부위 | 침습형 방식 | – 마이크로 칩을 두피에 시술 방식 – 정확한 측정 가능하나 부작용 존재 |
| 비침습형 방식 | – 헬멧이나 헤드셋 형태 장비 사용 – 간편하지만 잡신호 혼재 불가피 | |
| 활용 뇌파 특징 | 뇌파유도 방식 | – 특정 뇌파 출현을 유도 방식 – 실제 의도와 뇌파 출현 훈련 필요 |
| 뇌파인식 방식 | – 뇌파 분석, 간단 의사/동작 인식 – 사용자 의도를 그대로 전달 |
나. BCI 시스템 구성요소
 | |
| 신호 측정 | – 머리에 부착된 전극으로 뇌파 측정 |
| 전처리 | – 잡파 제거, 분석에 필요 신호 분리 |
| 형태추출 | – 인식률 제고 위해 뇌파데이터 정보 변환 |
| 전환 알고리즘 | – 각 뇌파 데이터를 집단 별 분류 |
| 응용단계 | – 최종 출력은 명령어로 바꾸어 단말 제어 |
III. BCI 응용분야 및 상세 내용
가. BCI 응용분야
| 효용 | 설명 | 응용분야 |
|---|---|---|
| 신체기능 보조 | – 신체 미사용, 원하는 동작을 기계로 수행 | 의료, 재활, 헬스케어 |
| 편의성 제고 | – 다른 일 수행하며 기기 조작 | IT기기, 자동차 등 |
| 엔터테인먼트 | – 게임, 영화 등 집중력과 몰입도 제고 | 게임, 영화 |
| 정보/지식 전달 | – 대화보다 정확한 명령 전달, 통제 | 국방 훈련, 교육 |
나. BCI 응용 상세 내용
| 응용분야 | 특징 | 사례 |
|---|---|---|
| 의료, 재활, 헬스케어 | – 장애인에 일상생활 보조 및 재활 도움 | 로봇팔, 전동 휠체어 |
| IT기기, 자동차 | – 운동 및 타 업무 중 기기나 차량 제어 | 뇌파컴퓨터, 뇌파 자동 변속 콘셉트 |
| 게임, 영화 | – 안전성 문제 낮음 | 헤드셋, 인터랙티브 영화 |
| 국방, 훈련, 교육 | – 생각, 의도 전달 | 뇌 스캐닝, Silent Talk |
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