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Department of Biomedical engineering. Hanyang University
 
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뇌과학/뇌모방로봇공학
연구실 : Neural Information Systems Lab 지도교수 : 김안모

소 개
생물체는 각각의 환경에 따라 생존기술을 진화했고, 인류는 이것을 모방하여 다양한 삶의 문제를 해결해왔습니다. 특히, 동물의 행동을 주관하는 두뇌는 지능형 기계를 위한 모방공학의 중요 대상이며, 대표적으로 시각시스템의 구조를 모방한 신경망은 인공지능의 핵심기술로 자리잡았습니다. 본 연구는 현대 뇌과학에서 가장 널리 연구되는 모델 동물 중 하나인 초파리의 후각, 시각, 비행제어를 담당하는 신경회로를 연구하고, 이를 로봇제어에 적용함으로써 기존에 없는 새로운 지능형 제어 알고리즘을 개발합니다. 이를 위해서, 전기생리학, 행동유전학, 광유전학, 칼슘이미징등의 기술을 다양하게 혼합하여 초파리의 뇌활동을 측정하고, 또 인위적으로 활성화/비활성화 함으로써 개개 신경세포의 활동이 어떻게 뇌기능으로 이어지는지 그 구체적 기작을 연구합니다. 동시에, 실험에서 얻어진 데이터에 기반한 계산모델을 개발하여 뇌의 동작원리를 수학적 언어로 표현/이해하고, 동시에 이를 지능형 드론과 같은 로봇시스템에 적용합니다. 궁극적으로 초파리와 같은 방식으로 외부 자극을 인지하고, 행동을 결정하며, 효과적으로 비행하는 로봇을 만드는 것이 연구 방향입니다

주요 연구 프로젝트
  • 초파리 시각시스템의 사물인식 기작 연구
  • 내부예측 (efference copy) 신호의 신경회로 계산 과정 연구
  • 내부예측 (efference copy) 신호를 이용한 드론의 비행제어
  • 후각 기반 냄새 소스 추적 알고리즘 연구

주요 논문
  • Kim, A.J., Fenk, L.M., Lyu, C., & Maimon, G. Quantitative predictions orchestrate visual signaling in Drosophila, Cell, 2017:168:280– 294.
  • Kim, A.J., Fitzgerald, J.K., & Maimon, G. Cellular evidence for efference copy in Drosophila visuomotor processing, Nature Neuroscience, 2015:18:1247–55.
  • Kim, A.J., Lazar, A.A., & Slutskiy, Y.B. Projection neurons in Drosophila antennal lobes signal the acceleration of odor concentrations, eLife, 2015:4:e0665.

Medical Data Mining 1



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