글 : Ulterior Motives

번역 : 인지심리 매니아


이 세상은 수많은 대상으로 가득 차 있다. 우리는 매 순간 만나는 이런 대상들에 적절히 대처하기 위해 대상에 대한 지식을 학습한다. 만약 어떤 물체가 ‘의자'라는 사실을 알게 된다면, 우리는 그것으로 무엇을 할 수 있는지 알아야 할 뿐만 아니라 테이블, 램프, 오븐 등과 같은 다른 물체에 대해서도 알 필요가 있다.


그런데, 성인이 인공물(artifacts)과 동물을 보는 방식에는 큰 차이가 있다. 인공물은 특정 목적을 위해 인간이 만든 대상인 반면, 동물은 진화 과정의 결과다.


인공물은 동물보다 훨씬 다양한 유형을 가지고 있다. 의자는 다리를 가지고 있고 받침대가 있을 수도 있다. 의자는 다양한 종류의 재료로 만들 수 있다. 또 다양한 색상을 지닐 수 있다. 어떤 물건이 의자라는 사실을 들었을 경우 우리는 (그것이 앉을 수 있는 물건이라는 정보 외에) 다른 정보를 얻기 힘들다.


반면, 특정 동물 간에는 유사성이 크다. 예를 들어 고양이는 네 발이 있고, 털이 있고, 유사한 내부 기관을 가지고 있으며, 행동도 유사하다(따라서 어떤 동물이 고양이라는 말을 들으면 그 대상에 대한 추가적인 특징을 금방 추론할 수 있다 - 역자 주).


성인들은 동물과 인공물을 다른 방식으로 인지한다.


그럼, 인간은 언제부터 이런 동물과 인공물의 차이를 터득하게 되는 것일까?


이 물음에 대해 단정적인 대답을 할 수 없는 이유는 아이들에게 자신의 지식을 제대로 말할 수 있는 능력이 없기 때문이다. 따라서 아이들의 지식을 간접적으로 측정하는 방법이 필요하다.


Amand Brandone과 Susan Gelman이 2013년 1월 Cognitive Development에 게재한 연구[각주:1]는 아이들이 동물과 인공물에 대해 어떤 생각을 가지고 있는지 알아보기 위해 그들의 진술 방식을 조사했다. 특히 연구자들은 generic language에 관심을 가졌다. generic statement는 대상 전체에 적용할 수 있는 진술을 말한다. 만약 누군가 “의자는 앉기 위한 목적으로 만들어졌다"라고 말했다면, 이 진술은 모든 의자에 적용할 수 있다. 만약 누군가 “고양이는 야옹이라고 소리를 낸다"라고 말했다면, 이 진술 역시 모든 고양이에게 적용할 수 있다. 만약 아이들이 인공물보다 동물 간 공통점이 더 많다고 생각한다면, 동물에 대해 얘기할 때 generic statement의 방식으로 말할 확률이 높다.


이 실험에서 5세 어린이들은 외계에서 온 물건이라고 소개 받은 대상을 묘사한 그림을 보게 된다. 이때 한 조건의 아이들에게는 이 물건이 인공물(기계, 탈것, 공구 등)이라고 소개해준 반면, 다른 아이들에게는 외계의 생명체라고 소개해줬다. 각 대상들에게는 특정한 카테고리 이름이 주어졌다. 예를 들면 어떤 대상을 보여주면서 이 대상의 이름은 “dax”라는 식으로 이름을 소개해줬다. 각 이름은 이전에 본 적이 없는 단어로 구성되어 있으므로, 아이들이 이전 지식을 활용할 가능성은 배제할 수 있었다.


그 다음, 어린이들은 눈이 보이지 않는다고 소개받은 인형에게 자신이 본 대상에 대해 설명해 주었다. 이 실험은 어린이 뿐 아니라 성인들도 실험 대상에 포함시켰다.


연구자들은 어린이와 성인들이 사용한 언어를 분석했다. 특히, 이들이 대상을 진술을 할 때 generic statement를 얼마나 자주 사용했는지 조사했다.


그 결과, 어린이와 성인은 생물체에 대해 진술할 때 generic statement를 더 자주 사용했다. 이는 학령 전 아동 역시 인공물보다 동물 간에 유사성이 더 많다는 사실을 알고 있음을 의미한다. 어린이와 성인들이 non-generic language를 사용한 빈도는 인공물이나 동물의 경우 모두 같았다. 따라서 참가자들이 단지 인공물보다 동물에 대해 더 말하고 싶어서 이런 결과가 나타난 것은 아니라고 판단할 수 있다.


이 결과는 아이들이 새로운 대상을 학습하는 과정을 보여준다. 아이들은 특정 동물 간 유사성이 많다는 사실을 알고 있기 때문에, 새로 발견한 동물이 기존에 알고 있던 동물과 공통점이 많을 거라고 예상한다.  하지만 인공물의 경우, 인공물의 특징보다는 기능을 발견하기 위해 보다 많은 시간을 투자해야 한다. 


Reference

  1. Amanda C. Brandone, Susan A. Gelman, Generic language use reveals domain differences in young children's expectations about animal and artifact categories, Cognitive Development, Volume 28, Issue 1, January–March 2013, Pages 63-75, [본문으로]

출처: Cognitive Daily

번역: 인지심리학 Mania

 

우리는 그 동안 공감각에 대해 여러 번 논의를 했었다. 한가지 자극을 접했는데(예를 들어서 시각이나 청각) 여러 감각 양상을 경험하는 것은(맛이나 영상, 색)확실히 신기한 일이다. 예를 들어 어떤 사람은 특정 단어나 글자를 보거나 들으면 특정 냄새를 떠올리기도 한다. 어떤 사람은 특정 얼굴을 보고 특정 색이나 auras를 떠올리기도 한다. 공감각은 비교적 관찰하기 힘든 현상이지만 가짜 현상은 아니다. 공감각을 경험하는 사람의 경험은 비교적 일관성이 있고 반복관찰이 가능하다.

 

하지만 연구자들이 해결 못한 한가지 문제가 있다. 바로 공감각이 일어나는 과정에 관한 것이다. 단어를 들으면 색상이 떠오르는 일반적 형태의 공감각을 떠올려보자. 어떤 공감각자(synesthete를 이렇게 번역함 – 역자 주)는 “neat”라는 단어를 들을 때마다 녹색을 본다. 이 공감각자는 단어를 처음 발견했을 때 공감각을 경험했을까, 아니면 그 단어의 의미를 이해했을 때 공감각을 경험했을까?

 

Gary Bargary 연구팀은 이 문제를 맥걸크(McGurk Effect)효과를 이용해서 해결하고자 했다. 맥걸크 효과는 우리가 들은 어떤 단어가 시각적 단서에 의해 영향을 받는 현상을 말한다. 아래 동영상을 통해 이 현상을 경험할 수 있다.

첫 번째 장면에서 나는 “neat neat peat peat”라는 소리를 “neat peat neat peat”라는 영상과 합성했다. 대부분의 사람들은 이 단어들을 “neat meat peat peat”라고 들었다. 동영상의 두 번째 장면에서 실제 정답을 들을 수 있다. 내 입술이 “p”와 “m”(n을 m으로 잘못 쓴 것 같다 – 역자 주)을 말할 때 유사한 움직임을 보였기 때문에 “neat”라는 소리와 “peat”라는 영상이 보는 사람으로 하여금 “meat”로 들리게 하나 것이다. 사람들은 시각과 청각 자극을 모두 사용해서 틀린 결정을 내렸다.

 

이 현상은 공감각이 청각자극의 지각에서 발생하는지, 또는 단어의 의미를 지각할 때 발생하는지 구분하는데 도움이 된다. 연구팀은 단어 리스트를 만들어서 이 맥걸크 효과를 만들어냈다. 리스트는 다음과 같다.

이 들은 각 단어 당 세가지 동영상을 보여줬다(무선적인 순서로). 실험에 참가한 12명은 단어와 색을 동시에 경험하는 공감각자들이었다. full-McGurk 조건의 경우 영상에서는 “peat”발음하고 소리는 “neat”로 들린다. 다른 조건은 영상만 제시되고, 백색소음이 같이 제시된다(소리 제외 조건). 마지막 조건은 말하는 사람의 얼굴을 모자이크 처리하고 소리만이 제시되었다. 분리된 컴퓨터 모니터 화면에는 참가자들이 경험한 색상 array가 제시된다. 참가자가 동영상을 보고 난 뒤 자신이 경험한 색상을 클릭하게 된다. 그 다음 실험자에게 자신이 들은 단어가 무엇이었는지를 말하게 된다. 참가자가 반응하게 될 색상 표는 아래와 같다.

그 림에서처럼 공감각자들은 맥걸크 효과를 경험했는지 여부에 따라 매우 다른 색상을 골랐다. 참가자 S21의 경우 영상만 봤을 땐 밝은 파랑을 경험했다가, 단어만을 들었을 땐 녹색을 경험했고, 맥걸크 효과에서는 파란색을 경험했다. 재미있는 사실은 이들이 시각적 단서만 봤을 때 몇몇 참가자가 단어를 구분했음에도 불구하고 아무런 색상을 경험하지 못했다는 사실이다. 단어가 무엇인지 몰랐던 경우에는 참가자 중 아무도 색상을 경험하지 않았다.

 

그러나 이 결과에서 나온 색상차이는 진정한 차이가 아닐 수 있다. 우리는 녹색과 파란색이 본질적으로 같은 색상군이라고 지적할 수 있다. 그래서 연구자들은 이 결과를 다시 분석했다. 즉 맥걸크 효과를 경험하지 않은 경우(audio-only와 audiovisual에서 전부 “neat”라고 경험한 경우)와 경험한 경우(audio에서는 bay라고 듣고 audiovisual에서는 day라고 들은 조건) 색상 선택에 일관성을 비교했다. 그 결과는 다음과 같다.

 

이 그래프는 9명의 참가자의 색상 선택의 일관성 차이이다. 연구자들은 색상들이 아래와 같은 RGB color space에서 서로 얼마나 떨어져 있는지를 계산했다.

색 상들이 서로 멀리 떨어져 있을수록 color difference가 큰 것이다. 결과표에서 볼 수 있듯이 한 사람을 제외하곤 이 차이가 유의미했다. 참가자들은 맥걸크 효과를 경험했을 때 그렇지 않은 경우보다 일관성 없는 색상을 선택한 것이다.

 

 

연 구팀은 이 결과가 공감각이 단어의 후기 처리과정에서 일어남을 의미한다고 설명한다. 맥걸크 효과는 다양한 감각 인풋을 통합하는 과정에서 일어나게 되고, 공감각은 이 과정이 일어난 후에 발생한다(결국 청각 자극만 들어간 경우와 청각+시각 자극으로 인해 정보가 달라진 경우 공감각 경험 간 차이가 있게 된다 – 역자 주) . 만약 그렇지 않다면 맥걸크 효과를 경험하지 않았을 때와 경험한 경우의 공감각 차이는 없을 것이다.

 

Bargary G, Barnett KJ, Mitchell KJ, & Newell FN (2009). Colored-speech synaesthesia is triggered by multisensory, not unisensory, perception. Psychological science : a journal of the American Psychological Society / APS, 20 (5), 529-33 PMID: 19476587




출처: Psychology today(Art Markman)

번역: 인지심리 매니아



언어는 의사소통에서 중요한 역할을 한다. 심지어 동물조차 특정 방식으로 대화를 한다. 내가 글을 쓰고 있는 이 순간에도 나의 애완용 개는 사슴이 잔디를 밟는 것을 경고하려고 열심히 짖고 있다. 수컷 새는 구애를 위해 나무위에서 지저귄다. 개미의 경우도 화학물질을 이용해 자신의 이동경로를 다른 개미에게 알린다.

 

인간 역시 언어를 가지고 있으며 이 도구는 무한한 의사소통이 가능하게 만든다. 언어는 나와 당신 사이에 놓여있는 시공간적 장벽을 넘나든다. 나는 지금 집에서 테이블에 앉아 이 글을 올리고 있다. 머지 않아 당신은 이 글을 컴퓨터나 아이패드, 또는 휴대폰으로 읽게 될 것이다.



내가 그의 이름을 불러 주기 전에는
그는 다만
하나의 몸짓에 지나지 않았다.

내가 그의 이름을 불러 주었을 때
그는 나에게로 와서
꽃이 되었다.


김춘수 - 꽃


이름을 붙인다는 것의 의미

이 획기적인 도구로 인해 인간은 보다 복잡한 생각을 할 수 있게 되었다. 언어의 큰 장점 중 하나는 무언가에 '이름'을 붙일 수 있다는 점이다. 언어는 특정 개인에게 이름을 붙여준다. 누군가 길거리에서 '아트!'라고 부른다면 나는 뒤를 돌아볼 것이다. 하지만 다른 사람들은 상관하지 않고 가던 길을 갈 것이다. '아트'라는 레이블은 나를 가리키기 때문이다.


또 다른 레이블은 속성으로 표현되는 범주를 지칭할 때 사용한다. ''는 다리가 네 개고 이빨이 있고 집에서 기르는 동물을 가리킨다. 우리가 개라는 말을 사용하면, 위에서 말한 속성들을 모두 가지고 있는 생물체를 가리키는 것이다. 이런 '속성 기반 범주(property-based categories)'는 매우 일반적이다.


Hunt Stilwell과 내가 2001년에 Journal of Experimental and Theoretical Artificial Intelligence에 냈던 논문은 또 한 가지 흥미로운 범주를 소개하고 있다. 그것은 바로 '역할 기반 범주'. 예를 들어, '애완동물'은 사람이 집에서 돌보며 기르는 반려동물을 말한다. 어떤 동물이든 이 역할을 하고 있다면 동물의 종류와 상관없이 '애완동물'로 불린다. 우리는 개, 고양이, , 물고기, 도마뱀, 돼지도 애완동물로 키울 수 있다. 만약 우리가 이 동물들과 함께 지낼 수 없다면 더 이상 애완동물이 아닌 것이다. 결국 개체의 역할이 이름을 좌우하는 것이다.




'개'와 '애완동물'은 다르다

이런 '역할 기반 범주'가 다른 범주들과 다르다는 증거들이 계속 나오고 있다. Micah Goldwater, Hunt Stilwell과 내가 함께 연구한 이번 연구는 (Cognition에 곧 게재할 예정) 사람들에게 다양한 범주에 해당하는 속성을 물어봤다. 만약 이들에게 속성 기반 범주에 해당하는 속성들을 말해보라고 하면, 이들은 털, 짖기, 귀여움 등을 꼽았다. 반면 역할 기반 범주에 해당하는 속성을 나열해보라고 하면 '주인과 함께 살기','우정' 등을 열거했다.


, 우리는 참가자에게 제시되는 범주의 전형적인 사례 하나를 들어보라고 지시했다. 그 결과, 사람들은 역할 기반 범주의 경우 다른 범주와 전혀 다른 사례를 제시했다. 사람들에게 속성 기반 범주의 전형적인 예를 들어보라고 하면 대부분 평균치나 전형적인 모델을 제시했다. 전형적인 개는 중간 크기에, 털이 있고, 사람에게 친근한 라브라도나 골든 리트리버라고 생각했다. 치와와나 Great Danes는 전형적인 개의 모습에서는 다소 벗어나 있었다.


그런데, 사람들에게 역할 기반 범주의 사례를 생각해보라고 하자 각 범주의 '이상적'인 예들을 생각하는 경향이 있었다. 예를 들어 전형적인 '애완동물'은 돌보기가 쉽고, 사랑스럽고, 충성심이 강한 동물을 말한다고 생각했다. 사람들은 이런 '이상적' 애완동물 상이 '전형적' 애완동물 상이라고 생각했다.



 

역할 기반 범주의 의의

역할에 명칭을 부여할 수 있는 능력은 사람을 똑똑하게 만든다. 이렇게 명칭을 부여하는 능력은 기존 사물과 동일한 역할을 하는 새로운 대상을 만났을 때 도움을 준다. 내가 초등학교를 다닐 적에는 애완동물 돌(pet rock)을 만드는 것이 유행이었다. 애완동물돌은 다른 돌과 조금 달랐다. 왜냐하면 사람들이 이 돌을 진짜 애완동물처럼 돌보거나 색칠을 하는 등 특별한 관심을 두었기 때문이다. 대학원 시절 내 친구 중 한 사람은 자신의 남자친구를 무척이나 돌보고 아꼈는데, 우리는 그 남자를 그녀의 애완동물이라고 불렀다. 직장에서 유독 손이 많이 가는 프로젝트를 'pet project'라고 부르는 경우도 있다.


이런 말들이 없다면 동일한 역할이 반복된다는 사실을 눈치채기가 어려울 것이다. 새의 지저귐은 아름답지만 애완동물을 구분할 수 있는 능력은 없다. 이들에게는 인간처럼 복잡한 언어를 생각해낼 능력이 없기 때문이다.

출처: The thoughtful animal

번역: 인지심리학 매니아


우리 마음 속 숫자라는 개념은 어디서 출발한 것일까? 수라는 개념은 타고나는 것일까? 아니면 학습을 통해 후천적으로 습득하는 것일까?


숫자는 인간의 지식에서 빠질 수 없는 중요 개념이다. 삶의 많은 결정들이 수량적 증거에 근거하고 있으며, 가끔은 삶과 죽음이라는 결과에 영향을 미치기도 한다.


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Figure 1: Fight or flight?


나는 인간이 '선천적 숫자 개념'을 타고나서 복잡한 수학 개념도 이해할 수 있다고 생각한다. 이야기를 시작하기에 앞서, 경험주의자들은 수 개념에 대해 어떤 주장을 하고 있는지 살펴보자.

(1)수는 순수하게 개념적이다 - 수는 어떤 사물이 다른 사물에 포함됨을 보는 것에서 시작한다

(2)수는 추상적이다. 우리는 세 사람, 세 물건, 세 소리, 세 냄새, 3 달러, 3초, 3시간, 3년이라는 단어에서 유사성을 찾아낼 수 있다.

(3)수는 문화간 동일하지 않다. 어떤 문화는 다른 문화보다 훨씬 정교한 수 개념을 가지고 있다.

(4)아기와 원숭이는 긴 나눗셈을 못 한다.


확실히 인간은 특별한 존재인 것 같다. 그러니까 다변량분석을 이해하고 기하학적 지붕을 건설할 수 있을 것이다. 어쨌든 기원부터 시작을 해 보자. 나는 우리의 진화적 조상이 비언어적 표상체계를 통해 개체의 숫자를 파악하는 능려을 가지고 있을 거라 생각한다. 이 지식 시스템은 인간과 아기, 원숭이, 쥐, 비둘기 등 다른 모든 종에서 동일하다.


내가 소개할 첫번째 실험에서, 성인 참가자들은 컴퓨터 화면에서 일련의 점들을 보게 된다. 이 점들은 두번째 보여줄 화면의 일부분이다. 이 점들을 보면서 참가자들은 두번째 화면에서 이어지는 점들이 첫 화면의 점들보다 많은지 적은지를 판단하게 된다. 연구자들은 점의 크기, 분포 정도, 모양 등을 통제했다. 참가자들이 어떤 반응을 보였을까?


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Figure 2: Results. They were at chance on trials comparing 32 and 34 dots (center). All other comparisons, adults demonstrated above-chance discrimination.


만약 참가자들이 점들의 숫자를 '세어'보았다면, 32 VS 34와 8 VS 10개의 점 비교간 정확도가 동일해야 한다. 또 8 VS 6보다 32 VS 64개의 점을 셀 때 시간이 많이 걸려야 한다. 각 화면을 보여주는 시간은 동일했고 참가자들이 이 두 세트를 모두 잘 구분해냈기 때문에, 점을 일일히 세어보았다는 것은 불가능해보인다.


물체 갯수의 많고 적음을 판단할 때는 물체의 갯수가 아니라 두 숫자의 비율에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 32 VS 64와 8 VS 16은 전부 1:2 비율을 가지고 있다. 이는 우리의 심적 표상이 부정확함을 의미하기도 한다. 우리의 심적 표상은 정확한 수를 표현한다기 보다는, 대략적인 수 개념으로 이루어져 있다.


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Figure 3: Where the ratio was 1:2, responses were perfect. Success rate decreased as the ratio decreased. When the ratio was 1:1.1, success was basically at chance, but considerable success at 1:1.15.


이런 현상이 시각적 측면에만 국한될까? 다음 실험에서, 참가자들은 동일한 일련의 점들을 보게 되는데, 그 다음 소리(참가자는 소리 발생의 수와 점의 숫자를 비교하게 되는 것 같다 - 역자 주)를 듣게 된다는 점이 앞 실험과 다르다. 다른 양상(시각-청각) 간 수의 비교는 시각 자극간 비교와 동일한 정확도 수준을 보였다(73%). 참가자들은 또 물체의 갯수를 더해보라는 지시도 받았다. 참가자들에게 두 줄을 연속적으로 보여준 다음, 이 두 줄에 있는 점들의 갯수의 합이 다음에 나온 세번째 점들의 숫자보다 많은지 적은지 판단하게 했다. 그 결과 구분의 정확도는 72%였다. 마지막으로 이 실험을 다른 양상간(시각-청각 간) 실시해 보았다. 즉, 점들의 개수+소리의 개수 VS 또 다른 점들의 개수를 비교할 때는 어떻게 되었을까? 정확도는 역시 74%였다. 정확도는 모든 실험조건에서 비슷했다. 이는 숫자적 표상이 추상적임을 보여준다. 또 추상적 숫자 개념이 덧셈에 기여한다는 사실도 알 수 있다.



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Figure 4: Results. Equal success for each condition.


그러나 경험주의자들은 이 표상들이 언어적 수 개념에 매핑될 수 있다고 반박할지 모른다. 우리가 설사 대략적인 점들의 개수만을 파악하고 있다 해도, 우리는 여전히 언어를 사용할 수 있다. 우리는 "대충 50개 정도가 있군", "300개 정도는 되겠는데?"라고 생각할 수 있다. 이 실험에 참여했던 참가자들은 다년간 수학을 배운 성인이라는 점에서 더더욱 설득력이 있어 보인다. 이런 경험주의자들의 반론에 대해 자연주의자들(nativist: 선천적 숫자 개념이 있다고 주장하는 쪽)은 이렇게 말한다. "좋아. 그렇다면 유아들이나 동물을 대상으로 실험해 보자"



그래서 우리는 언어를 배우지 않은 6개월된 아기들을 대상으로 실험을 진행했다. 우리는 아기에게 어떤 줄의 점들이 더 많냐고 물어볼 수 없었기 때문에 결국 행동적 패러다임을 사용하기로 했다. 우리는 아기들에게 동일한 수의 점들을 보여주고(예를 들어 8개의 점), 아기들이 이 자극에 질려서 자극을 쳐다보는 빈도가 줄어들 때까지 기다렸다. 그 다음 우리는 새로운 점들의 줄을 보여주었다(예를 들어 16개의 점). 아기들은 새 자극으로 16개의 점이 나온 경우 10개가 나온 경우보다 더 신기해 할까?(16은 8과 비교해서 두배나 가까운 수이니까 그럴 수도 있다. 10개는 8개와 별 차이가 없어서 흥미롭지 않을 것이다. - 역자 주) 만약 이 가정이 맞다면 아기들은 16개의 점들에 더 관심을 가질 것이다.


이 가정인 사실인 것으로 드러났다. 아기들은 8 vs. 16, 16 vs. 32, and 4 vs 8개간 비교를 하는 경우 새 자극을 많이 쳐다봤다. 그러나 8 vs. 12, 16 vs. 24, or 4 vs. 6개의 경우 새 자극에 관심이 없었다. 결국 아기들 역시 숫자간 비율을 통해 수를 비교한다고 결론지을 수 있다(물론 아기들은 성인의 경우인 1:1.5보다 큰 비율은 1:2일 때서야 구분을 할 수 있었지만).


이 능력을 어떻게 일반화 할 수 있을까? 이 현상은 소리에도 적용되는가? 6개월, 9개월 된 아기들을 대상으로 다시 한 실험에서 아기들은 두 개의 스피커 사이에 위치하게 된다. 아기들은 소리가 나는 스피커 쪽으로 고개를 돌릴 것이다. 이를 이용해 유아가 소리가 발생한 방향으로 고개를 돌린 횟수를 측정했다. 예를 들어 아기들은 8개나 16번 발생하는 소리를 들은 다음(익숙하게 만드는 과정이다), 다시 8번(또는 16번) 발생하는 소리를 듣게 되는 것이다. 실험 결과 아기들의 숫자 구분은 시각 자극의 경우와 유사했다.


개월 된 아기들은 8 vs. 16 and 4 vs. 8개의 소리는 구분했지만 8 vs. 12 and 4 vs. 6개의 소리 간 구분은 실패했다. 9개월 아기의 경우 vs. 12 and 4 vs. 6는 성공, 8 vs. 10 and 4 vs. 5는 실패했다. 이번에도 아기들의 숫자 간 크기 비교는 비율에 의해 결정되었다.


조금 더 깊게 파고들어가보자. 시각적 물체나 소리의 갯수를 대략적 숫자 표상으로 파악하는 것은 알았다. 그럼 동작의 경우도 적용되는가?


유아들은 토끼가 4번 또는 8번 점프하는 만화를 보게 된다. 4번이든 8번이든 간에 점프해서 착지하는 최종지점은 전부 동일하다(결국 4번 점프할 때는 점프 간격이 길어질 것이다). 이는 아기들이 점프 거리를 통해 숫자를 파악하는 것을 방지하기 위함이다. 실험 결관는 점이나 소리를 사용한 경우와 동일했다. 숫자의 표상은 확실히 추상적이다.


결론적으로, 유아들은 수를 세고 셈을 배우기 전에 큰 숫자를 구분하는 법을 알고 있다. 이들의 표상은 대략적이고 비율에 의존한다. 이 표상은 추상적이고, 동일한 비율이 물체, 소리, 동작에 적용된다. 이 능력은 어릴 적부터 나고나며, 정확도는 발달과 함께 증가한다.



이번에는 동물의 경우를 살펴보자.


1950년대와 60년대에 Dr. Francis Mechner는 쥐를 훈련시켜서 일련의 실험을 진행했다. 한 실험에서, 쥐는 보상을 받기 위해 레버를 4, 8, 12, 16번 누르도록 훈련받았다. 이 때 레버의 텐션을 조절해서 쥐가 총 투입한 노력을 레버 누르는 횟수와 연관시키지 못하게 통제했다.


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Figure 5: Presses on the lever by rats.


이 데이터는 쥐 역시 불완전하고, 대략적인 숫자 표상을 지니고 있음을 보여준다. 또, 이 표상이 숫자간 비율에 의존하고 있음을 알 수 있다. 정확도는 레버 누르기 목표횟수가 증가하면서 감소했다.


몇 년 후, 하버드 연구진이 타마린 원숭이를 대상으로 실험을 또 한번 검증해봤다. 이들은 전에 유아에게 했던 방식과 동일하게 원숭이에게 소리를 들려주었다. 원숭이는 소리가 나는 쪽으로 고개를 돌리는 경향이 있었다. 이번에도 연구자들은 원숭이가 고개를 돌리는 행동을 숫자를 구분하는 행동으로 간주했다. 원숭이들의 수행은 9개월된 아기들의 행동과 유사했다. 원숭이들은 4 vs. 6 and 8 VS 12개를 구분했지만, 4 vs. 5 or 8 vs. 10개는 구분하지 못했다. 이들은 2:3의비율은 구분했지만, 4:5의 비율은 구분하지 못했다.


진화적 조상의 경우는 어떨까? 우리와 타마린 원숭이의 공통조상은 어류이다. 그래서 이번에는 Italian fish의 경우를 살펴보기로 하겠다.


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Figure 6: Eastern mosquitofish (Gambusia holbrooki). This one is about 4cm long.


암놈 모기고기는 다른 암놈과 어울려 다님으로써 수컷이 추근덕 대는 것을 방지한다. 우리는 암놈 모기고기의 행동 패턴을 이용할 수 있다. 아래 그림처럼 어항을 3등분 한 뒤, 양쪽 끝에 암놈 모기고기 무리를 집어넣는 것이다. 중앙에는 암놈 고기를 한 마리만 집어넣는다.


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Figure 7: Something like this.


그리고 수컷 고기를 몇 주일 동안 혼자 지내게 한다음, 이 어항 가운데에 집어넣는다. 아마도 이 수컷은 암컷 고기를 필사적으로 따라다닐 것이다.


수 컷이 암컷에서 추근덕거리는 동안, 연구자들은 이 암컷이 어느 암컷 집단쪽으로 도망가려했는지를 관찰했다. 암컷은 아마도 집단수가 큰 무리를 선호할 것이다. 두 그룹의 개체수가 1:2 비율일 때, 암컷 고기는 항상 큰 쪽 집단쪽으로 향하려 했다. 그러나 비율이 2:3이 되자, 암컷은 집단을 무선적으로 선택했다. 원숭이, 인간의 경우와 마찬가지인 셈이다.


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Figure 8: Success for 1:2 ratios, but not for 2:3 ratios.


이 일련의 실험으로 우리가 얻은 결론은 무엇일까?


동물과 인간은 4보다 큰 수를 추상적, 대략적 숫자로 표상할 수 있다. 동물과 인간의 아기, 성인은 이 때 비율을 사용한다. 서어인 타마린 원숭이는 9개월된 인간의 아기능력고 비슷하다. 나이를 먹거나 훈련을 통해 이 능력은 점점 정확해지며 critical ratio는 줄어든다.


큰 숫자를 파악하는 인지적 능력은 진화적으로 오래되었으며, 비언어적이고, 선천적인 것 같다.



Reference

Barth H, Kanwisher N, & Spelke E (2003). The construction of large number representations in adults. Cognition, 86 (3), 201-21. PMID: 12485738


Lipton JS, & Spelke ES (2003). Origins of number sense. Large-number discrimination in human infants. Psychological science : a journal of the American Psychological Society / APS, 14 (5), 396-401. PMID: 12930467


Mechner F (1958). Probability Relations within Response Sequences under Ratio Reinforcement. Journal of the experimental analysis of behavior, 1 (2), 109-21. PMID: 16811206


Hauser, M., Tsao, F., Garcia, P., & Spelke, E. (2003). Evolutionary foundations of number: spontaneous representation of numerical magnitudes by cotton-top tamarins. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270 (1523), 1441-1446. DOI: 10.1098/rspb.2003.2414


Agrillo, C., Dadda, M., & Bisazza, A. (2006). Quantity discrimination in female mosquitofish. Animal Cognition, 10 (1), 63-70. DOI: 10.1007/s10071-006-0036-5
출처: Epiphenom
번역: 인지심리학 매니아




하버드 대학의 Paul Harris는 어린이가 다른 분야의 지식을 각각 어떻게 구분하는지 궁금했다. 그는 최근 연구에서 카톨릭 문화권의 어린이들을 대상으로 이 질문의 답을 구하고자 했다.


실험에 참가한 어린이들은 대게 10-12세 정도였으며, 한결같이 신과 영혼의 존재를 믿고 있었다. 이들은 또 눈에 보이지 않는 과학적 존재들(공기나 병균)을 믿고 있었다. 연구자들은 어린이들이 신을 믿는 이유와 공기를 믿는 이유가 같은 이유에 근원하는지 알아보고 싶었다.

연구자들은 이들에게 어떻게 그런 존재가 있다고 아는지 물어봤다. 어린이들의 대답은 다음과 같았다.

아이들이 말한 이유는 다음과 같이 4가지 종류로 구분된다.

  • 대상을 직접 관찰하거나 만났다.
  • 문헌에 씌여져 있거나 다른 권위가 그 존재를 인정하기 때문이다.
  • 대상의 몇몇 속성이 일반적 차원에서 대상의 존재를 설명하기 때문이다(예를 들어 '누구나 자기 자아를 지니고 있기 때문에 영혼이 존재한다', 또는 '병균은 더러운 곳에 산다)
  • 대상이 필요하기 때문에 존재한다('신은 우리에게 진리를 말하기 때문에 존재한다')

 아래 그래프는 어린이들이 종교 또는 과학적 대상이 존재한다고 믿는 이유를 어떻게 답했는지 보여준다.


종교적 대상의 경우 그 존재를 믿는 이유가 다양했다. 하지만 과학적 대상의 경우 대상의 일반적 속성 때문에 존재를 믿는다고 답한 경우가 많았다.


흥미로운 사실이 또 하나 있다. 연구자들은 대상의 특성들을 조금 더 세분화시켜봤다. 이들은 어린이들이 인과적인 설명을 기준으로 대상의 존재를 판단하는지도 관심 있었다. -- '병균은 병을 유발한다', '신은 인간을 창조했다'

종교적 대상의 경우 인과적 이유를 고려하는 비율은 17%에 불과했지만, 과학적 대상의 경우 100%에 가까웠다.

결국 스페인 어린이들은 과학적 대상의 존재를 믿는 이유를 인과적 관계로 설명한다는 뜻이다. 그러나 종교의 경우 이런 인과적 관계로 신이나 영혼의 존재를 믿는다고 하지는 않았다.

 


Reference
Guerrero, S., Enesco, I., & Harris, P. (2010). Oxygen and the Soul: Children's Conception of Invisible Entities Journal of Cognition and Culture, 10 (1), 123-151 DOI: 10.1163/156853710X497202

Posted by 인지심리학 매니아





성별이라는 것은 생물학적으로 엄연히 구분되는 것인가, 아니면 사회화 과정에서 학습된 것인가? 인종의 경우는 어떨까? 다른 인종은 생물학적으로 다른가? 아니면 다르다고 학습되는 것일까?

이 문제를 해결하기 위해서는 어떤 방법을 써야 할까? 가장 좋은 방법은 어린아이를 대상으로 실험하는 것이다. 문화적 맥락의 영향을 덜 받아서 백지같은 아이들의 반응을 관찰한다면, 성별이나 인종의 차별이 선천적인지 후천적인지 알 수 있을까?

Marjorie Rhodes와 Susan A. Gelman의 2010년도 논문은 어린 아이들이 사회적 범주(e.g. 성별이나 인종)를 어떻게 구분하는지 연구했다. 연구의 목적은 어린이가 사회적 범주를 절대적인 분류개념으로 인식하는지(남녀는 생물학적으로 구분되므로 명확하다), 아니면 가변적인 개념으로 인식하는지(남녀 구분은 사회맥락에 따라 변할 수도 있다) 알아보는 것이었다.



실험방법
실 험자는 아이들에게 Feppy라는 캐릭터를 소개해 준다. 이 캐릭터는 우리와 아주 다른 세계에서 왔으며, 따라서 그곳의 개념이나 분류체계는 우리와 매우 다르다고 설명해준다. 어린아이들의 할 일은 Feppy의 분류가 과연 맞는지 틀린지를 판단하는 것이다.

실험자는 세 접시에 각각 다른 동물의 사진을 올려 놓는다. Feppy가 그 중 한 동물과 개념상 동일한 동물을 묶는다.



이 때 Feppy는 검은 라브라도와 고양이를 같은 동물이라고 묶는다. 실험자는 어린이에게 "Feppy의 말이 맞을 수도 있나요?"라고 묻는다. 어린이들은 틀렸거나 맞다고 대답할 수 있다.

참 가자의 응답을 다 받은 다음, 어린이들이 틀렸다고 한 경우를 1점, 맞다고 대답한 경우를 0점으로 처리해서 자료를 분석했다. 점수가 높을수록 어린이가 그 범주에 대해 객관적인 기준을 가지고 있음을 의미하며(객관적 기준이 있으니까 Feppy의 답이 틀렸다고 답했을 것이다), 점수가 낮을수록 범주를 상대적이고 가변적인 개념으로 인식하고 있음을 보여준다(Feppy의 답이 맞을수도 있다고 생각한다면, 객관적 분류 기준이 없는 것이다).



결과

어린 아이들은 성별이 생물학적으로 구분되는 개념이라고 생각했다. 페피의 말이 틀렸다고 한 경우가 전체 문제의 70~80%에 육박하는 사실이 이를 증명한다. 그러나 인종의 경우는 틀렸다고 응답한 확률이 30~50%정도 밖에 되지 않는다. 이는 인종이라는 개념이 생물학적으로 명확히 구분된다기 보다 다소 가변적일 수 있음을 보여준다.

한가지 재미있는 사실은 이런 태도가 나이를 먹으면서 성장환경의 영향을 받는다는 것이다. 중소도시 지역의 어린이들(시골지역 어린이에 비해 자유주의적 분위기에서 성장한다)은 성장하면서 성별개념이 상대적이라고 학습한다는 것이다(확률이 .56, .42인 것을 보라). 또 시골 지역의 어린이들(보통 보수주의적 가치관 속에서 성장한다)은 성장과정에서 인종이 생물학적인 구분이라고 생각하게 된다는 것이다(확률이 .72 .70으로 높은 편이다).



결론
어린이들은 성별이 생물학적으로 명백한 분류라고 생각한다. 이는 진화적인 관점에서 성별을 생물학적인 차원에서 직관적으로 구분해내는 능력을 타고 나기 때문일 수도 있다. 그러나 단정지을 수만은 없다. 유아들은 어릴적부터 성별에 따라 가지고 노는 장난감이나 옷이 확연히 구분된다. 반면 청소년들에게는 성별이 상대적일 수 있음을 학습시킨다. 따라서 이는 선천적으로 타고나는 분류능력이라기 보다 여전히 문화의 산물일 수도 있다.
반면 어린이의 인종에 대한 분류기준이 상대적이라는 사실은 환영할 만 하다. 아시아인과 백인, 흑인은 백지상태인 어린아이에게 동등한 사람처럼 보이는 것 같다. 그러나 보수적인 문화 환경이 인종을 생물학적으로 섞일 수 없는 절대적 기준으로 바꾸어놓는다면, 인종 차별의 문제는 여전히 생길 수 밖에 없다.

결국 인간의 성별/인종 구분이 타고나는 것일지라도, 문화적 영향에 따라 그것을 심화시키거나 해소할 수 있는 것이다.



reference
Marjorie Rhodes, Susan A. Gelman, A developmental examination of the conceptual structure of animal, artifact, and human social categories across two cultural contexts, Cognitive Psychology, 2009

출처: Cognitive Daily

번역: 인지심리학 매니아

 

그레타와 나는 와인 매니아다. Jonah’s의 extremely popular post에 도 불구하고, 나는 여전히 좋은 와인과 나쁜 와인을 구분할 수 있다고 생각한다. 난 여전히 좋은 와인이 단순히 고급 브랜드 이름을 붙인 가짜와 무언가 다를 것이라고 생각한다. 그러나 연구자들은 와인병에 어떤 브랜드를 붙이느냐에 따라 와인 선호가 달라진다고 설명한다.

 

 

몇 몇 연구들은 우리가 특정 지역에서 만들어진 와인을 선호할 것이라고 예상하며, 같은 와인이라도 예쁜 병에 담겨있는 경우 더 높게 평가한다고 설명한다. 이런 원리는 비단 와인 뿐만 아니라 다양한 종류의 음식에도 적용된다. 레스토랑은 이런 원리를 이용해서 음식의 성분 뿐만 아니라 모양에도 많은 신경을 쓴다.

 

 

만 약 음식의 모양(또는 브랜드- 역자 주)이 그렇게 중요하다면 와인의 브랜드가 함께 제공된 음식의 맛에도 영향을 미쳐야 할 것이다. Brian Wansink, Collin Payne, Jill North는 이와 같은 가정 하에 실험을 진행했다.

 

 

첫 번째 실험에서 연구자들은 49명의 대학원생들을 대상으로 두 종류의 와인과 치즈를 제공했다. 이 와인은(사실 동일한 싸구려 Cabernet이다) California 또는 North Dakota라고 이름이 붙은 와인 병 중 하나에 담기게 된다. 와인을 마시기 전에 참가자들은 음식의 맛을 미리 예상해서 1~9의 척도로 평가하게 된다. 맛을 보고 난 다음에도 실제 맛을 다시 한번 평가하게 된다. 그 결과는 다음과 같다.

 

예 상해본 맛과 실제 맛의 평가는 California라고 이름 붙은 와인 조건에서 높았다(두 와인이 똑같은 와인임에도 불구하고 말이다). 더불어 치즈(상표명은 붙지 않은 염소 치즈를 모든 조건에 동일하게 제공했다)에 대한 평가도 와인과 일치했다. 와인이 맛있다고 생각하면, 치즈 또한 맛있다고 생각한 것이다.

 

 

두번째 실험에선 일리노이 대학의 Spice Box라는 식당의 고객 51명을 대상으로 동일한 정식을 제공했다. 사람들이 모두 앉은 다음 웨이터가 다음과 같은 말을 하게 된다.

Thank you for joining us tonight for this special meal at the Spice Box. Because this is the first meal of this new year, we are offering each person at the table a free glass of this new Cabernet from the state of California [or North Dakota].

 

와 인은 이전 실험처럼 브랜드명이 각기 다른 병에 담기게 된다(실은 모두 동일한 Charles Shaw Cabernet Sauvignon이다). 실험을 하기 전에 음식과 와인의 양을 식당에서 계량하고 손님들의 식사 뒤에 다시 한번 계량을 해서 소비된 양을 알아보게 된다. 그 결과는 다음가 같다.

 

와인이 California산이라고 생각한 손님들은 더 많은 음식을 섭취했고, 와인+음식의 양에서도 다른 조건과 차이가 있었다. 와인 소비에는 차이가 없었는데, 이는 손님들에게 동일하게 한 잔씩만을 제공했기 때문으로 생각된다.

 

 

이 결과에 대한 한가지 가능한 해석은 ‘사회적 촉진’효과이다. 손님들은 다른 사람이 접시를 다 비웠기 때문에 자신도 의무적으로 음식을 비웠을지 모른다. 그러나 연구자들이 이런 효과를 통제한 후에도 와인의 브랜드명은 음식 소비에 영향을 미쳤다.

 

 

확실히 우리는 와인이 맛있으면 같이 나온 음식도 맛있다고 생각하게 되고, 많이 먹게 된다는 것이다. 다음부터는 살을 빼기 위해서라도 맛없는 와인을 마셔야 할 것 같다.

Wansink, B., Payne, C., & North, J. (2007). Fine as North Dakota wine: Sensory expectations and the intake of companion foods. Physiology & Behavior, 90 (5), 712-716 DOI: 10.1016/j.physbeh.2006.12.010

원문 보기: http://scienceblogs.com/cognitivedaily/2009/12/wine_and_taste_wine_labels_als_1.php

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