인지심리학

1. 개요[편집]

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지각심리학 (Perceptual Psychology) / 인지심리학 (Cognitive Psychology)

인지심리학이란 인간의 사고와 정보처리 과정을 과학적으로 탐구하는, 다시 말해 인간이 지각 과정에서 받아들인 정보가 학습, 기억, 주의 등의 처리과정을 통해 어떻게 심리적으로 가공되고 행동으로 표출되는지를 연구하는 것으로 과학적·기초적 심리학의 한 분야이다. 인간이 지식을 획득하는 방법, 획득한 지식을 구조화하여 축적하는 메커니즘을 주된 연구 대상으로 한다.

지각심리학은 시각, 청각과 그 밖의 감각이 어떻게 외부 환경으로부터 뇌로 수용되는지를 연구하는 분야이다. 일반인들의 심리학에 대한 역사(흔히 정신분석학과 관련된)와는 다르게, 지각심리학이야말로 오랜 역사를 가진 심리학 분야이다. 심지어 유클리드나 아리스토텔레스도 이에 대해 연구했을 정도이다.

개념적으론 구분되지만 현대에선 지각심리학이 다루는 감각 과정부터 기억, 주의, 의사판단 등의 부분까지 통틀어 인지심리학이라고 칭한다. 개념상으로 둘을 구분하더라도, 현실적으로 둘을 나누어 연구하는 것은 불가능하기 때문이다.

인지심리학은 행동주의 이후 놈 촘스키가 이를 비판하며 새로이 제안된 심리학의 이론 체계이자 패러다임 중 하나로, 현대 심리학에 있어 핵심적인 지위를 차지하고 있다. 놈 촘스키의 인지혁명이라는 새로운 패러다임을 바탕으로 하여 현대 심리학은 두뇌혁명을 이루어냈다. 그 결과 신경과학이라는 또 다른 새로운 학제가 개설된 바 있다. 행동주의가 사장시켰던 '마음'의 지위를 복권하고자 하였으며, 인간의 마음을 일종의 정보 처리 체계(즉, 컴퓨터)로 보고 접근한다. 때문에 인간의 마음이 정보를 처리하는 것을 일종의 '심적 과정(mental process)'의 관점에서 보고 관심을 가지고 있다. 인지주의에서 영향을 받은 철학적 담론을 인지철학이라고도 한다. 대표적 논자는 대니얼 데닛 등.

현재까지는 시각에 관한 연구가 압도적이며 그 뒤를 청각 연구가 따르고 있다. 이는 인간이 외부로부터 받아들이는 감각정보의 대다수가 시청각에 의존한다는 사실과 더불어, 통제가 상당히 용이하기 때문이다. 촉각의 경우에는 2000년대 이후 인간의 정보처리 과정을 뇌에만 국한시키는 것이 아니라 이로부터 신경세포가 뻗어있는 신체 전체로 확장시켜 접근해야 한다는 '체화된 인지'의 관점이 주목받기 시작하면서 점차 관심이 늘어나고 있으며, 그 외 미각이나 후각은 관심을 많이 받지 못하고 있다.

심리학의 기초 분야에서는 '정보처리자로서의 인간'의 관점이 매우 깊이 받아들여지고 있기 때문에 인지심리학은 다른 심리학 하위분야의 기초를 이루고 있다고 해도 과언이 아니다.[1] 다만 추론, 논증, 문제 해결과 같은 고등 사고과정은 그 중요성에 비해서는 다른 분야들에 비해 상대적으로 많은 주목을 받지는 못한 편으로, 부분적으로는 철학, 사회과학 일반, 교육학, 경영학, 법학 등과 연결되는 부분이 많기 때문이다.

인간 외의 동물을 이용하면 자유롭게 뇌를 뜯고 전극을 끼우거나 할 수 있기 때문에 신경심리학과 연계되는데, 보통 인간 외의 동물보다는 인간에게 관심이 더 많이 가기 때문에 두개골을 깨지 않는 수준에서 실험을 시행한다. 보통은 컴컴한 방 안에 컴퓨터 한 대를 놓고 피험자를 앉히고, 자극의 특성을 미세하게 조정해가면서 과제를 시킨다. 이렇게 자극 특성을 미세하게 조정하면서 이에 인간의 뇌와 마음이 반응하는 방식을 수학적으로 살피고자 하는 연구를 '정신물리학(psychophysics)'이라고 부르기도 하며, 자연과학적인 연구방법론을 심리학적 전통에 도입한 조류를 일컫는 소위 '실험심리학'의 매우 고전적인 연구방법이다.

이 분야는 좁게는 생명과학·컴퓨터과학 및 수학(특히 계산 과학), 넓게는 철학·언어학·인류학 등과 엮여서 인지과학이라는 새로운 통합 분야로 발돋움하기도 했다.

2. 정보 처리 (Information Processing) 관점[편집]

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• 세부적인 모형들에 대해선 정보처리이론 문서 참고.

인지과학의 기본은 인간의 정신은 외부의 정보를 처리하여 행동으로 표출한다는 관점이다.

초기 심리학은 내성법(introspection)-자신의 마음이 어떻게 작동하는 것 같은지를 스스로 관찰하여 보고하는 방법-이라는 방법으로 발전하였다. 그러나 착시나 조작된 기억 등의 사례를 통해, 내성법만으로는 마음이 어떻게 작동하는지 알 길이 없다는 것이 확실해진 후, 불확실한 인간의 마음은 알 수 없는 블랙박스로 취급하고 행동과 반응이 연합(association)되는 방식을 실험적으로 규명하자는 목표를 가진 행동주의 심리학이 발현하게 된다.

하지만 행동주의 심리학 역시 한계를 맞이했고, 당시 발명 및 보급되기 시작한 컴퓨터의 영향으로 인해, 인간의 마음은 뇌라는 하드웨어 위에 구현된 정보처리 과정와 같다는 관점이 자리잡게 된다. 다시 말해, 마음을 탐구하는 데 있어서 중요한 질문은 '무엇으로 만들어져 있는가'보다는 '무엇을 하는가'라는 뜻인데, 이런 관점은 기능주의의 영향을 받았다고도 이야기할 수 있다.

중요한 것은, 위의 진술이 뜻하는 바가 인간의 마음이 가지고 있는 물리적 기반을 탐구하는 것(신경과학)이 중요하지 않다는 것이 아니라는 점이다. 다만 마음이 반드시 생물학적인 기반에서만 발생할 이유는 없다는 것이며, 이는 인공지능 연구를 서포트하는 중요한 근거가 된다. 전뇌의 가능성을 뒷받침해주는 근거가 될 수도 있을 것이다. 인간이 가지고 있는 하드웨어는 뇌로 간주되었으며, 인간의 마음에 관심이 있는 일부 학자들은 신경과학적 연구를 통해 뇌가 마음이라는 정보처리과정을 행하는 방식을 연구하고자 했다.

2.1. 계산주의 모형 / 기호 모형(Symbolic modeling)[편집]

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마음은 뇌라는 컴퓨터에 설치된 프로그램일 뿐이라는 이론. 정보 처리 시스템은 표상 (representation), 법칙 (rule), 연속 처리 (serial processing), 그리고 지각-생각-행동 사이클로 이루어져 있다는 것이다. 간단하게, 마음을 무지막지한 양의 코드로 만들어낼 수 있다고 생각한 모양이다. 하지만 이렇게 만들어진 시스템들은 끝내 딥 블루 같은 전문가 시스템이 될 뿐, 인간처럼 사고하는 것은 불가능했다. 아무리 체스 기보를 많이 저장해 놓는다 하더라도 커피 한 잔 사는 것이 불가능한데다, 인간은 기보를 전부 외워서 체스를 이기는 것이 아니기 때문. 실제로 뇌가 하는 일과는 거리가 멀다는 것이 결론이다.

2.2. 연결주의(connectionism) 모형 / 하위기호 모형(Sub-Symbolic modeling)[편집]

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뇌가 뉴런으로 이루어진 것 처럼, 신경망은 명확한 의미가 없는 신호들이 서로 주고받으며 의미를 만들어 나가는 시스템이라고 생각하게 된다. 위의 기호 모형과는 다르게, 연결주의 모형에서는 수 많은 신호처리 단위들이 서로 상호작용하면서 작동하기 때문에 세부적인 원리를 파악하기 힘들다. 하지만 언어나 개념의 분류 같은 복잡한 사고에는 오히려 뛰어나며, 기호 모형과는 달리 시간이 지남에 따라 사전식 주입 없이도 학습이 가능하기에 설득력이 있다.

2010년대 중반에 개발된 약인공지능 알파고는 연결주의 모형인 인공신경망에 강화학습(reinforcement learning)을 결합시킨 형태로 구성되어 있다.

2.3. 체화된 인지(Embodied cognition)[편집]

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신경과학과 결합된 기존의 인지주의적 접근에서는 인간의 인지과정이 뇌에서 일어나는 계산과정을 중심으로 일어난다고 가정하였다. 그러나 다른 한편에서는 두뇌를 포함해 신체 전체에 뻗어 있는 신경계 전체가 마음의 작동에 관여한다는 접근이 발생하게 되었는데, 이를 기존의 계산주의적 인지(computational cognition)과 구분하여 체화된 인지(embodied cognition)이라 칭한다. 체화된 인지의 대표적인 사례로 언급되는 것이 신체 활동에 의해 인지과정이 영향을 받는 경우(예를 들어, 숫자를 셀 때 우리는 손가락을 접거나 펴서 표시를 하게 되고, 만약 실수로 손가락이 어긋나면 계산이 틀어지기도 한다.), 환경에 의해 인간의 인지과정이 영향을 받는 경우(가구의 배치가 달라지면 집 안에서라도 부딪히는 일이 많아진다.) 등이다.

그러나 인지과학자 앤드류 윌슨(Andrew Wilson)은 이러한 개념이 체화된 인지에 대한 오해를 동반하며, 체화된 인지는 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 급진적인 관점이라고 주장한다.[2] 이 주장의 요지는, (1) 인간의 마음은 뇌 뿐만 아니라 신체 전체(에 뻗어 있는 신경계)를 기반으로 구성되어 있으며, (2) 기존의 정보처리적 접근과는 다르게 인간의 마음에 기호화된 형태의 계산단위나 표상 따위는 개입하지 않으며, 오히려 시간에 따라 변화하는 동적인(dynamic) 시스템으로 보아야 한다는 것으로 요약된다. 기존의 연구들이 이러한 입장을 부분적으로 반영한다고 해석할 수 있는 가능성도 있으나, 설령 그렇다고 하더라도 체화적 인지의 관점은 그러한 연구들이 커버하는 범위만으로는 100% 설명되지 않는다는 것.

2.4. 분산된 인지(Distributed Cognition)[편집]

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체화된 인지는 인간의 마음을 구성하는 주체를 어디까지로 볼 수 있느냐에 따라 수많은 확장 개념을 가지게 되었는데, 분산된 인지 역시 이 중 하나이다. 이 관점은 인간의 신체뿐만 아니라, 이 신체와 상호작용하며 끊임없이 변화하는 주변 환경마저도 사고의 한 부분이라는 접근. 바에서 일하는 바텐더가 음료마다 다른 잔을 사용하는 것을 금지할 경우 초보 바텐더와 다를 바 없는 정도의 주문 기억밖에 하지 못한다는 것도 그렇다. 논쟁적인 개념이기는 하나, 소위 디지털 치매 역시 분산된 인지의 관점에서 이해될 수 있다.

분산된 인지의 관점에서는 인간의 인지 작용이 크게 다음과 같은 세 가지 범주에 분산될 수 있다고 본다.

• 같은 그룹의 다른 사람에게 분산. 대표적인 예는 조별과제.
• 외부의 환경에 분산. 대표적인 예는 메모.
• 시간을 통해 분산. 대표적인 예는 알람.

3. 학문 발전의 역사[편집]

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행동주의는 직접적으로 관찰할 수 없는 인간의 내적 심리, 마음에 매달리기보다는 시각을 통해 직접적으로 관찰 가능한 자극과 반응 간의 조합을 통해 인간의 마음을 이해할 수 있다고 주장하였다. 그러나 인간 및 동물을 대상으로 각종 연구가 진행되고 사회가 변화함에 따라, 이러한 관점에 근본적인 의문을 제기하지 않을 수 없게 되는 여러 가지 상황들이 발생하게 되었고 이에 반발적으로 인지혁명이 초래하게 되었다.

정보처리적 패러다임이라고도 불리우는 인지주의(cognitivism)은 과학에서 하나의 혁명을 초래했다. 분할 뇌연구로 1981 년에 의학 · 생리학 분야에서 노벨상을 수상한 신경심리학자 스페리(R. Sperry)는 인지혁명(cognitive revolution)이 20 세기 후반에 일어난 가장 중요한 과학적 사건이라고 했다.

3.1. 동물 및 인간 대상 연구로부터의 성과[편집]

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행동주의에 직접적으로 의문이 제기되는 계기가 된 연구들 중 일부는 동물 연구로부터 촉발되었다. 이러한 연구들은 공통적으로 자극과 반응 사이에 이 둘 사이의 관계를 조정하거나 조합하는 무언가(알고리즘 등)가 있다는 것을 상정하지 않으면 설명하기 힘든 결과들을 내놓았다.

• 쾰러(Köhler)의 통찰 학습(insight learning) 연구(1925): 쾰러는 손이 닿지 않는 곳에 바나나를 두고 침팬지들이 이를 어떻게 손에 넣어 먹는지를 연구하였다. 침팬지들은 공통적으로 이전에 침팬지들이 겪어본 적이 없는 상황에 처했으며, 이 문제 상황을 직접적으로 해결할 수 있는 방법에 대해서 조련받은 적도 없었다. 그런데 침팬지들은 근처에 있는 나무 상자를 쌓아 올라가거나, 두 개의 막대기를 이어 하나의 긴 장대로 만든 뒤 바닥을 긁어 장벽 너머에 떨어져 있는 바나나를 끌어당기는 등, 배운 적이 없는 해법을 어느 순간 찾아내어 적용하였다. 통찰 학습과 관련된 일련의 연구들은 '침팬지들이 가지고 있는 아주 기초적인 손기술이나 지식을 조합할 수 있도록 하는 무언가가 있는 것이 아닌가'에 대한 시사점을 던졌다.

• 톨먼(Tolman)의 인지도(cognitive map) 연구(1946): 톨먼은 쥐가 미로를 탐색하는 행동에 대한 연구를 하면서 쥐가 공간에 대한 표상을, 즉 가상적인 지도를 머리 속에 그릴 수 있음을 보였다. 이 실험에서 쥐는 직진 후 'ㄷ' 모양으로 꺾어야만 길의 끝에서 먹이를 찾을 수 있는 형태의 미로를 학습하였다. 그 뒤 쥐를 방사형의 새로운 미로에 데려다 놓았는데, 이 미로는 원래 쥐가 학습했던 길로 가려고 하면 금방 막다른 길이 나타나는 구조로 되어 있었다. 이 미로에서 쥐는 원래 학습했던 경로가 아니라, 처음 학습한 미로에 먹이가 있었던 10~11시 방향으로 뻗어 있는 경로를 찾아 나아갔다. 인지도 연구는 '쥐가 공간에 대한 표상을 그려놓을 수 있는 무언가가 자극과 행동 사이에 존재하는 것이 아닌가'에 대한 시사점을 던졌다.

그 이외에도, 행동주의의 반응대로라면 생물체는 동일한 자극이 주어졌을 때 동일한 반응을 해야 함에도 불구하고 실제로는 양적/질적으로 다른 반응을 보일 수 있다는 연구 결과들이 축적되면서, 과연 자극과 반응 사이의 관계 만으로 인간의 행태를 전부 설명할 수 있는가에 대한 근본적인 의문이 제기되기 시작한다.

3.2. 컴퓨터의 발전[편집]

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행동주의 패러다임 하에서는 설명될 수 없는 이상현상들이 위와 같이 보고되고 있던 와중, 제 1차·제 2차 세계 대전을 거치면서 컴퓨터가 장족의 발전을 이룬다. 자극과 반응 사이에 무언가가 존재한다면 과연 그것은 어떤 형태로 이루어져 있을까에 대해 의문을 가지던 당시의 심리학자들에게 컴퓨터는 좋은 아이디어를 던져 주었는데, 마음은 컴퓨터가 하는 일을 생물체 안에서 행하는 일종의 정보 처리 메커니즘과 같다는 '컴퓨터 비유'가 성립하게 된 것이다.

이후 앨런 뉴웰(Allan Newell)과 허버트 사이먼(Herbert Simon)이 컴퓨터를 이용하여 인간의 사고 및 문제해결 과정을 모사하는 연구, 즉 인공지능 연구의 문을 열면서 이러한 흐름은 더욱 가속화되기도 한다.

3.3. 인지심리학의 정립[편집]

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위와 같은 배경 아래, 울릭 나이서(Ulric Neisser)가 처음으로 인지심리학(Cognitive Psychology)라는 용어를 사용하였고, 이 이름을 붙인 교과서 '인지심리학'을 1962년에 처음으로 출판하였다. 본격적으로 인간의 정보처리 과정으로서 '인지'가 있음을 인정하고 이를 심리학의 연구분야로 받아들이게 된 것이다.

3.4. 인지과학의 대두[편집]

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인지심리학은 이후 신경과학, 인공지능 등의 여러 학문과 섞여나가며 인지과학이라는 새로운 학문을 등장시킨다.
항목 참조.

4. 비판[편집]

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4.1. 중국어 방 논증[편집]

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철학자 존 설(John Searle)의 '중국어 방 논증' 등에 의해 제기된 인지주의 비판은 매우 고전적인 주제가 되었다. 중국어 방 논증에서 주장하는 바는, 어떤 시스템이 정해진 절차에 따라 움직이고 원만하게 작동한다고 해서 반드시 그 시스템이 자신에게 주어지는 정보를 이해하고 있다는 것까지 보장해주지는 않는다는 것이다.

4.2. 컴퓨터와 생물의 차이[편집]

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인지주의의 발생에 컴퓨터가 중요한 역할을 한 것은 분명하다. 하지만 컴퓨터는 생물의 뇌와는 다른 물질이다. 컴퓨터는 기호화된 정보를 처리하는 체계이기 때문에 이 관점을 생물에 적용시킨 인지심리학 역시 인간의 마음을 기호화·추상화된 정적인 정보를 다루는 시스템으로 상정한다.

그러나 생물체와 (물리적 또는 사회적) 환경 간의 상호작용을 강조하는 심리학자들은 인간의 마음은 정적인 기호나 표상이 아니라 시간에 따라 변화하고 서로 영향을 끼치는 동적인 형태로 이루어져 있다고 주장한다. 이를 확인하고자 물리학에서 주로 사용되는 복잡계 과학이나 비선형 동역학적 관점을 도입하기도 한다. 또한 뇌에 국한되는 '마음' 개념을 넘어서 신경계가 뻗어 있는 신체 전체와, 이로 인해 이루어지는 인간-환경 간의 상호작용을 마음의 핵심으로 보는 체화된 인지(embodied cognition) 등의 이론 체계가 주창되게 되었다.

4.3. 체화된 인지주의의 연구 행태에 대한 비판[편집]

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체화된 인지라는 입장이 가지고 있는 관점 자체는 분명히 학술적으로 논쟁적이기는 하지만, 이 '논쟁'들은 어디까지나 학술적인 관점에서 오고 갈 수 있는 비판들이다. 그러나 체화된 인지에 기반을 둔 연구 가운데 이 이론/관점을 잘못 이해하고 실시한 연구들이 많았고, 이것들이 반복검증 시도를 거치면서 재현에 대거 실패한 사실이 밝혀지면서 관련 연구 분야를 침체시키기도 했다.

대표적인 사례는 히어로같은 '파워풀한' 포즈를 취하면 남성호르몬인 테스토스테론이 증가하고 '스트레스 호르몬'으로 알려진 코티솔이 감소되며 심리적으로도 자신감이 상승한다는 결과를 밝혀 유명해진 파워 포즈(power pose). 하지만 파워 포즈의 핵심 전제였던 호르몬 수준의 변화가 반복 검증에 실패하였음이 밝혀졌다.(관련 논문) 심리적인 수준에서의 변화는 검증에 성공하기는 하였지만 이는 일종의 플라시보 효과같은 것으로 이해될 수도 있으며, '파워 포즈' 이론의 핵심인 호르몬 수준의 변화는 확인되지 않았다는 것이다. 심지어 해당 논문의 공저자는 "자신은 '파워 포즈' 효과가 실재한다고 믿지 않는다"는 일종의 폭로문을 올리면서 연구 과정에서 데이터 조작이 있었음을 시사하는 정황까지 언급하였다. 참고

5. 관련 문서[편집]

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• 망각 곡선