Chapter 4. 정보처리 시스템으로서의 인간 - HCI(Announcement)

■ 정보처리적 접근이란

1. 정보처리적 접근의 메타이론
- 기반 : 인지는 기호를 처리하는 과정, 인지과정기호는 컴퓨터 기계내부의 처리과정, 컴퓨터 프로그램 같은 기호처리, 인간의 정보처리과정의 구조적제약(단기, 장기), 정보처리부하경감위해 휴리스틱 방법가장 최적의 답을 얻기 위해 최소의 규칙)
- 좁은의미 : 실제 가동하는 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 만들고, 이를 인간의 인지과정 모델로 생각하는 방법(CMS접근)
- CMS 접근방법 : 작업환경분석(문제의 초기상태, 제약조건, 규칙의 집합, 목표상태, 대상물 명확히) - 문제공간의 명확화 – 산출(프로덕션) 집합의 명확화(연산자를 적용해 인식상태를 변화하는 과정을 ‘조건-액션’의 계열로 나타냄, 전체에서 특정인지과정 모델을 구성하는 것을 프로덕션 시스템이라 함

2. 정보처리적 접근의 발생과 발전
- 사이먼 : 의사결정에 관한 ‘합리성’ 개념 분류, 제약적 합리성(주관적, 사고적 결정을 최적치에 가깝게는 하지만, 객관적 의미에서 최적성은 보장X) -> 합목적적으로 행동 : 우선 당면한 상황에서 실현 가능한 목표설정, 목표달성을 목표로 삼아 그에 대한 최상의 수단 선택(사이먼의 휴리스틱스 개념), 다양한 제약의 인간이 외부환경에 적응해가는 과정에서 내부에서 뭔가 잘처리하려는 일을 명확한 절차계열로 표현하기 위한 것(사이먼의 휴리스틱 정보처리),
- 사이먼 ‘제약 첨부의 합리성’ 또는 휴리스틱스‘ 아이디어 필요성 : 포트란 개발 -> 모든 가능성을 조사하는 방법으로는 컴퓨터의 기억용량을 초과하고, 계산시간이 현실성을 훨씬 초과. -> 정보처리적 접근은 CMS실현에서 시작
- 광의의 정보처리적 접근 : 실제 컴퓨터에서 수행하는 CSM이 만들어지지 않으면 안됨 + 머릿속의 정보를 플로우차트같은 추상도 높은 표현형식 그대로 괜찮음

3, 정보처리적 접근의 성과
- 프로세스 탐구 : 인간의 사고, 판단, 학습에 관한 내적 과정에 대해 연구의 관심을 쏠리게 함(정보처리적 접근의 최대성과)
- 작업분석의 정밀함 : 주어진 과제가 어떠한 심적 작업을 요구하고 있는가에 대한 상세한 분석
- 지식표현의 연구 : 전통적인 행동주의 패러다임에서는 “사람은 이러한 지식을 지니고 있다고 생각” -> 어떠한 기호형식으로 구성돼 있는가에 대한 명확한 모델을 설정하지 않으면 안됨 -> 거대한 ‘상식’을 명확히 하는 일을 어쩔 도리없이, 정보처리 시스템을 명확히 해야한다는 필요성이 생김
- 정보처리적 용어의 보급 : 전통적인 행동주의(전문용어가 한정적, 기계적) -> 정보처리적 접근(컴퓨터 시스템의 기술에 사용가능한 말은 대부분 무조건적으로 심리학용어로), 이에대한 주의점은 지극히 이론의존적이므로, 다른이론에도 사용되며, 많은 정보처리모델이나 정보처리적 접근이론을 마스터해야지만 사용, 이해가능.
- 관찰과 측정수단의 다양화 : 정보처리적 접근에서는 피험자의 내성보고를 중요한 데이터로 여김
- 전략분석의 정밀화 : 과거엔 과제해결 절차의 ‘방침’같은 개념 -> 현재는 사고과정의 상세한 기술이 가능, 이와 병행해 프로토콜 분석에서는 전략의 추출 방법도 다양하게 개발.
- 관련 영역과의 교류 : 실험심리학, 언어학 등 상호연결 가능 및 인지과학 탄생의 모체.

■ 정보처리적 접근의 다양한 문제

1. 모델의 반증성
- 행동주의 심리학 : 실험에서 다량으로 측정 및 통제 가능한 요인에만 주목 -> 실험 이외세계에서는 지극히 일상적인 일이 연구대상에서 제외.
- 정보처리적 접근 : 검증해야할 가설이 확실치 않음. 그러나 CSM 접근에서는 우선 피험자의 프로토콜을 수집하고 나서 이론을 만든다.(머리속에서 이뤄졌다고 생각하는 정보처리 프로세스를 마치 컴퓨터 시스템처럼 상정), 주의점은 여기의 이론은 실험데이터에 대해 충분조건으로의 의미만) -> 그러나 결과물과 피험자의 프로토콜이 훌륭하게 대응했다 하더라도, 모든 피험자가 같은 프로토콜을 나타낸다는 보증은 없다. -> 일반성 있는 주장의 근거로 턱없이 부족

2. 과제고유성
- 해당 과정에 대한 사고과정의 모델화로, 형태로는 다른과제로의 일반화가 불가능(공통부분의 사실을 모아도 이를 일대일로 대응하고 있다고 해석X) -> 오로지 각 사례에 따른 이론, 모델을 제안할 뿐

3. 극도의 일반성
- 컴퓨터 시스템이 형식만으로만 구성된 세계.(컴퓨터 기호처리계와 동일하다고 하지만, 컴퓨터 내부기호는 의존하지 않는 심볼로서 구성), 그러나 인간은 형식적으로 같은문제라도 의미하는 내용이 틀리면 전혀 다른 방법으로 해결 -> 기호의 알고리즘으로 구성된 SCM의 정보처리모델이지만, 알고리즘에서 표현할 수 없는 ‘기호의 의미’를 고려하지 못하는 것에 따른 문제 -> 문자 그대로 기호 처리계를 해석하면 실제와는 동떨어져 일방적인 일반화

 

■ 정보처리적 접근의 유연한 적용

1. 정보처리적 접근의 겉모습과 실체
- 컴퓨터 시스템은 통상 몇 가지 서브시스템으로 구성되고, 이는 이론가의 표현의도나 전체구상의 방침을 반영. -> 구체적인 프로그램이 완성하더라도, 당초 의도와는 다른곳에서 간접적인 증거를 얻는데 끝남. -> 그러나 가까운 개념수준에서는 일반적으로 상정해두는 것은 가능하며, 당면실험뿐만 아니라 다른실험에서의 시사점과 전혀 다른연구분야에도 집약이 가능.
- 즉, 정보처리적 접근에서는 데이터에 대한 검증보다는 오히려 상위수준에서의 구상, 시스템구성, 모듈가설 등에 있다고 생각해야 함. -> 조작주의적(상위 수준에서의 개념구상) 의식화해야함!
- 레너트 : 스스로의 시스템 ‘클루지’(시스템이 수용하는 입력물의 종류에 따라 생각지도 못한 엉뚱한 결과를 낳는 경우)를 자각해야 함 -> 클루지를 피하는 방법(정보처리적 접근에서 중대한 사실) : cms 모델에서의 경우, 이 회피한 클루지가 심리학적으로 중요한 경우가 있으며 이것이 반증성의 논거나 논리적 발전의 동기가 될 수 있음.

2. 정보처리 모델의 타당성 음미
- 정보처리모델의 타당성이 당면관찰데이터와 대응관계만으로 주장할 수 없으면 어떤 관점으로 평가해야할까.
- 영역내의 일관성(과거 연구에서 확실시돼 온 것과 일관성), 영역간의 일관성(다른연구에서의 확실시된 인간의 인지능력에 대한 이론이나 실험연구와 일관성), 일반화가능성(어디까지 일반화된 해석이 가능한가), 발견적 타당성(새로운 실험가설이 많이 생기는가), 간결성(종래설명못했던 사실이나 우회했던 것을 얼마나 간결하게설명), 유의의성(그 해명이 어떤 의의)
- 이러면 정보 처리적 접근에서의 이론관계는 해당 영역에 국한되지 않고, 넓은 범위에서의 시사를 흡수하고 집약하는 형태로 구성 -> 단지 해당실험의 이론의 증명의 예가 아닌 유사 영역에서의 사실이 해당) -> 전혀 다른 이론에 의해 변할 수 있다는 불안을 해소 가능

3. 논리의 중요성
- 반렌
1) 경합적 논의(이론을 엄밀한 말로 표현한 뒤에 반론을 시도 : 반증사례나 이론구성의 큰 폭의 분기점이 되는 결정적인 분기점을 찾아냄) -> 인지과학의 중요한 방법론
2) 이는 종래 연구를 정리해 전망해보고, 빠진 논점을 찾아내 항상 경합적으로 논의를 진행 -> 지지하는 데이터 vs 반증하는 데이터인가 명확히 하고, 숨겨진 전제를 명확히 하고 다른 전제의 가능성을 고찰
3) 확정성의 편향, 자기이론의 정당화되는 데이터를 선택적으로 모으기, 막연한 개념을 깊은 생각하여 확대해석에 빠지는 것을 방지.

4. 정보처리적 접근의 문맥의존성
- 정보처리에 대한 연구는 문맥 의존적 -> 연구 성과가 최종단계의 프로그램속에 있지 않고, 프로그램을 구성하는 모듈이나 서브시스템, 이들을 위치시키는 시스템의 전체의도가 있으며 이 전체를 종합적으로 음미 – 연구 자체가 ‘과학 전체라고 하는 문맥에 의존’ -> 정당성 확보
- 인지과학의 존재이유 : 학문의 상호 참조성이 학문의 발전에 있어서 불가결한 점 -> 인지과학의 중요한 연구 중 하나인 정보처리적 접근이 학문 전체의 문맥에 의존하고, 다른 학문에서의 성과를 참조해 자신의 이론의 정당성을 주장하는 것은 당연 -> 앞뒤가 맞다는 얘기를 당당히 주장, 비판도 감수

 

■ 정보처리과정의 생태적 접근

정보처리적 모델의 비상황 의존성
- 정보처리모델이 인간 인식활동의 상황의존성을 반영하는지 의문
- ex. 자동화공장의 설계도 개념 : 메타이론적 테제, CSM 접근의 방법 -> 현실과 정보처리적 접근이 다름 -> 과제환경에 대한 하나의 해석, 동시병행을 진행하는 것은 불가능

정보처리 모델의 생태적으로 해석
- 생태적 접근으로 보면, 인간이나 동물은 다중적인 문제공간에서 살고, 문제공간의 상황변화에 따라 재구성하며 살고 있다고 본다.
- 메타이론을 포함한 생태적 합리주의 접근에서 보면, 정보처리과정에서의 하나하나의 ‘조건-액션’이 단순 행위시발규칙이 아니라, 생태학적으로 합리적인 응답으로 볼 수 있다.
- 활동의 필요성에서 도출 -> 위렌스키는 스키마나 의미네트워크의 재검토 시도 -> 스키마나 의미네트워크의 생성과정을 모델화해두면, 종래의 정보처리모델보다 훨씬 상황의존적인 구조가 된다.

하노의 탑의 생태적 연구
- 정보처리적 접근에 의한 연구, 특히 CSM에 의한 연구는 과거에도 수없이 연구.
- 실물실험시 : 퍼즐을 풀수있을지 확인, 최소시행횟수 조건 X -> 점점 최소횟수라는 목표를 의식
- 머릿속으로 : 목표-수단 관계를 파악하는 것이 비교적 빠름
- 결론 : 자기식의 문제공간을 설정하고, 자신감을 갖게됨에따라 변화. 생활공간이나 문화적 배경이 내적목표에 영향 -> 동물 학습심리학(동물의 생활공간이 서로 다름을 고려해 생태적 접근이 도입)과 같이 하노이 탑(과거에는 생활공간을 무시하고 피험자 상세분석하면 해명된다 했지만, 상황이 다르고 장소가 다르면 각 상황에 적응하려고 하는 피험자별로 내적 목표나 머릿속의 방법이 틀려지기 때문 -> 이공계 문과계
- 이처럼 머릿속 정보처리 과정 : 관심사나 달성에 따른 차이를 주목 – 이런 차이점이나 대응방법을 피험자의 정보처리과정 분석을 통해 밝히는 연구가 가능 -> 생태적 정보처리 연구라 부를 수 있다

문제공간의 내면화(생태학적 정보처리 연구에 속한다고 생각되는 몇가지 연구)
- 메츠의 톱니바퀴 장난감 : 저학년은 겉보기에 안정된 형태로 친근감, 고학년은 친근함이 만족되면 움직임이나 행동을 대상으로 간주. 인과관계파악하고 외부세계를 자기통제 등 -> 질적으로 서로 다르다는 것을 문제공간의 다름으로 표현

전략의 생태적 의미부여
- 3장 마지막의 ‘4장의 카드문제’ 일종의 상황주의적 해석을 제공
- 실용적 추론 스키마 : 각 상황에 따라 어떠한 일이 주목되고, 어떠한 실천 상의 어드바이스가 가능한지가 일정의 규칙으로 결정돼 있는 것
- 쳉 등의 4장의 카드문제 : 허락스키마의 문맥(어떤 것은 해도 좋지만, 어떤 것은 해서는 안된다; 일정의 조건으로 정해지는 상황에서의 해석규칙 -> 허락상황에서 높은 정답률 -> 상당히 추상적인 상황판단에 의거하는 스키마
- 실용적 추론 스키마는 실용상 대부분의 사례에서는 타당한 해석하지만, 항상 타당하리라는 보증은 없음. 그러나 ‘반드시’ ‘어느쪽이든 좋다’라는 조언은 적어도 명제논리의 ‘~인 것이다’라는 식의 언명보다 훨씬 실천적‘ -> 이용가치가 크다
- 프로덕션 규칙으로 기술되고 있음을 지적, 규칙이 인간의 실생활에서 도움되는 규칙, 생활공간 적응위한 내적 목표에서 오는 규칙 -> 실험실에서 인공적인 과제를 피험자가 어떻게 해결할 것인가 분석한게 아님 -> 살아있는 인간생활을 고려하면서, 이것이 내적인 정보처리과정의 모델속에 녹아있음 -> 생태적 정보처리에 가깝다고 필자 생각

매크로와 마이크로의 상호교류
- 일부세계만을 자른 세계의 모델 : 광범위한 세계에 살고, 문화적 실천에 참가하는 인간에 대한 논의 거침
- 생태주의 : 인간이나 동물의 환경과 문화만 강조하는 주장도 벽에 부딪힘 -> 밖에 적응이 있으면 안의 조건 -> 프로세스(확인위해 실험의존적)
- 합리주의적 메타이론 거부 : 단편적인 데이터쌓기. 이해하고 납득해 행동하는 내적 역동성 보이지 않음
- 생태주의 메타이론 부정 : 실험실이라는 특제화된 상황에서의 사실을 일반화하는 과오
- 정보처리적 접근을 부정 : 기술주의에 빠진다.

 

7. 저자결론 :생체가 외부 세계와 기능적이고 실용적으로 대처하려는 ‘합리적’ 활동의 실태를, 생체 스스로가 적응하려는 세계의 판단과 병행해 밝힌다. 이러한 적응을 가능케 하는 과정을 해명 -> 인지과학 연구방향