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반도체에서 발생하는 잡음을 활용해 사람의 뇌처럼 움직임과 음성 신호를 처리하는 인공 뉴런 기술이 개발됐습니다. 
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 반도체 잡음을 이용한 뉴로모픽 뉴런 반도체 기술을 구현했다고 오늘(16일) 밝혔습니다.
뉴로모픽 뉴런은 뇌 신경세포의 작동 방식을 본떠 만든 인공 신경세포입니다.
반도체 잡음은 신호에 불규칙하게 섞여 정보 판독을 방해하기 때문에 그동안 줄이거나 제거해야 할 대상으로 여겨졌습니다.
연구팀은 같은 자극에도 매번 다르게 반응하는 뇌 신경세포의 특성에 착안해 이 잡음을 정보 처리에 활용했습니다.
연구팀은 전기 자극에 따라 저항이 달라지고 전원을 끈 뒤에도 그 상태를 기억하는 반도체 소자인 멤리스터를 이용했습니다.
멤리스터의 저항 상태를 바꾸면 전류 잡음의 특성도 함께 달라지는 점을 활용해 잡음을 뇌의 뉴런이 정보를 전달할 때 발생시키는 스파이크 신호로 변환했습니다.
특히 멤리스터의 저항 상태만 바꿔 하나의 인공 뉴런이 반응하는 신호의 속도를 조절할 수 있도록 했습니다.
이에 따라 비교적 느린 사람의 움직임 신호부터 빠른 음성 신호까지 같은 소자로 처리할 수 있게 됐다고 연구팀은 설명했습니다.
연구팀이 실제 신체 활동과 음성 데이터를 이용해 성능을 검증한 결과 동작 인식 정확도는 94.8%,음성 인식 정확도는 95%로 나타났습니다.
연구팀은 이 기술이 웨어러블 기기의 움직임 감지와 음성 인식 등 다양한 신호를 처리하는 두뇌 모사 인공지능 반도체에 활용될 수 있을 것으로 기대했습니다.
연구 결과는 국제학술지‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials,IF: 29.1)’에 지난 5일 게재됐습니다.
[사진 출처 : 한국과학기술원 제공]
