KR102602146B1 - Method for adjusting dynamic environment in game based on brain wave data - Google Patents

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KR102602146B1 KR1020220164251A KR20220164251A KR102602146B1 KR 102602146 B1 KR102602146 B1 KR 102602146B1 KR 1020220164251 A KR1020220164251 A KR 1020220164251A KR 20220164251 A KR20220164251 A KR 20220164251A KR 102602146 B1 KR102602146 B1 KR 102602146B1
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권하은
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Abstract

실시예들은 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법은, 컨텐츠 제공 장치의 출력부에 의해, 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 포함하는 게임 컨텐츠를 출력하는 단계; 상기 컨텐츠 제공 장치에 연결된 착용모듈에 의해, 사용자의 뇌파를 감지하여 뇌파 데이터를 생성하는 단계; 제어부에 의해, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터(Band-pass filter)를 적용하여 알파파(alpha wave) 데이터를 생성하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 알파파 데이터를 기초로 상기 게임 컨텐츠의 난이도를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.Embodiments provide a method for dynamically adjusting the environment in a game based on brain wave data. A method for adjusting a dynamic environment in a game based on brain wave data according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting game content including at least one user interface through an output unit of a content providing device; Generating brain wave data by detecting the user's brain waves using a wearable module connected to the content providing device; Generating alpha wave data by applying a band-pass filter to the brain wave data, by a control unit; It may include adjusting the difficulty of the game content by the control unit based on the alpha wave data.

Description

뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법{METHOD FOR ADJUSTING DYNAMIC ENVIRONMENT IN GAME BASED ON BRAIN WAVE DATA}Method for adjusting dynamic environment in game based on brain wave data {METHOD FOR ADJUSTING DYNAMIC ENVIRONMENT IN GAME BASED ON BRAIN WAVE DATA}

본 발명의 실시예들은 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자의 뇌파를 실시간으로 센싱하여 획득한 뇌파 데이터를 기초로 게임 난이도를 조정하고, 사용자에게 적합한 가상의 게임 환경을 구현하는 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a method for adjusting the dynamic environment in a game based on brain wave data. More specifically, the game difficulty is adjusted based on brain wave data obtained by sensing the user's brain waves in real time, and a virtual game suitable for the user is provided. It's about how to implement the environment.

뇌파(Electroencephalogram)란 뇌신경 사이에 신호가 전달될 때 생기는 전기 흐름을 말한다. 이러한 뇌파를 측정하여 사람의 현재 뇌의 활성 상태를 측정할 수 있는데, 뇌파 측정 결과를 기초로 사용자의 인지능력을 정량적으로 산출할 수 있다.Electroencephalogram refers to the electrical flow that occurs when signals are transmitted between cranial nerves. By measuring these brain waves, the current brain activity state of a person can be measured, and the user's cognitive ability can be quantitatively calculated based on the brain wave measurement results.

물리적 입력에 의지하는 기존 게임 및 디지털 콘텐츠는 사용자의 직접적인 입력에만 반응하는 수동적인 방식을 가지고 있다. 이러한 기존 게임 환경은 사용자가 직접 난이도를 설정해야 하고, 게임을 플레이하는 각각의 사용자에게 최적화된 난이도 조절이 불가능하다. 또한 정성적인 난이도 설명(쉬움, 보통, 어려움 등)은 추상적인 개념이어서, 게임을 플레이하는 사용자 입장에서는 해당 게임이 자신에게 얼만큼 쉽게 느껴질지 예상하기 어렵다.Existing games and digital content that rely on physical input have a passive approach that only responds to the user's direct input. In this existing game environment, users must set the difficulty level themselves, and it is impossible to adjust the difficulty level optimally for each user playing the game. Additionally, qualitative difficulty descriptions (easy, normal, difficult, etc.) are abstract concepts, so it is difficult for users playing the game to predict how easy the game will feel to them.

실시예들은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 사용자의 뇌파를 실시간으로 센싱하여 뇌파 기반 게임 내 난이도 조정 방법을 제공한다.Embodiments provide a method of adjusting difficulty in a game based on brain waves by sensing the user's brain waves in real time to solve the above-mentioned problems.

실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.The technical challenges to be achieved in the embodiments are not limited to the matters mentioned above, and other technical challenges not mentioned may be considered by those skilled in the art from the various embodiments described below. You can.

본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법은, 컨텐츠 제공 장치의 출력부에 의해, 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 포함하는 게임 컨텐츠를 출력하는 단계; 상기 컨텐츠 제공 장치에 연결된 착용모듈에 의해, 사용자의 뇌파를 감지하여 뇌파 데이터를 생성하는 단계; 제어부에 의해, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터(Band-pass filter)를 적용하여 알파파(alpha wave) 데이터를 생성하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 알파파 데이터를 기초로 상기 게임 컨텐츠의 난이도를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.A method for adjusting a dynamic environment in a game based on brain wave data according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting game content including at least one user interface through an output unit of a content providing device; Generating brain wave data by detecting the user's brain waves using a wearable module connected to the content providing device; Generating alpha wave data by applying a band-pass filter to the brain wave data, by a control unit; It may include adjusting the difficulty of the game content by the control unit based on the alpha wave data.

상기 제어부에 의해, 상기 알파파 데이터를 기초로 상기 사용자의 흥미도를 산출하는 단계; 상기 컨텐츠 제공 장치의 출력부에 의해, 상기 흥미도를 시각적으로 나타내는 흥미도 게이지를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.calculating, by the control unit, the user's interest level based on the alpha wave data; The method may further include outputting, through an output unit of the content providing device, an interest level gauge that visually indicates the level of interest.

상기 알파파 데이터는, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터를 적용하여 추출한 알파파의 세기 값 및 상기 알파파의 세기 값 변화율을 기초로 생성되고, 상기 제어부에 의해, 상기 알파파의 세기 값을 기초로 상기 사용자의 안정감을 결정하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 안정감을 기초로 상기 게임 컨텐츠의 캐릭터의 체력 회복 속도, 상기 캐릭터의 횃불 밝기, 및 상기 캐릭터의 퍼즐 해결 속도 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The alpha wave data is generated based on the intensity value of the alpha wave extracted by applying a bandpass filter to the EEG data and the rate of change of the intensity value of the alpha wave, and is generated by the control unit based on the intensity value of the alpha wave. determining the user's sense of security; The method may further include determining, by the control unit, at least one of a stamina recovery speed of the character of the game content, the brightness of the character's torch, and the puzzle solving speed of the character based on the sense of stability.

상기 알파파 데이터는, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터를 적용하여 추출한 알파파의 세기 값 및 상기 알파파의 세기 값 변화율을 기초로 생성되고, 상기 제어부에 의해, 상기 알파파의 세기 값을 기초로 상기 게임 컨텐츠의 난이도를 결정하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 난이도를 기초로 상기 게임 컨텐츠의 몬스터 생성 빈도, 도움 아이템 생성 빈도 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The alpha wave data is generated based on the intensity value of the alpha wave extracted by applying a bandpass filter to the EEG data and the rate of change of the intensity value of the alpha wave, and is generated by the control unit based on the intensity value of the alpha wave. determining the difficulty level of the game content; It may further include determining, by the control unit, at least one of a monster generation frequency and a help item generation frequency of the game content based on the difficulty level.

본 발명의 실시예들에 따른 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법은, 물리적 입력에 의지하는 기존 게임 및 디지털 컨텐츠의 한계를 극복하고, 사용자에게 최적화된 능동적인 게임 컨텐츠를 제공할 수 있다.The method for adjusting the dynamic environment in a game based on brain wave data according to embodiments of the present invention can overcome the limitations of existing games and digital content that rely on physical input and provide active game content optimized for users.

실시예들로부터 얻을 수 있는 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 이하의 상세한 설명을 기반으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다.The effects that can be obtained from the examples are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly derived and understood by those skilled in the art based on the detailed description below. It can be.

실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 사용자 맞춤형 인지능력훈련 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 컨텐츠 제공 장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the embodiments, provide various embodiments and together with the detailed description describe technical features of the various embodiments.
Figure 1 is a diagram schematically showing a user-customized cognitive ability training system based on brain wave data according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a content providing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram for explaining the control unit of the content providing device of FIG. 2.
Figure 4 is a diagram for explaining a wearable module according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram for explaining the structure of a server according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart illustrating a method for adjusting the dynamic environment in a game based on brain wave data according to an embodiment of the present invention.

이하의 실시예들은 실시예들의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 다양한 실시예들을 구성할 수도 있다. 다양한 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments combine elements and features of the embodiments in a predetermined form. Each component or feature may be considered optional unless explicitly stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. Additionally, various embodiments may be configured by combining some components and/or features. The order of operations described in various embodiments may change. Some features or features of one embodiment may be included in other embodiments or may be replaced with corresponding features or features of other embodiments.

도면에 대한 설명에서, 다양한 실시예들의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.In the description of the drawings, procedures or steps that may obscure the gist of the various embodiments are not described, and procedures or steps that can be understood at the level of a person with ordinary knowledge in the relevant technical field are not described. did.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 다양한 실시예들을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to “comprise or include” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. do. In addition, terms such as "... unit", "... unit", and "module" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which refers to hardware, software, or a combination of hardware and software. It can be implemented as: Additionally, the terms “a or an,” “one,” “the,” and similar related terms are used herein in the context of describing various embodiments (particularly in the context of the claims below). Unless otherwise indicated or clearly contradicted by context, it may be used in both singular and plural terms.

이하, 다양한 실시예들에 따른 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 다양한 실시예들의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.Hereinafter, embodiments according to various embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to illustrate exemplary embodiments of various embodiments and is not intended to represent the only embodiment.

또한, 다양한 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 다양한 실시예들의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.In addition, specific terms used in various embodiments are provided to aid understanding of the various embodiments, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the various embodiments. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 사용자 맞춤형 인지능력훈련 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3은 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)를 설명하기 위한 블록도이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a user-customized cognitive ability training system based on brain wave data according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a content providing device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram for explaining the control unit 110 of the content providing device 100.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경에서 컨텐츠 제공 장치(100)는 네트워크를 통하여 서버(300)와 통신할 수 있다. 서버(300)는 서버(300)에 연결된 컨텐츠 제공 장치(100) 및 사용자 단말(미도시)을 관리할 수 있다. 서버(300)는 컨텐츠 제공 장치(100)로부터 사용자의 뇌파를 측정하여 획득한 뇌파 데이터, 뇌파 데이터를 분석하여 생성된 생체 정보, 및 복수의 생체 정보 비교 결과에 따른 선택 정보 및 피드백 데이터를 수신하고 이를 저장할 수 있다.Referring to FIG. 1, in a network environment, the content providing device 100 can communicate with the server 300 through the network. The server 300 can manage the content providing device 100 and user terminals (not shown) connected to the server 300. The server 300 receives brain wave data obtained by measuring the user's brain waves, biometric information generated by analyzing the brain wave data, and selection information and feedback data according to the results of comparing a plurality of biometric information from the content providing device 100. You can save this.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 장치(100)는 제어부(110), 출력부(120), 거치부(130), 지지부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the content providing device 100 according to an embodiment of the present invention may include a control unit 110, an output unit 120, a mounting unit 130, and a support unit 140.

출력부(120)는 멀티미디어 컨텐츠를 출력할 수 있다. 제어부(110)는 프로세서(111)에서 출력 가능한 복수의 멀티미디어 컨텐츠 중 하나를 사용자의 입력에 기초하여 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 출력부(120)의 화면에 출력되는 복수의 멀티미디어 컨텐츠 각각에 대한 아이콘들 중 사용자의 터치 입력에 대응되는 멀티미디어 컨텐츠를 선택할 수 있다.The output unit 120 can output multimedia content. The control unit 110 may select one of a plurality of multimedia contents that can be output from the processor 111 based on the user's input. For example, the control unit 110 may select the multimedia content corresponding to the user's touch input from among icons for each of a plurality of multimedia contents output on the screen of the output unit 120.

출력부(120)는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이 모듈은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 이 경우 디스플레이 모듈은 사용자의 조작에 의해 입력 신호를 생성하는 입력 장치로서 기능할 수 있다.The output unit 120 may include a display module. The display module may include, for example, a display, a holographic device, or a projector and control circuitry for controlling the device. Alternatively, the display module may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch. In this case, the display module may function as an input device that generates an input signal through user manipulation.

제어부(110)는 컨텐츠 제공 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 도 4를 참조하면, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)는 프로세서(111), 메모리(112), 통신 모듈(113), 안테나 모듈(114)을 포함할 수 있다. 또는, 제어부(110)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 다른 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다.The control unit 110 may control the overall operation of the content providing device 100. Referring to FIG. 4 , the control unit 110 of the content providing device 100 may include a processor 111, a memory 112, a communication module 113, and an antenna module 114. Alternatively, at least one of these components may be omitted or one or more other components may be added to the control unit 110. In other embodiments, some of these components may be integrated into one component.

제어부(110)의 프로세서(111)는, 후술할 착용모듈(200)로부터 수신한 뇌파 데이터를 기초로, 사용자의 뇌의 활성도, 집중도, 및 사용자의 감정 상태 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 프로세서(111)는 사용자의 뇌의 활성도, 집중도, 및 사용자의 감정 상태 중 적어도 하나를 기초로 생체 정보를 생성할 수 있다.The processor 111 of the control unit 110 may determine at least one of the user's brain activity, concentration, and emotional state of the user based on brain wave data received from the wearable module 200, which will be described later. The processor 111 may generate biometric information based on at least one of the user's brain activity, concentration, and emotional state of the user.

여기서 사용자의 감정 상태는, 예를 들면, 긍정적 감정 상태와 부정적 감정 상태로 분류될 수 있다. 다른 예시에서, 사용자의 감정 상태는 복수의 상태로 분류될 수 있다. 복수의 상태는, 즐거움을 느끼는 제1 상태, 짜증을 느끼는 제2 상태, 지루함을 느끼는 제3 상태, 분노를 느끼는 제4 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the user's emotional state may be classified into, for example, a positive emotional state and a negative emotional state. In another example, the user's emotional state may be classified into multiple states. The plurality of states may include at least one of a first state feeling happy, a second state feeling annoyed, a third state feeling bored, and a fourth state feeling angry.

프로세서(111)는 생체 정보를 분석하고, 생체 정보를 기초로 멀티미디어 컨텐츠를 메모리(112)에서 선택하여 출력부(120)에 출력할 수 있다.The processor 111 may analyze biometric information, select multimedia content from the memory 112 based on the biometric information, and output it to the output unit 120.

프로세서(111)는 복수의 시점에서 생성한 생체 정보들을 비교하고, 비교 결과를 기초로 피드백 데이터를 생성하여 메모리(112)에 저장할 수 있다. 복수의 시점 각각은 서로 다른 멀티미디어 컨텐츠가 출력부(120)에서 출력(재생)되고 있는 시점을 의미할 수 있다. 예를 들면, 제1 컨텐츠가 출력 중인 시점이 제1 시점, 제1 컨텐츠와는 다른 제2 컨텐츠가 출력 중인 시점이 제2 시점이라고 정의될 수 있다.The processor 111 may compare biometric information generated at a plurality of viewpoints, generate feedback data based on the comparison result, and store it in the memory 112. Each of the plurality of viewpoints may mean a viewpoint at which different multimedia content is being output (played) from the output unit 120. For example, the point in time when first content is being output may be defined as the first point in time, and the point in time when second content different from the first content is being output may be defined as the second point in time.

여기서, 피드백 데이터란, 프로세서(111)가 사용자의 생체 정보를 기초로 선택한 멀티미디어 컨텐츠가 출력부(120)를 통해 표시되는 시점에 새롭게 획득한 사용자의 생체 정보를 기존의 생체 정보와 비교하여 뇌의 활성도 및 집중도가 얼만큼 상승하였는지에 대한 평가가 반영된 데이터일 수 있다. 예를 들면, 만약 프로세서(111)가 사용자의 제1 생체 정보를 기초로 현재 출력부(120)에서 표시되고 있는 멀티미디어 컨텐츠와 다른 새로운 컨텐츠를 표시하였는데, 이 때 새롭게 획득된 사용자의 제2 생체 정보를 분석한 결과 제1 생체 정보와 비교하여 사용자의 뇌의 활성도 또는 집중도가 상승하였다면, 프로세서(111)는 상승분에 비례하는 점수(예를 들면, 양의 값을 가지는 점수)를 포함하는 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 반대로, 사용자의 뇌의 활성도 또는 집중도가 오히려 저하되었다면, 프로세서(111)는 음의 값을 가지는 점수를 포함하는 피드백 데이터를 생성할 수 있다.Here, the feedback data means that the processor 111 compares the newly acquired user's biometric information with the existing biometric information at the time the multimedia content selected based on the user's biometric information is displayed through the output unit 120. This may be data that reflects an evaluation of how much activity and concentration have increased. For example, if the processor 111 displays new content different from the multimedia content currently displayed on the output unit 120 based on the user's first biometric information, at this time, the user's newly acquired second biometric information As a result of analyzing, if the user's brain activity or concentration increases compared to the first biometric information, the processor 111 sends feedback data including a score proportional to the increase (for example, a score with a positive value). can be created. Conversely, if the user's brain activity or concentration has actually decreased, the processor 111 may generate feedback data including a score with a negative value.

프로세서(111)는 다른 구성요소(예를 들면, 착용모듈(200), 서버(300))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(111)는 메인 프로세서(예를 들면, 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예를 들면, 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 센서 허브 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 제공 장치(100)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.The processor 111 stores commands or data received from other components (e.g., wearable module 200, server 300) in volatile memory, processes the commands or data stored in the volatile memory, and produces result data. can be stored in non-volatile memory. In one embodiment, the processor 111 is a main processor (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor that can operate independently or together (e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit (NPU) It may include a processing unit) and a sensor hub processor. For example, when the content providing device 100 includes a main processor and a auxiliary processor, the auxiliary processor may be set to use less power than the main processor or be specialized for a designated function. The auxiliary processor may be implemented separately from the main processor or as part of it.

보조 프로세서는, 예를 들면, 메인 프로세서가 인액티브 상태에 있는 동안 메인 프로세서를 대신하여, 또는 메인 프로세서가 액티브 상태에 있는 동안 메인 프로세서와 함께, 컨텐츠 제공 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 보조 프로세서는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소의 일부로서 구현될 수 있다. The auxiliary processor is, for example, at least one of the components of the content providing device 100, on behalf of the main processor while the main processor is in an inactive state, or together with the main processor while the main processor is in an active state. At least some of the functions or states related to the components can be controlled. In one embodiment, a coprocessor may be implemented as part of another functionally related component.

일 실시예에서, 보조 프로세서가 신경망 처리 장치인 경우, 보조 프로세서는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 컨텐츠 제공 장치(100) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버를 통해 수행될 수도 있다. In one embodiment, when the co-processor is a neural network processing device, the co-processor may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models. Artificial intelligence models can be created through machine learning. For example, such learning may be performed in the content providing device 100 itself, where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server.

학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.Learning algorithms may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but It is not limited. An artificial intelligence model may include multiple artificial neural network layers. Artificial neural networks include deep neural network (DNN), convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), restricted boltzmann machine (RBM), belief deep network (DBN), bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above. In addition to hardware structures, artificial intelligence models may additionally or alternatively include software structures.

프로세서(111)는 입력 레이어, 하나 이상의 히든 레이어 및 출력 레이어를 포함하는 다층 신경망, 및 생체 정보, 상기 피드백 데이터를 입력값으로 하고 평가 점수를 출력값으로 하는 학습 데이터를 사용하여 다층 신경망을 지도학습시켜 학습 데이터를 기초로 최적화된 하이퍼파라미터(hyperparameter)를 산출하는 학습 엔진을 포함할 수 있다.The processor 111 performs supervised learning on the multi-layer neural network using a multi-layer neural network including an input layer, one or more hidden layers, and an output layer, and biometric information and training data with the feedback data as input and the evaluation score as output. It may include a learning engine that calculates optimized hyperparameters based on learning data.

여기서 입력 레이어는, 생체 정보 및 피드백 데이터를 입력받을 수 있다. 하나 이상의 히든 레이어는, 입력 레이어의 출력값 각각에 대하여 가중치를 곱하고, 바이어스를 더하여 출력할 수 있다. 출력 레이어는, 히든 레이어의 출력값을 입력받아 활성화 함수를 이용하여 출력 벡터를 출력할 수 있다.Here, the input layer can receive biometric information and feedback data. One or more hidden layers can output the output values by multiplying each output value of the input layer by a weight and adding a bias. The output layer can receive the output value of the hidden layer and output an output vector using an activation function.

또한, 다층 신경망은 출력 레이어에 연결된 손실함수 레이어를 포함할 수 있다. 출력 벡터는 손실함수 레이어에 입력될 수 있다. 손실함수 레이어는 출력 벡터와 각각의 피드백 데이터에 대한 정답 벡터를 비교하는 손실 함수를 이용하여 손실값을 출력할 수 있다. 다층 신경망의 파라미터는 손실값이 작아지는 방향으로 학습될 수 있다.Additionally, a multi-layer neural network may include a loss function layer connected to the output layer. The output vector can be input to the loss function layer. The loss function layer can output loss values using a loss function that compares the output vector and the correct answer vector for each feedback data. Parameters of a multi-layer neural network can be learned in a direction that reduces the loss value.

이러한 프로세서(111)의 다층 신경망 구조 및 학습 엔진의 동작은, 도 5 및 도 6을 참조하여 후술할 서버 프로세서의 구조 및 서버 프로세서의 학습 동작과 동일하거나 유사할 수 있다.The multi-layer neural network structure and the operation of the learning engine of the processor 111 may be the same or similar to the structure of the server processor and the learning operation of the server processor, which will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.

제어부(110)의 메모리(112)는 복수의 멀티미디어 컨텐츠를 저장할 수 있다. 컨텐츠 제공 장치(100)는 메모리(112)에 저장된 복수의 멀티미디어 컨텐츠 중 어느 하나를 사용자의 입력에 기초하여 선택하고 선택된 컨텐츠를 출력부(120)를 통해 출력할 수 있다. The memory 112 of the control unit 110 can store a plurality of multimedia contents. The content providing device 100 may select one of a plurality of multimedia contents stored in the memory 112 based on a user's input and output the selected content through the output unit 120 .

또한, 메모리(112)는 사용자의 뇌의 활성도에 관한 제1 임계값과 사용자의 뇌의 집중도에 관한 제2 임계값을 저장할 수 있다. 여기서, 제1 임계값은 사용자의 뇌의 활성도 분포 범위 내의 어느 하나의 값을 의미할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 뇌의 활성도가 0 ~ 100 범위의 값으로 표현되는 경우, 제1 임계값은 0 ~ 100 범위의 값 중 어느 하나, 예를 들면 50일 수 있다. 다만 이는 예시적인 것이고, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않는다. 마찬가지로, 제2 임계값은 사용자의 뇌의 집중도 분포 범위 내의 어느 하나의 값을 의미할 수 있으며, 여기서 '범위'의 최솟값과 최댓값은 다양할 수 있다.Additionally, the memory 112 may store a first threshold regarding the user's brain activity and a second threshold regarding the user's brain concentration. Here, the first threshold may mean any one value within the distribution range of the user's brain activity. For example, when the user's brain activity is expressed as a value in the range of 0 to 100, the first threshold may be any one of the values in the range of 0 to 100, for example, 50. However, this is an example, and embodiments of the present invention are not limited thereto. Likewise, the second threshold may mean any one value within the concentration distribution range of the user's brain, where the minimum and maximum values of the 'range' may vary.

프로세서(111)는 사용자 정보, 생체 정보, 및 피드백 데이터 등에 기초하여 제1 및/또는 제2 임계값을 변경하여 메모리(112)에 저장할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(111)는 생체 정보를 분석하고, 생체 정보 중 사용자의 뇌의 활성도가 제1 임계값 이하인 경우, 현재 출력부(120)에서 출력되고 있는 멀티미디어 컨텐츠와 다른 컨텐츠를 메모리(112)에서 선택하여 출력부(120)에 출력할 수 있다. 또는, 프로세서(111)는 생체 정보 중 사용자의 뇌의 집중도가 제2 임계값 이하로 되는 경우, 현재 출력부(120)에서 출력되고 있는 멀티미디어 컨텐츠와 다른 컨텐츠를 메모리(112)에서 선택하여 출력부(120)에 출력할 수 있다.The processor 111 may change the first and/or second threshold values based on user information, biometric information, feedback data, etc. and store them in the memory 112. For example, the processor 111 analyzes the biometric information, and if the user's brain activity among the biometric information is below the first threshold, the processor 111 stores content different from the multimedia content currently being output from the output unit 120 in the memory 112. ) can be selected and output to the output unit 120. Alternatively, when the concentration of the user's brain among the biometric information falls below the second threshold, the processor 111 selects content different from the multimedia content currently being output from the output unit 120 from the memory 112 and outputs the content to the output unit 120. It can be output at (120).

또한, 메모리(112)는 사용자의 감정 상태에 관한 트리거 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 사용자의 감정 상태에 관한 트리거 정보는, 사용자의 감정 상태를 어느 하나의 상태에서 다른 상태로 변경시키기 위해 필요한 생체 정보의 임계값에 관한 정보일 수 있다.Additionally, the memory 112 may store trigger information regarding the user's emotional state. Here, the trigger information regarding the user's emotional state may be information regarding the threshold value of biometric information required to change the user's emotional state from one state to another.

그 밖에 메모리(112)는, 컨텐츠 제공 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(112)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.In addition, the memory 112 may store various data used by at least one component of the content providing device 100. Data may include, for example, input data or output data for software and instructions related thereto. Memory 112 may include volatile memory or non-volatile memory.

통신 모듈(113)은 컨텐츠 제공 장치(100)와 외부 전자 장치 간의 유선 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(113)은 프로세서(111)와 독립적으로 운영되고, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 모듈(113)은 무선 통신 모듈 또는 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 네트워크(400)를 통하여 컨텐츠 제공 장치(100)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들로 구현될 수 있다. The communication module 113 may support establishing a wired or wireless communication channel between the content providing device 100 and an external electronic device, and performing communication through the established communication channel. The communication module 113 operates independently of the processor 111 and may include one or more communication processors that support wired communication or wireless communication. In one embodiment, the communication module 113 may include a wireless communication module or a wired communication module. Among these communication modules, the corresponding communication module can communicate with the content providing device 100 through the network 400. These various types of communication modules may be integrated into one component or may be implemented as a plurality of separate components.

무선 통신 모듈은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈은 컨텐츠 제공 장치(100), 외부 전자 장치 또는 네트워크 시스템에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신 모듈은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate, mMTC 실현을 위한 손실 Coverage 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency를 지원할 수 있다.The wireless communication module may support 5G networks after the 4G network and next-generation communication technologies, for example, NR access technology (new radio access technology). NR access technology provides high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low latency). -latency communications)) can be supported. The wireless communication module may support high frequency bands, for example, to achieve high data rates. Wireless communication modules use various technologies to secure performance in high frequency bands, such as beamforming, massive MIMO (multiple-input and multiple-output), and full-dimensional multiple input/output (FD). -It can support technologies such as full dimensional MIMO (MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna. The wireless communication module can support various requirements specified in the content providing device 100, external electronic devices, or network systems. In one embodiment, the wireless communication module may support peak data rate for realizing eMBB, loss coverage for realizing mmTC, or U-plane latency for realizing URLLC.

안테나 모듈(114)은 신호 또는 전력을 외부 전자 장치로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 모듈(114)은 서브스트레이트 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 모듈(114)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이 경우, 네트워크(400)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(113)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(113)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.The antenna module 114 may transmit signals or power to or receive signals or power from an external electronic device. In one embodiment, the antenna module 114 may include an antenna that includes a radiator made of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate. In one embodiment, antenna module 114 may include multiple antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the network 400 may be selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 113. Signals or power may be transmitted or received between the communication module 113 and an external electronic device through the selected at least one antenna.

일 실시예에서, 명령 또는 데이터는 네트워크(400)에 연결된 컨텐츠 제공 장치(100)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 컨텐츠 제공 장치(100)는 컨텐츠 제공 장치(100)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 컨텐츠 제공 장치(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 컨텐츠 제공 장치(100)에서 실행될 수 있다. In one embodiment, commands or data may be transmitted or received between content providing devices 100 connected to network 400. The content providing device 100 may be the same or a different type of device from the content providing device 100. In one embodiment, all or part of the operations performed on the content providing device 100 may be performed on the content providing device 100.

예를 들면, 컨텐츠 제공 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 컨텐츠 제공 장치(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 컨텐츠 제공 장치(100)로 전달할 수 있다. 컨텐츠 제공 장치(100)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 컨텐츠 제공 장치(100)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다.For example, when the content providing device 100 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the content providing device 100 executes the function or service on its own. Instead of or additionally, one or more external electronic devices may be requested to perform at least a portion of the function or service. One or more external electronic devices that have received the request may execute at least part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the content providing device 100. The content providing device 100 may process the result as is or additionally and provide it as at least part of a response to the request. For this purpose, for example, cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology can be used. The content providing device 100 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.

컨텐츠 제공 장치(100)의 거치부(130)는 착용모듈(200)이 미사용되는 경우 착용모듈(200)을 거치할 수 있도록 컨텐츠 제공 장치(100) 외부에 형성될 수 있다. 거치부(130)의 형상은 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 거치부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 컨텐츠 제공 장치(100)의 출력부(120)의 베젤 부분에 부착된 원통 형태의 형상을 가질 수 있다.The mounting portion 130 of the content providing device 100 may be formed outside the content providing device 100 to accommodate the wearing module 200 when the wearing module 200 is not in use. The shape of the mounting portion 130 may vary. In one embodiment, the mounting unit 130 may have a cylindrical shape attached to the bezel portion of the output unit 120 of the content providing device 100, as shown in FIG. 2 .

지지부(140)는 사용자가 컨텐츠 제공 장치(100)를 이용하여 멀티미디어 컨텐츠 또는 게임을 즐기는 도중에 컨텐츠 제공 장치(100)가 지면에 안정적으로 고정될 수 있도록 컨텐츠 제공 장치(100)를 지지할 수 있다.The support unit 140 may support the content providing device 100 so that the content providing device 100 can be stably fixed to the ground while the user is enjoying multimedia content or a game using the content providing device 100.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용모듈(200)을 설명하기 위한 도면이다. Figure 4 is a diagram for explaining the wearable module 200 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 착용모듈(200)은 복수의 센서 중 어느 하나 또는 일부만을 이용하거나, 복수의 센서 전부를 이용하여 사용자의 뇌파를 감지할 수 있다. 이 경우, 복수의 센서 각각은 사용자의 뇌의 각 부분(예를 들면, 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽 등)에 가깝게 부착될 수 있다. 이에 따라, 복수의 센서 각각은 뇌의 특정 부위에서 발생하는 뇌파를 개별적으로 감지할 수 있다.Referring to FIG. 4, the wearable module 200 may detect the user's brain waves by using only one or part of a plurality of sensors, or by using all of the plurality of sensors. In this case, each of the plurality of sensors may be attached close to each part of the user's brain (eg, frontal lobe, parietal lobe, temporal lobe, occipital lobe, etc.). Accordingly, each of the plurality of sensors can individually detect brain waves occurring in a specific part of the brain.

착용모듈(200)은 사용자의 머리 부분에 적어도 일부가 접촉하도록 머리띠 형태로 형성될 수 있다.The wearing module 200 may be formed in the shape of a headband so that at least a portion of it contacts the user's head.

착용모듈(200)은 복수의 센서, 통신부(220), 및 케이블(230)을 포함할 수 있다. 복수의 센서는 제1 센서(210_1), 제2 센서(210_2)를 포함할 수 있다. 복수의 센서에 포함되는 센서의 수는 다양할 수 있다. 비록 도 4에서는 2개의 센서만이 도시되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않는다. 각각의 센서(210_1, 210_2)는 뇌파(Electroencephalogram) 검출을 위한 금속 측정 전극을 포함할 수 있다. 각각의 센서(210_1, 210_2)는 사용자의 뇌에서 흘러나오는 뇌파를 개별적으로 검출할 수 있다. 사용자가 착용모듈(200)을 머리에 착용한 경우에 측정 전극은 사용자의 두피 또는 얼굴 피부에 접촉할 수 있다. 각각의 센서(210_1, 210_2)는 서로 다른 부위의 뇌에서 흘러나오는 뇌파를 개별적으로 검출할 수 있다. 예를 들면, 제1 센서(210_1)는 전두엽에서 흘러나오는 제1 뇌파를, 제2 센서(210_2)는 후두엽에서 흘러나오는 제2 뇌파를 검출할 수 있다. 또는, 제1 센서(210_1)는 좌뇌에서 흘러나오는 제1 뇌파를, 제2 센서(210_2)는 우뇌에서 흘러나오는 제2 뇌파를 검출할 수 있다.The wearable module 200 may include a plurality of sensors, a communication unit 220, and a cable 230. The plurality of sensors may include a first sensor 210_1 and a second sensor 210_2. The number of sensors included in the plurality of sensors may vary. Although only two sensors are shown in FIG. 4, embodiments of the present invention are not limited thereto. Each sensor 210_1 and 210_2 may include a metal measurement electrode for detecting electroencephalograms. Each sensor 210_1 and 210_2 can individually detect brain waves flowing from the user's brain. When the user wears the wearable module 200 on the head, the measuring electrode may contact the user's scalp or facial skin. Each sensor (210_1, 210_2) can individually detect brain waves flowing from different parts of the brain. For example, the first sensor 210_1 may detect the first brain wave flowing from the frontal lobe, and the second sensor 210_2 may detect the second brain wave flowing from the occipital lobe. Alternatively, the first sensor 210_1 may detect the first brain wave flowing from the left brain, and the second sensor 210_2 may detect the second brain wave flowing from the right brain.

통신부(220)는 착용모듈(200)의 복수의 센서에 의해 획득된 뇌파 데이터를 외부 전자 장치(예를 들면, 컨텐츠 제공 장치(100))로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 신호 또는 데이터를 수신할 수 있다. 통신부(220)는 컨텐츠 제공 장치(100) 등 외부 전자 장치와 착용모듈(200) 간의 유선 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립하고, 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. The communication unit 220 transmits brain wave data acquired by a plurality of sensors of the wearable module 200 to an external electronic device (e.g., the content providing device 100) or receives signals or data from an external electronic device. You can. The communication unit 220 may establish a wired or wireless communication channel between an external electronic device, such as the content providing device 100, and the wearable module 200, and support communication through the established communication channel.

통신부(220)는 무선 통신 모듈 또는 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공 장치(100)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들로 구현될 수 있다. The communication unit 220 may include a wireless communication module or a wired communication module. Among these communication modules, the corresponding communication module can communicate with the content providing device 100 through a network. These various types of communication modules may be integrated into one component or may be implemented as a plurality of separate components.

케이블(230)은 컨텐츠 제공 장치(100)와 연결될 수 있다. 착용모듈(200)은 케이블(230)을 통해 컨텐츠 제공 장치(100)로부터 전기 에너지를 전달받을 수 있다. 또한, 케이블(230)은 착용모듈(200)이 유선 통신 방법으로 컨텐츠 제공 장치(100)와 데이터를 주고받는 경우, 데이터를 전송할 수 있는 통신 케이블을 포함할 수 있다. 즉, 착용모듈(200)은 케이블(230)을 통해 신호 또는 전력을 외부 전자 장치로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 장치(100)는, 케이블(230)을 포함하여 착용모듈(200)과 일체형으로 제공됨으로써, 장치 관리 편의성을 증대시키고 유선 통신 방법으로 데이터를 송신하여 안정적인 데이터 처리를 제공할 수 있다.The cable 230 may be connected to the content providing device 100. The wearable module 200 can receive electrical energy from the content providing device 100 through the cable 230. Additionally, the cable 230 may include a communication cable capable of transmitting data when the wearable module 200 exchanges data with the content providing device 100 using a wired communication method. That is, the wearable module 200 can transmit a signal or power to an external electronic device or receive it from the outside through the cable 230. The content providing device 100 according to an embodiment of the present invention includes a cable 230 and is provided integrally with the wearable module 200, thereby increasing device management convenience and transmitting data using a wired communication method to provide stable data. Processing can be provided.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구조를 설명하기 위한 블록도이다. Figure 5 is a block diagram for explaining the structure of a server according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 서버(300)는 서버 프로세서(310), 서버 메모리(320), 및 사용자 관리부(330)를 포함할 수 있다. 서버 프로세서(310)는 컨텐츠 제공 장치(100)의 메모리(112)에 저장된 뇌파 데이터, 생체 정보, 피드백 데이터를 수신할 수 있다. 서버 메모리(320)는 수신한 뇌파 데이터, 생체 정보, 피드백 데이터를 저장할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the server 300 may include a server processor 310, a server memory 320, and a user management unit 330. The server processor 310 may receive brainwave data, biometric information, and feedback data stored in the memory 112 of the content providing device 100. The server memory 320 may store received brainwave data, biometric information, and feedback data.

서버 프로세서(310)는 학습 모델을 이용하여 컨텐츠 제공 장치(100)에서 출력되는 멀티미디어 컨텐츠 선택 신호를 생성할 수 있다.The server processor 310 may generate a multimedia content selection signal output from the content providing device 100 using a learning model.

이를 위해, 서버 프로세서(310)는 다층 신경망(311), 학습 엔진(312)을 포함할 수 있다. To this end, the server processor 310 may include a multi-layer neural network 311 and a learning engine 312.

학습 엔진(312)은 복수의 학습 데이터를 사용하여 다층 신경망(311)을 미리 지도학습시킬 수 있다. 다층 신경망(Multilayer Neural Network)은 많은 수의 인공 뉴런(또는, 노드)들을 이용하여 생물학적인 시스템의 계산 능력을 모방하는 소프트웨어나 하드웨어로 구현된 예측 모델이다. The learning engine 312 may perform supervised learning in advance on the multi-layer neural network 311 using a plurality of learning data. A multilayer neural network is a prediction model implemented in software or hardware that imitates the computational ability of a biological system using a large number of artificial neurons (or nodes).

학습 엔진(312)은, 다층 신경망(311)이 학습 데이터를 기초로 컨텐츠 선택 신호를 정확하게 생성할 수 있도록, 생체 정보, 피드백 데이터, 및 선택 신호를 입력값으로 하고, 평가 점수를 출력값으로 하는 학습 데이터를 사용하여 다층 신경망(311)을 지도학습시킬 수 있다. 여기서, 평가 점수는 생체 정보와 피드백 데이터의 상관관계를 기초로 생성되는 점수일 수 있다. 평가 점수는, 제1 생체 정보에 포함된 사용자 뇌의 집중도 및 활성도 값과, 제1 생체 정보에 기초하여 프로세서(111)가 선택한 멀티미디어 컨텐츠에 따른 제2 생체 정보의 비교 결과에 의한 피드백 데이터의 상관관계를 기초로 생성되는 점수일 수 있다. 평가 점수가 높을수록 프로세서(111)의 선택 결과가 긍정적임을 의미할 수 있다.The learning engine 312 uses biometric information, feedback data, and selection signals as input values and the evaluation score as output values so that the multi-layer neural network 311 can accurately generate a content selection signal based on the learning data. The multi-layer neural network 311 can be supervised using data. Here, the evaluation score may be a score generated based on the correlation between biometric information and feedback data. The evaluation score is the correlation between the concentration and activity values of the user's brain included in the first biometric information and the feedback data obtained by comparing the second biometric information according to the multimedia content selected by the processor 111 based on the first biometric information. It may be a score generated based on a relationship. A higher evaluation score may mean that the selection result of the processor 111 is more positive.

이때, 지도학습이란, 입력값과 그에 따른 출력값이 있는 데이터를 학습 데이터로 이용하여 주어진 입력값에 따른 출력값을 찾는 학습을 의미하며, 정답을 알고 있는 상태에서 이루어지는 학습을 의미한다. 지도 학습에서 주어지는 입력값과 출력값 세트를 학습 데이터(Training Data)라고 한다. At this time, supervised learning refers to learning to find an output value according to a given input value by using data with input values and corresponding output values as learning data, and refers to learning that takes place when the correct answer is known. The set of input and output values given in supervised learning is called training data.

다층 신경망(311)은 입력 레이어, 하나 이상의 히든 레이어, 및 출력 레이어을 포함할 수 있다.The multi-layer neural network 311 may include an input layer, one or more hidden layers, and an output layer.

일 실시예에서, 다층 신경망(311)은, 입력값을 입력받고 제1 특징 벡터의 성분 개수에 상응하는 노드들을 갖는 입력 레이어, 입력 레이어의 출력값 각각에 대하여 가중치를 곱하고, 바이어스(bias)를 더하여 출력하는 제1 히든 레이어, 및 제1 히든 레이어의 출력값 각각에 대하여 가중치를 곱하고, 바이어스를 더하여 출력하는 제2 히든 레이어, 및 제2 히든 레이어의 출력값 각각에 대하여 가중치를 곱하고, 그 결과를 활성화 함수를 이용하여 출력하는 출력 레이어(output layer)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the multilayer neural network 311 receives an input value, multiplies the weight for each of the input layer and the output value of the input layer having nodes corresponding to the number of components of the first feature vector, and adds a bias. Multiply the weight for each of the first hidden layer to be output and the output value of the first hidden layer, add the bias, multiply the weight for each of the output values of the second hidden layer and the second hidden layer to be output, and use the result as an activation function It may include an output layer that outputs using .

예를 들어, 활성화 함수는 Softmax 함수일 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 제한되는 것은 아니고, 활성화 함수는 LeRU 함수 등 다른 다양한 함수일 수 있다. 가중치와 바이어스는 지도학습에 의해 지속적으로 갱신될 수 있다. For example, the activation function may be a Softmax function, but embodiments of the present invention are not limited thereto, and the activation function may be various other functions such as the LeRU function. Weights and biases can be continuously updated through supervised learning.

구체적으로, 출력 벡터는 출력 레이어에 연결된 손실함수 레이어에 입력될 수 있다. 손실함수 레이어는 출력 벡터와 각각의 학습 데이터에 대한 정답 벡터를 비교하는 손실 함수를 이용하여 손실값을 출력할 수 있다. 다층 신경망(311)의 파라미터는 손실값이 작아지는 방향으로 지도학습될 수 있다.Specifically, the output vector can be input to a loss function layer connected to the output layer. The loss function layer can output loss values using a loss function that compares the output vector with the correct answer vector for each training data. Parameters of the multi-layer neural network 311 can be supervised learning in a direction that reduces the loss value.

예를 들어, 손실함수 레이어는 [수학식 1]을 따라 손실 값을 계산할 수 있다. [수학식 1]에서, N은 복수의 학습 데이터의 수, n은 학습 데이터를 식별하는 자연수, k는 n번째 학습 데이터의 값을 식별하는 자연수, nk는 n번째 학습 데이터의 k번째 값을 의미하고, t는 정답 데이터를 의미하고, y는 출력 벡터를 의미하고, E는 손실값을 의미할 수 있다.For example, the loss function layer can calculate the loss value according to [Equation 1]. In [Equation 1], N is the number of a plurality of learning data, n is a natural number identifying the learning data, k is a natural number identifying the value of the nth learning data, and nk is the kth value of the nth learning data. , t may mean the correct answer data, y may mean the output vector, and E may mean the loss value.

또는, 손실함수 레이어는 [수학식 2]를 따라 손실 값을 계산할 수 있다. [수학식 2]에서, n은 클래스 별 학습 데이터의 수, y와 j는 클래스를 나타내는 식별자, C는 상수값, M은 클래스의 개수, x_y는 학습 데이터가 클래스 y에 속할 확률값, x_j는 학습 데이터가 클래스 j에 속할 확률값, L은 손실값을 의미할 수 있다.Alternatively, the loss function layer can calculate the loss value according to [Equation 2]. In [Equation 2], n is the number of training data for each class, y and j are identifiers representing the classes, C is a constant value, M is the number of classes, x_y is the probability that the training data belongs to class y, and x_j is the learning data. The probability value that the data belongs to class j, L may mean the loss value.

서버 프로세서(310)는 적어도 하나의 하드웨어 칩 형태로 제작되어 디바이스에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 서버 프로세서(310)는 인공 지능(AI; artificial intelligence)을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있고, 또는 기존의 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor) 또는 그래픽 전용 프로세서(예: GPU)의 일부로 제작되어 전술한 각종 디바이스에 탑재될 수도 있다.The server processor 310 may be manufactured in the form of at least one hardware chip and mounted on a device. For example, the server processor 310 may be manufactured in the form of a dedicated hardware chip for artificial intelligence (AI), or an existing general-purpose processor (e.g., CPU or application processor) or a graphics-specific processor (e.g., It may be manufactured as part of a GPU and mounted on the various devices mentioned above.

이 경우, 서버 프로세서(310)는 하나의 디바이스에 탑재될 수도 있으며, 또는 별개의 디바이스에 탑재될 수도 있다. 한편, 서버 프로세서(310)의 학습 모델은 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 학습 모델이 소프트웨어 모듈(또는, 인스트럭션(instruction) 포함하는 프로그램 모듈)로 구현되는 경우, 소프트웨어 모듈은 컴퓨터로 읽을 수 있는 판독 가능한 비일시적 판독 가능 기록매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 이 경우, 적어도 하나의 소프트웨어 모듈은 OS(Operating System)에 의해 제공되거나, 소정의 어플리케이션에 의해 제공될 수 있다. 또는, 적어도 하나의 소프트웨어 모듈 중 일부는 OS(Operating System)에 의해 제공되고, 나머지 일부는 소정의 어플리케이션에 의해 제공될 수 있다.In this case, the server processor 310 may be mounted on one device or may be mounted on a separate device. Meanwhile, the learning model of the server processor 310 may be implemented as a software module. If the learning model is implemented as a software module (or a program module containing instructions), the software module may be stored on non-transitory computer readable media. there is. Additionally, in this case, at least one software module may be provided by an operating system (OS) or a predetermined application. Alternatively, part of at least one software module may be provided by an operating system (OS), and the remaining part may be provided by a predetermined application.

사용자 관리부(330)는, 서버(300)가 제공하는 게임 어플리케이션 프로그램이 설치된 사용자 단말로부터 사용자 정보를 제공받아 저장하고, 사용자 단말을 관리할 수 있다. 사용자 관리부(330)은 게임 어플리케이션에 대한 회원 가입 절차를 진행하여 그에 따라 회원으로 가입된 사용자의 각종 정보를 저장하여 관리하고, 서비스에 관련된 기능을 제공할 수도 있다. 사용자 관리부(330)은 게임 어플리케이션 서비스의 사용자 인증이나, 서비스와 관련된 구매 결제를 위한 인증 시스템 및 결제 시스템과 연동할 수도 있다. The user management unit 330 may receive and store user information from a user terminal on which the game application program provided by the server 300 is installed, and manage the user terminal. The user management unit 330 may perform a membership registration process for a game application, store and manage various information of users who have registered as members, and provide functions related to the service. The user management unit 330 may be linked with an authentication system and payment system for user authentication of the game application service or purchase payment related to the service.

일 실시예에서, 사용자 관리부(330)은 사용자 단말로부터 제공받은 사용자 정보를 기초로, 사용자 단말에 대한 고유 식별 정보를 추출하여 저장할 수 있다. 고유 식별 정보는, 예를 들면 사용자 단말 각각의 ID(Identification), 또는 고유 IP(Internet Protocol) 주소 등일 수 있다.In one embodiment, the user management unit 330 may extract and store unique identification information for the user terminal based on user information provided from the user terminal. The unique identification information may be, for example, an ID (Identification) of each user terminal, or a unique IP (Internet Protocol) address.

서버(300)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹 서버(Web Server) 또는 왑 서버(WAP Server)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 소프트웨어적으로는, C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등 여하한 언어를 통하여 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈(Module)을 포함할 수 있다. 또한, 서버(300)는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 통하여 불특정 다수 클라이언트 및/또는 다른 서버와 연결되어 있고, 클라이언트 또는 다른 서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 및 그를 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(서버 프로그램)를 뜻하는 것이다. 또한, 서버(300)는, 전술한 서버 프로그램 이외에도, 서버(300) 상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과 경우에 따라서는 내부 또는 외부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스(DB: Database, 이하 "DB"라 한다)를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이다. The server 300 may have the same hardware configuration as a typical web server or WAP server. However, in terms of software, it may be implemented through any language such as C, C++, Java, Visual Basic, and Visual C, and may include program modules that perform various functions. In addition, the server 300 is generally connected to an unspecified number of clients and/or other servers through an open computer network such as the Internet, and receives work performance requests from clients or other servers and derives and provides work results in response. It refers to a computer system and the computer software (server program) installed for it. In addition, in addition to the server program described above, the server 300 includes a series of application programs running on the server 300 and, in some cases, various databases (DBs) built internally or externally, hereinafter referred to as "databases". It should be understood as a broad concept that includes “DB”).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 인지능력훈련 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of providing user-customized cognitive ability training according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dynamic environment in a game based on brain wave data according to an embodiment of the present invention. am.

도 6을 참조하면, 먼저 S610 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 출력부(120)는 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 포함하는 게임 컨텐츠를 출력한다.Referring to FIG. 6, first, in step S610, the output unit 120 of the content providing device 100 outputs game content including at least one user interface.

이어, S620 단계에서, 착용모듈(200)에 의해, 출력된 게임 컨텐츠에 반응하는 사용자의 뇌파를 감지하여 뇌파 데이터를 생성한다.Next, in step S620, the wearable module 200 detects the user's brain waves in response to the output game content and generates brain wave data.

사용자가 착용모듈(200)을 착용하면, 착용모듈(200)에 전원이 공급되면서 컨텐츠 제공 장치(100)와 착용모듈(200)이 연결된다. 착용모듈(200)은 복수의 센서 중 어느 하나 또는 일부만을 이용하거나, 복수의 센서 전부를 이용하여 사용자의 뇌파를 감지할 수 있다. 착용모듈(200)이 복수의 센서를 이용하여 뇌파를 감지하는 경우, 각각의 센서는 사용자의 뇌에서 흘러나오는 뇌파를 개별적으로 검출할 수 있다. When the user wears the wearable module 200, power is supplied to the wearable module 200, and the content providing device 100 and the wearable module 200 are connected. The wearable module 200 may detect the user's brain waves using only one or part of the plurality of sensors, or all of the plurality of sensors. When the wearable module 200 detects brain waves using a plurality of sensors, each sensor can individually detect brain waves flowing from the user's brain.

여기서 뇌파 반응 데이터는, 시간에 따라 진폭이 변화하는 파형으로 표현될 수 있다. 또한 뇌파 반응 데이터는 적어도 하나의 특성파 데이터를 포함할 수 있다. 특성파 데이터는, 사용자의 뇌파를 측정하여 얻을 수 있는 개별적인 뇌파들(델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파 등) 각각에 대한 데이터를 의미할 수 있다.Here, the brain wave response data can be expressed as a waveform whose amplitude changes over time. Additionally, the brain wave response data may include at least one characteristic wave data. Characteristic wave data may refer to data for each individual brain wave (delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, gamma wave, etc.) that can be obtained by measuring the user's brain wave.

뇌파는 주파수 및 진폭에 따라 복수의 개별적인 뇌파로 분류할 수 있다. 뇌파는 수만 개의 뇌세포 활동이 합쳐진 전기적 파동으로, 외부 자극에 의해 발생하는 뇌파와, 외부 자극이 없이 뇌의 활동에 의해 발생하는 뇌파로 구분된다. 이 경우, 외부 자극 없이 뇌의 활동에 의해 발생하는 뇌파는, 다시 고유 주파수에 따라 델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파로 분류할 수 있다.Brain waves can be classified into multiple individual brain waves according to frequency and amplitude. Brain waves are electrical waves that combine the activities of tens of thousands of brain cells, and are divided into brain waves generated by external stimulation and brain waves generated by brain activity without external stimulation. In this case, brain waves generated by brain activity without external stimulation can be classified into delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves according to their natural frequencies.

델타(Delta)파는 주파수 1~4Hz로 1초 동안 1~4번 진동하여 뇌파 중 가장 적게 진동한다. 델타파는 아주 깊은 수면이나 깊은 명상, 또는 의식 불명 상태일 때 나타난다.Delta waves vibrate 1 to 4 times per second at a frequency of 1 to 4 Hz, making them the least likely to vibrate among brain waves. Delta waves appear during very deep sleep, deep meditation, or unconsciousness.

세타(Theta)파는 주파수 4~7Hz로 초당 4~7번 정도 진동한다. 창의적인 생각이 일어나는 순간이나 정서 안정 또는 잠에 빠져드는 과정에서 주로 나타난다. 성인보다는 어린이에게 더 많이 나타나며 명상하는 동안에도 나타난다.Theta waves oscillate 4 to 7 times per second with a frequency of 4 to 7 Hz. It usually appears at moments of creative thinking, emotional stability, or falling asleep. It appears more often in children than adults and also occurs during meditation.

알파(Alpha)파는 주파수 8~12Hz로, 마음이 편안하고 안정 상태에 있을 때 나타나는 뇌파이다. 특히 눈을 감고 편안한 상태에 있을 때 안정된 알파파가 나타난다. 알파파는 눈을 뜨면 약해지고 감으면 강해지기 때문에 뇌의 시각 영역과 연결된다고 추측된다.Alpha waves have a frequency of 8 to 12 Hz and are brain waves that appear when the mind is in a comfortable and stable state. In particular, stable alpha waves appear when you are in a relaxed state with your eyes closed. Alpha waves are assumed to be connected to the visual area of the brain because they become weaker when the eyes are open and stronger when they are closed.

베타(Beta)파는 주파수 18~25Hz로, 대체로 눈을 뜨고 생각하고 활동하는 동안 나타나는 뇌파이다. 특히, 불안하거나 긴장한 상태, 복잡한 계산을 처리할 때에 자주 나타난다. 생각이 많거나 걱정을 할 때도 나타난다.Beta waves have a frequency of 18 to 25 Hz and are brain waves that generally appear while thinking and doing activities with the eyes open. In particular, it often appears in anxious or tense states or when processing complex calculations. It also appears when you have a lot of thoughts or are worried.

감마(Gamma)파는 주파수 30~100Hz)로, 초조한 상태이거나 깊은 주의 집중이 이뤄질 때 잘 나타난다.Gamma waves have a frequency of 30 to 100 Hz and appear well when one is anxious or has deep concentration.

이하 본 명세서에서, 특성파란, 전술한 델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파 중 어느 하나를 의미할 수 있다.Hereinafter, in this specification, the characteristic wave may mean any one of the above-mentioned delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, and gamma wave.

착용모듈(200)은, 사용자가 출력부(120)에 표시된 이미지를 보았을 때 변화된 뇌파를 감지하고, 이를 기초로 뇌파 반응 데이터를 생성할 수 있다. 뇌파 반응 데이터에 포함된 특성파 데이터는, 각각의 개별 뇌파(델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파)의 세기 값 및 세기 값의 변화율을 기초로 생성될 수 있다.The wearable module 200 may detect a changed brain wave when the user views the image displayed on the output unit 120 and generate brain wave response data based on this. Characteristic wave data included in the brain wave response data may be generated based on the intensity value and rate of change of the intensity value of each individual brain wave (delta wave, theta wave, alpha wave, beta wave, and gamma wave).

S630 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)에 의해, 뇌파 데이터에 밴드패스 필터(Band-pass filter)를 적용하여 알파파 데이터를 생성한다.In step S630, the control unit 110 of the content providing device 100 applies a band-pass filter to the brain wave data to generate alpha wave data.

밴드패스 필터는, 특정 주파수 사이의 신호만 통과시키는 필터이다. 밴드패스 필터는 RLC 회로를 이용하여 구현될 수 있다. A bandpass filter is a filter that only passes signals between specific frequencies. A bandpass filter can be implemented using an RLC circuit.

제어부(110)의 프로세서(111)는 뇌파 데이터를 기초로 알파파에 대한 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(111)는 알파파의 세기 값 및 세기 값의 변화율을 기초로, 알파파 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 알파파 데이터는 알파파의 세기 값 및 세기 값의 변화율을 기초로 생성될 수 있다. The processor 111 of the control unit 110 may generate data about alpha waves based on brain wave data. The processor 111 may generate alpha wave data based on the intensity value of the alpha wave and the rate of change of the intensity value. That is, alpha wave data can be generated based on the intensity value of the alpha wave and the rate of change of the intensity value.

S640 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)에 의해, 알파파 데이터를 기초로 게임 컨텐츠의 난이도를 조절한다.In step S640, the control unit 110 of the content providing device 100 adjusts the difficulty level of the game content based on alpha wave data.

S650 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)에 의해, 알파파 데이터를 기초로 게임 컨텐츠에 대한 사용자의 흥미도를 산출한다.In step S650, the control unit 110 of the content providing device 100 calculates the user's interest in the game content based on alpha wave data.

일 실시예에서, 제어부(110)의 프로세서(111)는 [수학식 3]을 이용하여 게임 컨텐츠에 대한 사용자의 흥미도를 산출할 수 있다. [수학식 3]에서, IA는 사용자의 흥미도, D는 게임 컨텐츠의 난이도, Palpha는 알파파 세기 값을 의미할 수 있다.In one embodiment, the processor 111 of the control unit 110 may calculate the user's interest in game content using [Equation 3]. In [Equation 3], IA may mean the user's interest, D may mean the difficulty of the game content, and Palpha may mean the alpha wave intensity value.

S660 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 출력부(120)에 의해, 산출된 흥미도를 시각적으로 나타내는 흥미도 게이지를 출력한다.In step S660, an interest gauge that visually indicates the calculated interest is output by the output unit 120 of the content providing device 100.

S670 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)에 의해, 알파파의 세기 값을 기초로 사용자의 안정감을 결정한다.In step S670, the control unit 110 of the content providing device 100 determines the user's sense of stability based on the intensity value of the alpha wave.

S680 단계에서, 컨텐츠 제공 장치(100)의 제어부(110)에 의해, 결정된 사용자의 안정감을 기초로 게임 컨텐츠의 캐릭터의 체력 회복 속도, 상기 캐릭터의 횃불 밝기, 및 상기 캐릭터의 퍼즐 해결 속도 중 적어도 하나를 결정한다.In step S680, at least one of the physical strength recovery speed of the character of the game content, the brightness of the character's torch, and the puzzle solving speed of the character based on the user's sense of stability determined by the control unit 110 of the content providing device 100. Decide.

전술한 바와 같이, 본 발명의 사용자 맞춤형 인지훈련 컨텐츠 제공 방법은, 사용자의 뇌파를 실시간으로 측정하고, 사용자가 인지훈련 컨텐츠를 수행하기 전과 후의 뇌파 데이터를 비교 분석하여, 사용자에게 적합한 인지훈련 컨텐츠를 제공할 수 있다.As described above, the method of providing user-tailored cognitive training content of the present invention measures the user's brain waves in real time, compares and analyzes the brain wave data before and after the user performs the cognitive training content, and provides cognitive training content suitable for the user. can be provided.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable gate (FPGA). It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as an array, programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the claims described below.

Claims (4)

컨텐츠 제공 장치의 출력부에 의해, 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 포함하는 게임 컨텐츠를 출력하는 단계;
상기 컨텐츠 제공 장치에 연결된 착용모듈에 의해, 사용자의 뇌파를 감지하여 뇌파 데이터를 생성하는 단계;
제어부에 의해, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터(Band-pass filter)를 적용하여 알파파(alpha wave) 데이터를 생성하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 알파파 데이터를 기초로 상기 게임 컨텐츠의 난이도를 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 제어부에 의해, 상기 알파파 데이터를 기초로 상기 사용자의 흥미도를 산출하는 단계;
상기 컨텐츠 제공 장치의 출력부에 의해, 상기 흥미도를 시각적으로 나타내는 흥미도 게이지를 출력하는 단계;를 더 포함하고,
[수학식]

상기 제어부에 의해, 상기 [수학식]을 이용하여 상기 흥미도를 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 [수학식]에서, IA는 사용자의 흥미도, D는 게임 컨텐츠의 난이도, Palpha는 알파파 세기 값을 의미하는,
뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법.
Outputting game content including at least one user interface through an output unit of the content providing device;
Generating brain wave data by detecting the user's brain waves using a wearable module connected to the content providing device;
Generating alpha wave data by applying a band-pass filter to the brain wave data, by a control unit;
A step of adjusting the difficulty level of the game content based on the alpha wave data, by the control unit,
calculating, by the control unit, the user's interest level based on the alpha wave data;
It further includes outputting, by an output unit of the content providing device, an interest level gauge that visually indicates the level of interest,
[Equation]

Further comprising calculating the level of interest by the control unit using the [mathematical formula], where IA is the user's interest level, D is the difficulty level of the game content, and Palpha is the alpha wave. meaning the intensity value,
A method for dynamic environment adjustment in games based on brain wave data.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 알파파 데이터는, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터를 적용하여 추출한 알파파의 세기 값 및 상기 알파파의 세기 값 변화율을 기초로 생성되고,
상기 제어부에 의해, 상기 알파파의 세기 값을 기초로 상기 사용자의 안정감을 결정하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 안정감을 기초로 상기 게임 컨텐츠의 캐릭터의 체력 회복 속도, 상기 캐릭터의 횃불 밝기, 및 상기 캐릭터의 퍼즐 해결 속도 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함하는,
뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법.
According to paragraph 1,
The alpha wave data is generated based on the intensity value of the alpha wave extracted by applying a bandpass filter to the EEG data and the rate of change of the intensity value of the alpha wave,
determining, by the control unit, the user's sense of stability based on the intensity value of the alpha wave;
Determining, by the control unit, at least one of a physical strength recovery speed of a character of the game content, a torch brightness of the character, and a puzzle solving speed of the character based on the sense of stability,
A method for dynamic environment adjustment in games based on brain wave data.
제1항에 있어서,
상기 알파파 데이터는, 상기 뇌파 데이터에 밴드패스 필터를 적용하여 추출한 알파파의 세기 값 및 상기 알파파의 세기 값 변화율을 기초로 생성되고,
상기 제어부에 의해, 상기 알파파의 세기 값을 기초로 상기 게임 컨텐츠의 난이도를 결정하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 난이도를 기초로 상기 게임 컨텐츠의 몬스터 생성 빈도, 도움 아이템 생성 빈도 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함하는,
뇌파 데이터 기반 게임 내 동적 환경 조정 방법.
According to paragraph 1,
The alpha wave data is generated based on the intensity value of the alpha wave extracted by applying a bandpass filter to the EEG data and the rate of change of the intensity value of the alpha wave,
determining, by the control unit, a difficulty level of the game content based on the intensity value of the alpha wave;
Determining, by the control unit, at least one of a monster generation frequency and a help item generation frequency of the game content based on the difficulty level,
A method for dynamic environment adjustment in games based on brain wave data.
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