• 제목/요약/키워드: 뇌 컴퓨터 인터페이스

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N-gram 모델을 이용한 뇌-컴퓨터 한국어 입력기 설계 (Design of Brain-computer Korean typewriter using N-gram model)

  • 이새벽;임희석
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2010년도 제22회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.143-146
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    • 2010
  • 뇌-컴퓨터 인터페이스는 뇌에서 발생하는 생체신호를 통하여 컴퓨터나 외부기기를 직접 제어할 수 있는 기술이다. 자발적으로 언어를 생성하지 못하는 환자들을 위하여 뇌-컴퓨터 인터페이스를 이용하여 한국어를 자유롭게 입력할 수 있는 인터페이스에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 의사소통을 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스에서 낮은 정보전달률을 개선하기 위해서 음절 n-gram과 어절 n-gram 모델을 이용하여 언어 예측 모델을 구현하였다. 또한 실제 이를 이용한 뇌 컴퓨터 한국어 입력기를 설계하였다, 이는 기존의 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구에서 특징 추출이나 기계학습 방법의 성능향상을 위한 연구와는 차별적인 방법이다.

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뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 및 개발 동향 (The Technology and Development Trends of Brain Computer Interface)

  • 전황수
    • 전자통신동향분석
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    • 제26권5호
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    • pp.123-133
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    • 2011
  • 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain Computer Interface)는 차세대 인터페이스의 유력한 대안으로 등장하고 있다. 특히 뇌파 연구의 증진과 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 활용 확대에 힘입어 발전을 거듭하고 있다. 최근에는 Neurosky, Emotive, OCZ 등의 기업에서 헤드셋 형태의 가볍고 착용이 간편한 기기를 저렴한 가격에 발매함으로써 게임, 집중력 향상 연습 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 본 고에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스의 개념과 특성, 국내외 개발동향 및 적용전망을 살펴보고, 시사점 및 대응방향을 도출해보고자 한다.

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뇌 기계 인터페이스를 위한 무선 EEG 측정 장치 설계 (Design of Wireless EEG Measurement System for the Brain Machine Interface)

  • 김동완;백승화;백승은;권순태;박한조;문대엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1912-1913
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    • 2007
  • 뇌 기계 인터페이스는 뇌에 직접 연결을 시도하는 인터페이스로서 인간의 의지 또는 생각을 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털 신호로 바꾸는 새로운 휴먼 컴퓨터 인터페이스 중 하나이다. 뇌신경의 신호 전달 과정이 전기적, 화학적 특성을 지닌다는 사실에 착안하여 뇌의 활동을 측정하는 많은 기술들이 개발되어 왔다. PET, fMRI, MEG, EEG 등을 포괄하는 brain functional imaging 기술 중 뇌 기계 인터페이스에서 가장 주목하고 있는 것이 바로 EEG 이다. 본 연구에서는 뇌기계 인터페이스 시스템 개발에 필요한 무선 EEG 측정 장치를 설계하고, 무선 EEG 측정 장치와 컴퓨터간에 데이터 전송과 EEG 신호를 FFT 분석 하였다.

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바이오 피드백을 이용한 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템

  • 배일한;반상우;이민호
    • 정보과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.45-51
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    • 2004
  • 인간과 컴퓨터의 연결에 인간의 두뇌에서 발생하는 신호를 계측하여 원하는 목적에 이용하는 brain computer interface(BCI)에 관한 연구가 최근에 활발히 이루어지고 있다[1]. BCI는 뇌에서 발생하는 뇌파 신호의 해석 및 분석을 통하여 뇌와 컴퓨터 간에 통신 채널을 형성함으로써 사람이 입, 눈, 손 등의 근육 움직임을 통하지 않고 상호간에 정보를 전달할 수 있도록 하는 인터페이스 방법이다.

소뇌 운동실조 이상 환자를 위한 운동상상 기반의 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Motor Imagery based Brain-Computer Interface for Cerebellar Ataxia)

  • 최영석;신현출
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.609-614
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    • 2014
  • 소뇌 운동실조는 점차 진행되는 신경퇴행질병이며 운동 조절을 위한 기능의 상실을 동반하기에 환자의 삶을 심각하게 저하시킨다. 소뇌 운동실조 환자는 운동제어 과정에서 부적절한 폐회로 소뇌 반응으로 인해 운동 명령이 제한된다. 본 논문에서는 최근 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 이용하여 소뇌의 이상으로 인한 운동실조 환자들이 외부기기를 제어할 수 있도록 운동상상 기반의 뇌파의 특성을 분석하고 이를 이용한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기법을 제안한다. 뇌파 기반의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 효용성을 검증하기 위하여 소뇌 운동실조 환자와 정상인 그룹에서 운동상상에 따른 뮤밴드 파워를 조절하는 능력을 비교하였다. 이를 통하여 소뇌 운동실조 환자에의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 가능성을 보여준다.

사용자 집중력 향상을 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반 메타버스 트레이닝 시스템 (Brain-Computer Interface-based Metaverse Training System for Improving User Concentration)

  • 문성균;임예은;박승민
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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    • pp.695-696
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    • 2023
  • 본 논문은 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 활용한 게임 개발을 통해 집중력 부족 문제를 해결하기 위한 방안을 제시한다. BCI 기술은 사용자의 뇌파 신호를 분석하여 게임에 적용할 수 있으며, 그에 따라 뇌파 신호를 활용한 집중력 향상을 도모해 볼 수 있는 게임을 설계하였다. Unity 게임 개발 환경과 Emotiv Insight 장비를 사용하여 게임을 구현하였으며, 사용자는 뇌파 신호를 통해 플레이어를 제어하여 게임을 즐길 수 있다. 연구 결과는 뇌파 기반 게임이 사용자의 집중력 향상에 도움을 줄 수 있는 잠재력을 보여준다.

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뇌전도 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술

  • 조호현;전성찬
    • 정보와 통신
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    • 제29권7호
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    • pp.47-55
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    • 2012
  • 본고에서는 뇌전도 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 (BCI: brain computer interface) 에 대해 소개를 한다. BCI기술에 대한 전반적인 동작 원리 및 방법들에 대해 소개하고, BCI기술의 상용화를 위해 해결해야 할 기술적 문제들을 바탕으로 국내외 기술 동향과 전망을 알아본다.

뇌전도 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스의 특징 추출 알고리즘 비교 연구 (Comparative Study on Feature Extraction Algorithms for EEG Based Brain-Computer Interface)

  • 조호현;안민규;전성찬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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    • pp.142-145
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    • 2011
  • 뇌전도 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 신체 움직임이 불가능하거나 불편한 사람에게 새로운 의사전달 수단이 될 수 있으며 일반인에게도 상상만으로 컴퓨터 혹은 기계에 명령을 내릴 수 있게 하는 기술이다. 본 논문에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구 분야에 잘 알려진 Common Spatial Pattern (CSP), Invariant Common Spatial Pattern (iCSP) 그리고 Common Spatio-Spectral Pattern (CSSP) 알고리즘들의 성능을 비교 분석하였고, CSSP에 불변성(invariant)을 고려한 iCSSP를 제안하였다. 9명의 피험자로부터 상상움직임 실험을 통해 18셋의 뇌전도 데이터를 측정하였고, 4가지 알고리즘들을 성능 면에서 비교하였다. 그 결과 CSSP의 성능과 차이가 크지는 않지만, 본 연구에서 제안한 노이즈를 고려하여 최적의 필터를 구성하는 iCSSP에 대하여 더 나은 성능을 보여주는 결과들을 확인할 수 있었다.

Brain-Computer Interface를 위한 사용자 의도 분석 및 인식 시스템 설계 (Design of User Intention Analysis and Recognition System for Brain-Computer Interfaces)

  • 신재완;신동일;신동규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.1673-1675
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    • 2013
  • 인간 활동의 전 영역을 총괄하는 대뇌정보기능을 대표하는 뇌파는 대뇌피질에서 발현된다고 알려져 있다. 의학적인 연구 결과에 의하면 인지 사고 등의 역동적인 지식 활동, 다양한 감성 행동, 및 고차원적인 정신활동까지도 뇌파 분석을 통해서 어느 정도는 기계적인 인식이 가능한 것으로 알려져 있다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 인간 중심의 시스템을 위한 핵심 연구로서 뇌파 신호 분석에 의한 사용자 의도 인식 시스의 개발을 목표로 한다. 이에 따라서, 범용적으로 적용 가능한 뇌파신호 분석 기법 및 자동 처리 시스템에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히, 뇌는 부위별로 그 기능이 세분화 되어 있으며 의식 상태와 정신활동에 따라 뇌파가 수시로 변하면서 특정한 패턴을 갖는다. 이러한 뇌의 정보처리 메커니즘을 밝혀내면 전자장치와의 통신 인터페이스를 통해 기기를 제어할 수 있다. 본 논문은 사용자의 의도를 분석하는 방법과 이를 통해 다른 장치의 인터페이스를 제어할 수 있는 시스템을 설계했다.

뇌파를 이용한 2축머신 제어시스템에 관한 연구 (A Study on 2-Axis Machine Control System using Brain Waves)

  • 김동완;백승화;문대엽;주관식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1993-1994
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    • 2008
  • 뇌-기계 인터페이스(BMI : Brain Machine Interface)는 사람의 뇌에서 추출된 데이터를 이용하여 신체동작 없이 기계나 컴퓨터를 동작시키는 새로운 인터페이스 기술이다. 이러한 뇌-기계 인터페이스 기술은 자발전위 뇌파와 유발전위 뇌파를 이용한다. 자발전위 뇌파는 원하는 파형의 파워 값을 조절하여 새로운 인터페이스를 만드는 것이고, 유발전위 뇌파는 자극을 받았을 때 발생하는 값을 이용하여 새로운 인터페이스를 구현하는 것을 말한다. 이 중 자발전위는 사람이 스스로 뇌파의 방출량을 조절할 수 있어 집중력 향상과 같은 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 자발전위를 이용하여 뇌-기계 인터페이스 기술을 구현하였다.

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