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인공지능시대(77): 인공지능과 뇌과학의 만남
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2022년 09월 16일(금) 17:07 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
전(前) 국가녹색성장위원회 위원 | ⓒ (주)문경사랑 | |
심리뇌과학의 미지 영역
중추신경계를 관장하는 뇌는 인체에서 가장 중요한 기관이자 미지의 영역이다. 인간이 뇌에 대해 알고 있는 지식의 대부분은 최근 150년 이내에 얻어진 것이라고 할 정도로 현대 뇌과학의 역사는 짧은데, 이는 두뇌가 작용하는 원리가 그만큼 복잡하기 때문이다.
뇌과학은 뇌의 구조와 기능을 이해하고, 이를 통해 인간의 행동과 사고를 밝혀내는 응용학문이다. 최근 인간의 뇌에 대한 연구가 생물학, 물리학, 수학, 공학기술의 발전에 따라 활발해짐에 따라, 최근 우리나라 대학에도 인텔리전스 컴퓨팅학부 심리뇌과학과가 개설되고 있다. 이는 인공지능(AI)과 심리학을 접목해 뇌의 기억 및 학습, 의사결정, 정보의 처리와 같은 인간의 고위 인지기능을 연구하는 학과다.
뇌과학과 인공지능의 교육과정
기초과정에서는 컴퓨터과학과 AI 및 데이터사이언스를 그리고 응용과정에서는 계산인지과학, 인지행동모델링, 뇌영상기법 등을 통해서 뇌의 정보처리과정, 기억 및 학습, 의사결정 과정 등 뇌의 고등인지기능을 학습하게 된다. 동시에 딥러닝, 베이지언이론, 강화학습이론과 같은 AI 주요 과목을 수강할 수 있다는 것은 심리뇌과학과만의 강점이다. 이를 통해 4차 산업에서 중요시되는 과학기술을 활용할 수 있는 역량을 기를 수 있다.
뇌과학을 선도하는 심리뇌과학
인간이 처음 접하는 운동기술을 습득하는 과정을 설명하는 뇌과학적 원리를 발견한 심리뇌과학자는 AI기술을 활용하여 뇌의 학습과 기억 기능을 이해하고 더 나아가 신경조절기술을 통해 인지기능을 조절하는 연구를 수행하고 있다. 인간 기억과 지식 습득 및 인지모델링을 연구하는 심리뇌과학 전문가 또한 인간의 의사결정과 AI의 중첩분야를 연구해 새로운 기술개발에 초점을 둔 학문을 가르친다.
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| | ⓒ (주)문경사랑 | |
4차산업혁명시대 융합인재 양성
현재 미국과 유럽에서는 뇌과학, 심리학, AI의 융합이 더 이상 낯설지 않다. 구글의 딥마인드, 일론 머스크가 투자한 뉴럴링크와 같은 회사처럼 뇌와 AI의 융합 연구와 관련된 산업은 더욱 발전할 것이다. 이를 통해 현대 의학과 과학기술이 규명하지 못하는 각종 뇌질환을 극복하고 인류가 겪고 있는 수많은 과학의 난제를 풀 수 있는 전문가를 길러내는 것이 심리뇌과학자들의 목표다.
심리뇌과학의 특성
심리뇌과학은 인간의 뇌 기능을 연구하는 인지뇌과학, 특히 뇌에서 일어나는 정보처리 방식, 의사결정, 기억 및 학습과 같은 주제에 집중하고 있다. 심리뇌과학에서는 최첨단 과학적 방법론을 통해 인간의 심리와 인지에 대한 이해를 돕고, 과학과 공학적 지식을 갖추면서 인간에 대한 세심한 관심을 가진 융합형 인재가 될 수 있도록 교육시키고 있다. 또한 학부과정에서부터 연구실 참여를 통한 다양한 인턴십 기회를 제공하여 수업 내용을 적용할 수 있도록 돕고 있다.
뇌-컴퓨터 인터페이스 기술
뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface)는 뇌 신호만을 이용하여 인간의 의도를 자동으로 인식하고 외부 환경을 제어하는 기술로써, AI 기술과 함께 제 4차 산업혁명을 선도할 미래 기술 중의 하나로 여겨지고 있다. 특히 최근에 Facebook, Tesla 등 글로벌 AI 기업들이 거액의 자본을 기반으로 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 상용화를 위해 기술개발 소식이 전해지면서 전 세계적으로 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 관심이 증대되고 있다.
이러한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 인간의 뇌와 컴퓨터를 연계 또는 통합을 통해 몸이 불편한 환자들뿐만 아니라 일반인들의 삶의 질과 지능을 향상시키기 위한 기술로 활용될 수 있다. 따라서 중추신경계를 관장하는 심리뇌과학의 미지 영역인 “마음과 의식의 미스터리”를 규명하려는 인류의 긴 탐험에 위대한 이정표를 기대해 본다.
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