재미있는 인공지능(AI) 이야기(#7)

안녕하세요?
오늘은 AI 기본개념에 대해서 심리학(Psychology) 적으로 요약합니다.

심리학(Psychology)

* 사람과 동물은 어떻게 생각하고 행동하는가?

과학적인 심리학은 독일의 물리학자인 Hermann von Helmholtz(1821-1894)와
그의 제자 Wilhelm Wundt(1832-1920)의 연구에서 시작되었다.
Helmholtz가 사람을 바라보는 관점에 대한 연구를 과학적인 방법으로 하면서
기록한 그의 수첩은 현재 다음과 같이 얘기되고 있다.
"사람을 물리적 및 생리학적인 시각으로 바라보는 한가지 매우 중요한 논문".
1879년에 Wundt는 Leipzig 대학교에서 최초로 실험적인 심리학의 장을 열었다.
Wundt는 주의깊게 제어 관찰하는 실험들을 추구했으며, 그의 실험에 참가한 사람들은
자아성찰을 통하여 그들의 생각을 처리하면서 자각적인 행동을 하거나 연합적인 임무를 수행했다.

이처럼 주의깊은 제어 관찰을 통해서 과학적인 심리학을 형성하는 긴 여정을 거쳐 왔으나,
본성에 존재하는 주관적인 데이터로는 실험자들이 그들만의 이론을 확신하기 힘들다라는 결과가 형성되었다.

반면에, 동물의 행동을 연구하는 생물학자들은 자기성찰적인 데이터 보다는 대상을 관찰하는 방법을 개발했다.
이 방법은 H. S. Jennings(1906)가 고안한 것으로 저급 생물의 행동을 관찰하는 것이었다.
John Watson(1878-1958)이 이러한 방법을 사람에게 적용해 보왔으나
사람의 자기성찰이 신뢰할 만한 확신을 제공하지 않는다는 속성으로 인해서 이러한 연구는 받아들여 지지 않았다.
실험심리학의 행동주의자들은 단지 동물에게 주어지는 자극적인 지각력에 대해서 관찰 및 측정하는 연구를 추구한다.
쥐나 펭귄과 같은 동물들에는 객관적인 행동에 관한 연구성과가 많이 이루어 졌으나
사람의 행동을 이해하고자 하는 성과물은 아주 미흡하다.

인지 심리학은 사람의 두뇌가 정보를 처리하는 관점에 관한 것으로서
William James(1842-1910)의 연구로 거슬러 올라갈 수 있다.
Helmholtz 또한 자각은 무의식적으로 논리적인 추론을 하는 형태라고 언급했다.
인지의 관점은 미국의 행동주의에 의해서 많이 가려졌으나,
캠브리지 대학교의 심리학자 Frederic Bartlett(1886-1969)에 의해서 연구된
인지 모델링은 좋은 성과물로 널리 알려질 수 있었다.
Bartlett의 제자와 후임자인 Kenneth Craik(1943)은 본성에 대해서
믿음과 목표 지향적인 "정신"이라는 관점으로 재정립했다.
이것에 대해서 과학적인 예제로 논평하면,
기체들이 분자 결합으로 이루어져 있음에도 불구하고 압력과 온도의 관점에서 토론하는 것과 같다고 할 수 있다.

Craik는 지식기반 에이전트를 세가지 핵심적인 단계로 정리했다.
(1)자극은 내부적인 표현으로 변환되어야 한다.
(2)표현은 새로운 내부 표현들을 이끌어 내기 위해서 인지적인 방식으로 처리된다.
(3)이러한 것들은 행동으로 다시 변환된다.
그는 에이전트를 잘 설계해야 하는 이유를 이것으로 명확히 설명했다.

1945년에 Craik가 자전거 사고로 사망한 이후, 그의 업적은 Donald Broadbent에 의해 계속되었다.
Broadbent의 책인 인식과 소통(Perception and Communication(1958))은 정보처리를
최초로 심리학적인 현상으로 모델링한 것이었다.
그당시 미국에서는 컴퓨터 모델링 개발을 통하여 인지 과학분야를 이끌었다.
1956년 9월 MIT 대학교의 워크삽에서 미국의 인지 과학분야가 시작되었다라고 할 수 있다.
이 워크샵에서 George Miller는 신비한 숫자 7(The Magic Number Seven)을 발표했고,
Noam Chomsky는 언어의 세가지 모델, Allen Newell과 Herbert Simon은 논리 이론 기계(The Logic Theory Machine)를 발표했다.

위의 영향력있는 3개의 논문은 컴퓨터 모델이 기억, 언어, 논리적인 생각에 각각
어떻게 심리적으로 접근할 수 있는지에 대해서 설명하는 것이었다.
이것은 심리학자들 사이에서 "인지 이론은 컴퓨터 프로그램과 같을 수 있다(Anderson,1980)"라는 관점으로
받아들여 지게 되었다. 여기에 몇가지 인지적인 함수가 구현되어 정보처리 메카니즘을 상세히 기술하여야 한다.

참고서적:
Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd Edition)
by Stuart Russell, Peter Norvig

의역:
Jung,JaeJoon(rgbi3307(at)nate.com) on the www.kernel.bz