미래전망기술보고서 Brain Computer Interface (BCI)

목차

제 1 장 서론
1.1. 인터페이스 (Interface)
1.2. 뇌 컴퓨터 인터페이스 (Brain Computer Interface)

제 2 장 BCI 기술
2.1. BCI 원리
2.2. 침습적 BCI (Invasive BCI)
2.3. 비침습적 BCI (Non Invasive BCI)

제 3 장 BCI 역사
3.1. BCI 역사
3.2. 현황
3.3. 시장예측
3.4. 미래에 끼칠 영향

제 4 장 결론
4-1. 해결과제

참고문헌

본문내용

제 1 장 서론
1.1 인터페이스 (Interface)
현대 사회에서 인간은 기계와 밀접하게 살아가고 있다. 스마트폰, 태블릿 컴퓨터와 같은 스마트 기기를 비롯하여 자동차와 같은 수송기계들, 터빈과 엔진을 사용하는 원동기 등 현대 문명을 살아가는 인간에게 기계는 꼭 필요한 것이 되었다. 현대 문명은 기계 문명이라고 할 만큼 인간은 기계와 밀접하게 연관되어 있는 것이다. 그 중 컴퓨터는 눈부시게 발전하여 모든 기계를 제어할 수 있는 기기로 발전하였다. 즉 컴퓨터를 작동한다면 거의 모든 기계를 조종할 수 있다는 것이다.

하지만 인간과 컴퓨터의 의사소통은 서로의 다른 언어체계로 중간매체기술이 있어야만 가능하다. 서로의사를 전달하고 해석하는 기술은 인터페이스 기술이라고 한다. 기계를 조작하는 키보드, 마우스와 같은 하드웨어 기술과 작업응답을 표현하는 그래픽, 아이콘과 같은 디지털 콘텐츠를 디스플레이하는 소프트웨어 기술을 모두 포함하는 기술이다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어를 통합하여 사용자가 원하는 작업을 효율적으로 전달하여 컴퓨터로 하여금 그 작업을 하도록 설계 및 구현하는 것이 인터페이스 기술의 목표라고 할 수 있다.

인터페이스 기술들에는 음성 인터페이스, 제스처 인터페이스, 표정 인터페이스 기술 등이 있다. 이 중에서 주목해야 할 기술은 뇌 인터페이스이다. 컴퓨터를 인간의 두뇌와 직접 연결하여 컴퓨터와 의사소통 하는 것을 말한다. 뇌 인터페이스 기술에 주목해야 할 이유는 뇌 인터페이스 기술이 인터페이스 기술의 유연성이라는 특성을 가지고 있기 때문이다. 일반적인 인터페이스 기술은 사용자의 작업 지시를 내린 후에는 작업 결과가 나오기 전까지의 사용자의 의도는 반영되지 않는다. 반면에 뇌 인터페이스 기술은 상호반응적이기 때문에 사용자의 작업 지시가 내려지고 컴퓨터가 작업 중이어도 사용자의 개입이 가능하다. 즉 뇌에서 계획되며 그것이 음성, 행동으로 전달되는 중간 매체를 제거하고 뇌와 직접 연결하여, 생각만 하여도 컴퓨터가 사용자의 의도를 알고 작업수행을 할 수 있도록 하는 것이 뇌 인터페이스라고 할 수 있다.

참고 자료

김도영, 이재호, 박문호. 2017. “뇌파신호 및 응용 기술 동향.” ETRL
융합연구정책센터. 2016. 융합 Weekly TIP vol.04 뇌-컴퓨터인터페이스 기술. 2016년 4월.
한국컨텐츠진흥원 2011. 문화기술(CT) 심층리포트. 2011년 3월. 12호 BCI(Brain Computer Interface) 기술 동향
연세대학교 의료공학연구센터 단기교육강좌 강의자료. 뇌파측정과 동적신경영상 이론 및 응용.
이성환. 2017. 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술: 인공지능과 뇌과학의 만남.
안민규, 조호현, 김웅빈. 뇌파 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 응용 – 뇌 게임. 한국HCI학회 학술대회, 2011.1, 31-33 (3 pages).
황민철. 2003. 뇌파를 이용한 인간-컴퓨터 인터페이스 기술. 한국정밀공학회지 20(2), 2003.2, 7-13 (7 pages)
Rabie A. Ramadan, S. Refat, Marwa A. Elshahed and Rasha A. Ali. Basics of Brain Computer Interface.
Fetz EE (1969) Operant conditioning of cortical unit activity. Science 163, 955-958
Schmidt EM (1980) Single neuron recording from motor cortex as a possible source of signals for control of external devices. Ann. Biomed. Eng. 8, 339-349.
Velliste.Schwartz 2008. Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding.
TEDMED 2012, Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.
Hochberg et. al. (2012) Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.Nature 485, 372-375.
Hochberg et. al. (2012) Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm. Nature 485, 372-375
Khareet. al. (2011) Brain Computer Interface Based Real Time Control of Wheelchair Using Electroencephalogram. International Journal of Soft Computing and Engineering 1(5), 41-45.
https://www.alliedmarketresearch.com/brain-computer-interfaces-market
https://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Berger
https://en.wikipedia.org/wiki/Brain_in_a_vat
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/neuro.07.020.2009/full
http://mdl.dongascience.com/magazine/view/S200610N029
http://www.robaid.com/bionics/controlling-a-robot-arm-with-your-mind-even-a-monkey-can-do-it.htm
http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7198/abs/nature06996.html
http://scienceon.hani.co.kr/?mid=media&category=87197&document_srl=87237#footnote_src_4
http://fortune.com/2017/07/10/defense-department-darpa-brain-computer-interface/
https://www.wsj.com/articles/elon-musk-launches-neuralink-to-connect-brains-with-computers-1490642652
http://www.e-patentnews.com/sub_read.html?uid=4324