생각을 음성으로 전환

수화,독순술,필화등 방법의 한계

머릿속 생각을 직접 음성으로 출력

뇌 신호를 스캔 대응 음성 데이터 기록

입력시간 : 2019-07-03 08:46:17 , 최종수정 : 2019-07-05 21:25:49, 김태봉 기자

뇌 생각을 음성으로 전환?


우리는 보통 대화를 통해 서로 소통을 한다.

때문에 질병 등 여러 이유로 말하는 방법을 잃은 사람들에게 소통은 너무나도 어려운 일이다.

수화, 독순술, 필화, 손짓, 발짓 등 다양한 방법으로 교류를 시도하지만, 대화에 비하면 턱없이 부족한 것이 사실이다. 그런데 머릿속 생각을 직접 음성으로 출력할 수 있다면 어떻게 될까?


영화 속 이야기가 아니다.

BBC, 포브스 등 외신 보도에 따르면, 최근 UCSF(University of California San Francisco) 연구진이 사람의 마음을 읽고, 그 생각을 음성으로 표현하는 획기적인 방법을 개발했다.


연구진이 제시한 방법은 사람의 뇌에 일종의 통역기를 이식하는 것이다.

그 과정은 몇 단계에 걸쳐 이뤄진다. 연구진은 먼저 뇌 질환으로 언어 능력이 저하된 실험 참가자 5명을 모아 수 백 개의 문장을 읽도록 했다.

 

이 때 발생하는 뇌 신호(brain signal)를 스캔하기 위해서다. 이와 함께 뇌 신호에 대응되는 음성 데이터도 기록했다. 다음 단계는 발화에 필요한 입술, , 후두, 턱 등의 움직임을 파악하는 것이다.


연구진은 뇌에 부착된 전극을 통해 뇌가 각각의 근육을 움직이기 위해 전달하는 생체 전기 신호를 정교하게 포착했다. 발화(發話)=언어를 소리 내어 음성으로 표현하는 행위 마지막 단계는 전극이 포착한 [전기 신호]와 문장을 읽은 후 나타난 [뇌 신호]와의 상관관계를 인공지능으로 분석하는 것이다.


이를 통해 발화를 위한 신체 움직임의 미세한 차이를 구별하고 그에 해당하는 문장을 연결하여 컴퓨터로 음성을 출력할 수 있다는 것이다.

과연 그 정확도는 얼마나 될까?


연구진은 컴퓨터로 출력된 음성과 실제로 실험 참가자들이 읽은 문장을 대조했다. 그 결과 평균 70%의 단어가 올바르게 표현됐다. 그런데 이번 실험은 비록 언어능력이 저하됐지만 기본적으로 발화가 가능한 사람을 대상으로 한 것이다.


과연 완전히 발화 능력을 잃어버린 사람에게는 효과가 어떨까?

이에 연구진은 추가 실험을 진행해 보았다. 이번에는 참가자들에게 특정 문장을 소리 없이 읽도록 한 것이다. 그 결과 정확도는 다소 떨어질지언정 유의미한 결과를 얻었다.


다만 이러한 음성 장치를 생활에 바로 적용하기에는 다소 무리가 따른다는 것이 연구진의 설명이다. 아직 정상적인 음성에 비해 그 음질이 크게 떨어지는 것이다.


입술, , 후두, 턱의 기능과 연관된 뇌의 특정 부분에 절대적으로 의존하고 있다는 근본적인 한계점도 있다. 때문에 관련 부분에 이상이 있는 일부 뇌졸중 환자에게는 적용이 어렵다. 그럼에도 불구하고, 이번 연구의 의미는 결코 작지 않다.

[개인의 뇌 활동을 분석해 온전한 문장을 만들 수 있다]는 것을 증명한 사실상 최초의 성과이기 때문이다.

 

이번 연구를 바탕으로 좀 더 많은 사람들이 소통의 즐거움을 느낄 수 있게 되길 바란다.

 

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