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가정 환경이 어린이의 지능지수 IQ를 향상

이번 연구에서는 가정 환경이 어린이에게 주는 영향에 대한 내용입니다. 교육열이 높은 가정에서 자라난 아이는 그렇지 않은 경우보다 높은 인지 능력을 보였습니다. 미국의 버지니아 코먼웰스 대학교, 버지니아 대학교, 스웨덴의 룬드 대학교의 공동 연구결과입니다. 징병검사에서 하는 지능지수 IQ 테스트를 분석하였습니다. 18~20세 사이의 남자가 징병 대상자였는데, 이중에 쌍둥이로 한 명은 원래 가정에서 자라고 다른 한 명은 입양되어 다른 가족에게 보내진 경우를 분석하였습니다. 총 436명에 대해 조사를 실시했습니다. 두 명이 각각 자란 가정의 교육 수준을 수치화하였습니다. 그리고 두 명의 IQ 결과를 비교하였습니다. 양자로 보내졌던 남성의 지능지수 평균 점수가 4.4% 높게 나왔습니다. 이런 차이가 발생한 원인은 자란 가족의 교육열이 달라기 때문입니다. 조사 대상이 된 양자의 대부분은 교육열이 높은 가정에서 자라게 되었습니다. 그러한 환경에서 지낸 시간이 길수록 IQ 점수가 높게 나오는 경향이 있었습니다. 또한 이번 연구에서는 소수이지만 양자 중에는 교육에 관심이 별로 없는 곳에서 자란 사람도 있었습니다. 그런 사람은 원래 친족에 남은 형제보다 오히려 낮은 점수가 나왔습니다. 출처 : 가정 환경이 어린이의 지능지수 IQ를 향상시킬 수 있다
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자기계발
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슈퍼컴퓨터 인공지능 '셰프 왓슨'

인간과 다른 요리사가 나타났습니다. 물론 직접 음식을 만드는 것은 아닙니다. 다만 사람에게 없는 다른 능력을 선보이고 있습니다. IBM의 인지능력을 가진 컴퓨터를 이용한 앱 '셰프 왓슨'에 대한 소식입니다. 사용할 음식재료를 입력하면 막대한 데이터와 자연언어 처리능력을 가지고 레시피를 제안합니다. 이정도면 좋은 요리 앱이라 생각되겠지만, 인공지능 슈퍼컴퓨터 셰프 왓슨(Chef Watson)은 보통의 요리사가 하지 못하는 새로운 일을 할 수 있습니다. 사람들은 요리할 재료를 사와서 방치하곤 합니다. 바나나를 먹으려고 사와서는 식탁에 놓아 두고서 잊기도 합니다. 쉽게 노란색에서 갈색으로 변색하여 식욕을 잃게 만듭니다. 사람에 따라서는 오이, 토마토, 시금치와 같은 채소도 냉장고에 넣어놓고 방치합니다. 이러한 안좋은 습관은 단순히 인간의 건망증이나 게으름 때문일까요? 어떻게 요리를 해서 먹으면 좋을지 아이디어가 있다면 상황은 조금 다를 겁니다. 맨날 똑같은 방식으로 음식을 만들다보니 점차 더 귀찮아 지게 됩니다. 바나나를 싫어 하지는 않지만 단지 그냥 껍지를 벗겨 먹는다면 지속적으로 소비하기 힘듭니다. 따라서 다른 방식의 조리법이 필요합니다. 하지만 일반인들이 다 특이하고 맛난 음식을 만들 수는 없습니다. 이럴 때에 셰프 왓슨에게 물어보면 좋습니다. IBM의 슈퍼컴퓨터는 생각지도 못한 방법을 제시해줍니다. 색다른 조리법을 제안하여 사람들을 즐겁게 합니다. 셰프 왓슨은 IBM과 'Bon Appetit'사가 함께 만들어 낸 요리사 앱입니다. 홈페이지에서 이용할 수 있습니다. 여러가지 재료를 독창적으로 활용하여 의외의 조합을 제안하여 일반 가정에서 요리를 하는데 도움을 주기 위해서 만들었습니다. 인공지능 컴퓨터 왓슨을 활용한 생태계를 만들기 위한 또다른 아이디어의 하나입니다.

모기는 빗방울 맞아도 빗속을 날 수 있다

모기에게 있어서 빗방울은 아주 커다란 물체입니다. 자신의 몸과 비교하면 최대 50배나 되는 큰 물체입니다. 만약 비를 맞는 대상이 인간이라면 대형 버스에 부짇치는 것과 동등한 수준의 충격을 받게 됩니다. 그런데 이렇게 상대적으로 매우 무거운 물체가 계속 떨어지는 상황에서도 모기는 죽지도 않으며 날 수 있을까요? 이에 대해 실험으로 원인을 밝힌 연구가 있습니다. 조지아 공과대학교의 연구팀은 매초 4000~6000 프레임을 찍을 수 있는 초고속 카메라를 사용하여 실험하였습니다. 비가 내리는 상황을 재현해 놓고 모기의 행동을 관찰하였습니다. 이를 통해 생존 메커니즘에 대하여 조사하였습니다. (1) 먼저 소수성 표면특성 때문입니다. 곤충은 날개에 미세한 털이 있고 물을 튀겨내는 성질의 몸을 가지고 있습니다. 이를 '소수성' 표면이라고 합니다. 반대의 경우를 친수성이라고 합니다. 따라서 물이 강하게 때려도 달라붙지 않고 튕겨져 나갑니다. 낮은 속도의 물방울이라면 간단히 튕겨져 버립니다. (2) 몸무게가 가벼운 모기의 경우, 충격을 받더라도 운동량은 거의 전달되지 않습니다. 모기가 부딪치는 것을 재현하기 위해 매우 가벼운 스티로폼을 모기 대신에 사용하여 실험하였습니다. 운동량의 변화가 작기에 물방울은 비산하지 않았습니다. (3) 또한 모기를 포함한 곤충은 강한 외골격을 가지고 있어 물방울의 충돌에도 몸이 변형되지 않고 견딜 수 있습니다. 그러면서 수십 ms의 짧은 시간 안에 물방울을 피하게 됩니다. 운동량의 큰 변화 없이 짧은 시간 내에 물방울을 지나가게 하여 빗속에서 계속 날아다닐 수 있습니다. 출처: "모기는 빗방울 맞아도 적은 무게 때문에 죽지않고 빗속을 날 수 있다"

잠이 부족하면 기억상실과 알츠하이머 유발

이번 연구는 체력 회복을 위한 수면 시간이 부족하면, 기억 장애나 알츠하이머 병의 원인이 되는 아밀로이드 베타 단백질이 체내에 축적된다는 내용입니다. UC버클리의 과학자들의 기억상실에 대한 새로운 논문입니다. 이번 연구에서는 피로 회복을 위한 깊은 잠이 부족하면 두뇌의 장기기억에 영향을 미치며, 알츠하이머의 원인이 되는 아밀로이드 베타 단백질이 발생하는 것으로 새롭게 판명되었습니다. 이번 실험은 65~81세의 건강한 사람을 대상으로 하였습니다. 120개의 단어를 외우고 8시간 숙면을 하고 테스트를 하였습니다. 다음날 아침에 fMRI을 사용하여 뇌의 모습을 스캔하였는데, 단어를 떠올리려고 할 때에 뇌의 해마보다 전전두 피질이 활성화하는 것을 관찰하였습니다. 또한 아밀로이드 베타 단백질 수치가 높은 사람은 수면 품질이 낮아서 기억하고 있는 단어 숫자도 절반 이하로 매우 적었습니다. 수면부족은 적당한 운동, 행동 요법 등으로 개선이 가능합니다. 전기요법으로 잠자는 중에 뇌에 미세한 전류를 흘리는 실험을 했는데, 다음날 아침 일어났을 때에 기억력이 개선되었습니다. 또한 치매나 알츠하이머 진단을 받은 고령자의 치료에도 수면 요법을 활용할 수 있다고 합니다. 잠을 깊게 잘 자면 기억 장애를 줄일 수 있다고 합니다.

눈동자 시선 추적 기술로 컴퓨터와 상호작용

컴퓨터를 마우스나 키보드가 아니라 바라보는 것만으로 조절할 수 있다면 어떨까요? 이렇게 컴퓨터와의 상호작용 방식을 새롭게 바꾸어 주는 기술에 대한 연구입니다. 몸이 불편한 장애인이나 특이한 상황에서의 활용에 도움이 될 것입니다. '눈동자 시선 추적 (eye-gaze tracking)' 테크닉은 우리나라 연구에서 마우스를 대신하는 경우가 있었습니다. 이번 연구진의 논문에서는 더욱 발전한 모습을 보여줍니다. 실제로 사용하는 유튜브 영상을 확인하시면 이해하기 쉽습니다. 현재 연구가 활발히 되고 있는 시선 추적 기술이 발달되면, 정교하게 작동하고 소형화 할 수 있을 것입니다. 스마트폰 같은 모바일 장치에도 사용될 수 있을 겁니다. 하지만 아직까지 정밀하고 빠르게 구동하도록 개발이 되어 있지 못합니다. 이번에 케임브리지 대학교의 연구원들은 눈동자 움직임을 확인하는 발전된 컴퓨터 제어 인터페이스를 개발하였습니다. 먼저 정교한 시선 추적 소프트웨어를 사용하여 사용자가 원하는 목표를 예측하게 됩니다. 속도, 가속도, 방향과 같은 요인을 해석합니다. 다음으로는 조이스틱과 같은 두번째 입력모드를 사용하였습니다. 또한 다른 과제는 목표물을 선택할 때의 동작입니다. 일반적 컴퓨터에서는 마우스 클릭이 이러한 역할을 합니다. 모바일 기기에서는 스크린을 터치하는면 됩니다. 기존의 여러 시스템에서는 이러한 동작을 위해 눈 깜빡임 같은 신호를 이용합니다. 그러나 이러한 눈 깜박임은 적합하지 않은 경우가 많습니다. 가령 전투기 조종사가 활용할려고 하면, 정말로 필요할 때 아니면 눈을 깜박여서는 안되는 것이죠. 그렇게 하기는 힘듭니다. 이런 문제를 해결하려고 여러가지 방법을 실험하였습니다. 연구에 의하면 마우스가 가장 편한 방법이었습니다. 그러나 눈동자 시선 추적, 예측 모델링, 조이스틱을 결합한 다중모드 방법은 마우스와 거의 동등한 수준이었습니다. 정확성과 인식(cognitive)의 부담을 비교해 보면 그렇습니다. 연구진에 의하면 충분한 훈련을 받으면 누구나 작동시킬 수 있다고 합니다. 미래에 활동도가 높다고 하겠습니다.

로봇 애완동물은 인구과잉 될수록 증가한다

기술이 더욱 발전하고 더욱 많은 사람들이 높은 인구밀도를 가지는 도시로 이전하면서, 향후 10년 안에 로봇 개와 가상의 애완동물이 전세계 가정에서 실제로 활용될 것으로 예측되고 있습니다. 인구과잉이 될수록 더 많이 증가하게 됩니다. 호주 멜버른 대학교의 Jean-Loup Rault 박사는 최근에 수의학 관련 국제 학술지인 'Frontiers in Veterinary Science'에서 새로운 논문을 발표하였습니다. 인구가 많은 세상에서 애완동물은 사치품이 될 것이며, 미래에는 살아있는 생물체를 모방한 로봇 애완동물이 많아지리라 예측하였습니다. 내부에 칩과 회로로 구성되어 있지만 인간이 원하는 행동을 하는 제품입니다. 현재 예측대로 2050년에 지구에 100억명이 살게 되는 추세라면, 이러한 상황은 더욱 가속화될 것입니다. 만약 20년 전에 페이스북에 대해 설명했다면 미쳤다고 생각했을 겁니다. 애완로봇도 마찬가지 상황이라 생각됩니다. 실현 가능성이 매우 높습니다. 이미 일본에서 사람들이 기계로된 개와 강력한 감정적 유대감을 형성하는 상황을 목격할 수 있습니다. 또한 1990년대 중반의 타마고치(Tamagotchi)의 열풍을 생각하면 별로 특이할 것도 없습니다. 가상의 애완동물을 이미 경험한 바 있습니다. 타마고치는 일본의 완구회사인 반다이가 개발한 휴대용 전자 애완동물 사육기입니다. 1996년 11월부터 판매를 개시하여 세계적으로 폭발적인 판매량을 보였습니다. 뉴욕에서는 1997년 5월에 3일 동안에 3만 개가 팔리는 놀라운 판매기록을 올렸었습니다. 1999년 1월말까지 75만 개의 판매실적을 기록한 히트 상품이었습니다. 로봇 애완동물의 출현은 장점과 단점을 동시에 가지고 있습니다. 동물에게 있는 알레르기가 없으며, 동물병원에 갈 일도 없고, 실제 생물체를 무서워하는 사람들에게도 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 기계에 감정을 의존하는 것은 많은 중대한 윤리적 질문을 하게 만듭니다. 만약 인공지능 애완동물이 우리가 살아 있는 생명체로부터 얻는 것과 같은 이익을 줄 수 있다면, 우리가 가지고 있는 동물과의 감정적 유대감이 어떤 의미를 가지는지 따져보아야 합니다. 또한 미래의 로봇 애완동물이 발전된 인공지능을 가져서 스스로 생각하고 반응하도록 학습하는 상황도 상상해 볼 수 있습니다. 공학자들은 개발할 때에 사회적 지능에 대해서도 다루어야 합니다. 과학자들은 동물의 행동을 관찰하여 이와 가능한 가깝도록 만들 수 있기를 원하고 있습니다. 로봇 개가 인간에게 동료애, 사랑, 복종, 의존성 등과 같은 감정적 요소들을 줄 수 있어야 의미가 있는 연구이겠습니다.

스타워즈의 '플라즈마 보호막 쉴드'가 현실로?

전세계에서 발표되는 과학기술 연구를 따라가고 있지만, 이번 연구는 정말 할 말을 잃게 만드네요. 항공기를 만드는 보잉에서 취득한 정식 특허입니다. SF영화에서 보던 보호막에 대한 내용입니다. 스타워즈의 플라즈마 쉴드를 현실로 구현하려는 아이디어입니다. 다른 영화에도 많이 나오고 게임에도 단골로 등장하죠. 스타크래프트의 프로토스가 사용하는 기술이지요. '플라즈마 보호막'으로 군용 차량을 지키는 기술입니다. 이론적으로는 비행기나 함선도 가능하겠죠. 최근에 Boeing에서 취득하여 미국 언론에서도 화제로 삼고 있나 봅니다. 다만 폭탄과 같은 직격탄을 막는 것은 아닙니다. 폭발로 인해 발생하는 충격파로 부터 사람과 차를 지키는 기술입니다. 폭발을 감지하는 센서가 있고, 보호막을 발생시키는 부분으로 구성되어 있습니다. 외부에서 폭발이 발생하면 충격파가 발생됩니다. 이러한 파동을 센서로 감지하게 됩니다. 센서가 감지한 방향으로 레이저 펄스나 아크 방전을 발생시킵니다. 이를 통해 플라스마를 발생시켜 충격파를 흡수하고 반사하는 개념입니다. 외부 충격을 완전히 없애지는 못하지만 감소시키는 역할을 합니다. 실제로 활용될 수 있는지 단지 문서 특허일지 논란이긴 합니다. 아무튼 아이디어는 나왔으니 발전하는 것은 문제가 안될겁니다. 플라즈마 발생은 이미 산업계에서 활용되는 범용적 기술이니까요. 다양한 분야에 활동되고 있습니다. 따라서 얼마나 강력하고 거대하게 구현하는지 중요하겠습니다. 글을 쓰면서 생각해 보니 보호막이 안될 이유도 없겠습니다. 출처 : "SF영화 스타워즈의 '플라즈마 보호막 쉴드'가 현실로? 보잉에서 특허 취득"