AI를 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)에 적용된 AI (ML/DL/RL) 관련 자료들을 모아놓은 목록입니다.
수년 동안 하드웨어와 학습 방법이 발전함에 따라, 뇌-기계 인터페이스에 대한 AI의 응용 분야는 점점 더 많아지고 있습니다. 뇌는 매우 복잡한 시스템이며, 학습 알고리즘이야말로 BCI가 잠재력을 최대한 발휘하도록 할 수 있는 유일한 기술일 것입니다.
이 분야에 관심 있는 분들은 논문 정보를 업데이트하기 위해 **풀 리퀘스트(pull request)**를 해주시면 감사하겠습니다!
목차 (Contents)
뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 AI 관련 필독 논문들.
서론 (Introduction)
이것은 뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 AI 관련 아티클 목록입니다.
저는 생의학 분야의 주요 논문들—간질 치료, 시각 장애인에게 시력 회복, 마비 환자 치료, 로봇 보철을 통한 촉감 감각 복원—뿐만 아니라, 보다 이론적이고 개념적인 논문들—비선형 동역학 시스템으로서의 뇌, 기록으로부터 잠재 변수 추론, 다중 에이전트 프레임워크...—모두 포함하려고 노력했습니다. 왜냐하면 이 두 가지 모두 해당 분야와 관련성이 있다고 생각하기 때문입니다.
저는 태그가 아티클에서 설명된 내용과 일치하는지 확인하기 위해 모든 아티클을 읽는 데 많은 시간을 할애합니다. 오류를 발견하시면 알려주세요. 저는 새로 나오는 문헌들로 이 목록을 정기적으로 업데이트할 것이니, 여러분도 기여해 주시면 됩니다.
키워드 표기법 (Keywords Convention)
BCI에 사용된
실험에 사용된 모델 유형 (인간/동물/시뮬레이션).
뇌와 기계 간의 상호작용 유형 (기록/자극/양방향).
논문이 특정 실험 없이 개념을 개발했는지 여부.
개요 (Overviews)
본 섹션에는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 분야의 AI 일반적인 동향을 개괄하는 논문들이 포함되어 있습니다.
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뇌 공동 처리 장치 (Brain Co-Processors): AI를 활용한 뇌 기능 복원 및 증강. 2020
Rajesh P. N. Rao [pdf]
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신경 집단 역학을 통한 계산 (Computation Through Neural Population Dynamics). 2020
Saurabh Vyas, Matthew D. Golub, David Sussillo, 및 Krishna V. Shenoy [pdf]
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신경 인터페이스를 위한 전기 유발 반응의 효율적 특성화. 2019
Nishal Shah, Sasidhar Madugula, Pawel Hottowy, Alexander Sher, Alan Litke, Liam Paninski, E.J. Chichilnisky [pdf]
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양방향 인공 망막을 위한 계산적 과제와 기회. 2020
Nishal P Shah, E. J. Chichilnisky [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스와 인공지능의 결합: 응용 및 과제 2020
Xiayin Zhang, .., Haotian Lin [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스의 공동 적응을 위한 다중 에이전트 제어 프레임워크, 2013
Josh S. Merel, Roy Fox, Tony Jebara, Liam Paninski [pdf]
파일럿 연구 (Pilot work)
이 섹션은 AI를 활용한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 파일럿 연구들을 담고 있습니다.
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청각 임플란트 음성 지각 개선을 위한 신경망 사용 1987년.
Manoel Tenorio. [pdf]
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인공 신경망을 사용한 청각 임플란트의 새로운 채널 선택 시스템 1995년.
Marwan Jabri, Raymond Wang [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 청각 패러다임 2004년.
N. Hill, Thomas Lal, Karin Bierig, Niels Birbaumer, Bernhard Schölkopf. [pdf]
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침습적 인간 뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 방법론 2004년.
Zhengbao Jiang, Frank F. Xu, Jun Araki, Graham Neubig. [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 동적 베이즈 네트워크 2004년.
Pradeep Shenoy, Rajesh PN Rao. [pdf]
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폐쇄 루프(closed-loop) 피질 내 뇌-기계 인터페이스 디코더를 위한 순환 신경망 2012년. David Sussillo,Paul Nuyujukian,Joline M Fan, Jonathan C Kao, Sergey D Stavisky, Stephen Ryu, and Krishna Shenoy. [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스의 보정 시간 단축: 클러스터링 접근법 2006년.
Matthias Krauledat, Michael Schröder, Benjamin Blankertz, Klaus-Robert Müller [pdf]
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배치 모드 강화학습(Reinforcement Learning)을 이용한 간질의 적응적 치료 (Adaptive Treatment of Epilepsy via Batch-mode Reinforcement Learning) 2008년.
Arthur Guez, Massimo Avoli, Joelle Pineau. [pdf]
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3D 운동 제어 중 손 추적 및 뇌-기계 인터페이스를 위한 Kernel-ARMA (Kernel-ARMA for Hand Tracking and Brain-Machine interfacing During 3D Motor Control) 2008년.
Lavi Shpigelman, Hagai Lalazar, Eilon Vaadia. [pdf]
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뇌의 디코딩 과정이 얼마나 단순화될 수 있는지 조사하기 위한 일반적인 프레임워크 (A general framework for investigating how far the decoding process in the brain can be simplified) 2008년.
Masafumi Oizumi, Toshiyuki Ishii, Kazuya Ishibashi, Toshihiko Hosoya, Masato Okada. [pdf]
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강화학습(Reinforcement Learning)을 통한 공동 적응형 뇌-기계 인터페이스 (Coadaptive Brain–Machine Interface via Reinforcement Learning) 2009년.
Jack DiGiovanna, Babak Mahmoudi, Jose C. Principe, Justin C. Sanchez. [pdf]
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고정밀 인공 망막을 위한 전기 자극 최적화 (Optimization of Electrical Stimulation for a High-Fidelity Artificial Retina) 2017년.
Nishal P. Shah, Babak Mahmoudi, Jose Fortes, Jose C. Principe, E.J. Chichilnisky. [pdf]
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피질 내 뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 다중 스케일 준마르코프 동역학 (Multiscale Semi-Markov Dynamics for Intracortical Brain-Computer Interfaces) 2017년.
Daniel Milstein, Jason Pacheco, Leigh Hochberg, John D. Simeral, Beata Jarosiewicz, Erik Sudderth. [pdf]
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뇌-컴퓨터 인터페이스의 통신 효율 최적화를 위한 정보 기반 적응 자극 선택 (Information-based Adaptive Stimulus Selection to Optimize Communication Efficiency in Brain-Computer Interfaces) 2018년.
Boyla Mainsah, Dmitry Kalika, Leslie Collins, Siyuan Liu, Chandra Throckmorton. [pdf]
- 강화학습(Reinforcement Learning)을 이용한 폐쇄 루프 딥 브레인 자극 제어기 모델 설계 (Model-Based Design of Closed Loop Deep Brain Stimulation Controller using Reinforcement Learning) 2020년.
Qitong Gao,..., Miroslav Pajic. [pdf]
- 안정적인 뇌-기계 인터페이스를 위한 적대적 도메인 적응 (Adversarial Domain Adaptation for Stable Brain-Machine Interfaces) 2019년.
Ali Farshchian, Juan A. Gallego, Lee E. Miller, Sara A. Sollag, Joseph P. Cohen, Yoshua Bengio. [pdf]
- 딥 브레인 자극 연구를 위한 강화학습 프레임워크 (Reinforcement Learning Framework for Deep Brain Stimulation Study) 2019년.
Dmitrii Krylov, Remi Tachet, Romain Laroche, Michael Rosenblum, Dmitry V. Dylov. [pdf]
- 표적 운동 출력을 위한 시공간 신경 자극의 계층적 베이즈 최적화 (Hierarchical Bayesian Optimization of Spatiotemporal Neurostimulations for Targeted Motor Outputs) 2020년.