인지심리 매니아

Posted by 인지심리학 Mania

다음 진술을 생각해보자.

"red if and only if square, or else red."

[여기서 if and only if는 필충조건(red->square가 참이면 square->red도 참인 경우)을 말하며, or else는 배타적 이접(a가 참이면 b는 거짓이어야 하고, b가 참이면 a가 거짓이어야 한다)을 말한다]

이 진술을 참이라고 충족시킬 수 있는 경우의 수가 몇 가지 있을까?

사람들은 대부분 다음과 같은 경우를 상상한다.

1. red & square인 경우

2. red인 경우

사람들이 생각한 경우의 수 중 1번은 틀렸다. red & square인 경우 콤마 앞 문장은 참임을 충족하지만, 콤마 뒷 문장도 참임을 충족하기 때문이다(다시한번 말하지만, 배타적 이접인 경우 두 문장 중 하나는 참이고 나머지는 거짓이어야 한다).

정답을 제대로 가려내기 위해서는 모든 경우의 수를 다 따져봐야 하는 것이 원칙이다. 이런 식으로 말이다.

1. red & square

2. red & ~square

3. ~red & square

4. ~red & ~square

(~은 부정을 의미)

진술문이 참임을 충족하는 경우는 2번과 4번의 경우다.

그럼 사람들은 왜 이런 오류를 범할까?

Mental model 이론은 사람들이 작업기억의 한계 때문에 연역 추리에서 가능한 경우의 수를 모두 떠올리지 못한다고 한다. 특히 위 문제처럼 복잡한 문제가 주어지면, 콤마 앞 문장을 근거로 가능한 수를 떠올리거나 콤마 뒷 문장을 충족하는 경우만을 생각한다고 한다. 또, 부정 사례(~)를 생각하지 못하는 경향이 있다. 이렇게 떠올린 경우의 수가 정답과 운 좋게 일치한다면 다행이지만, 자신이 생각 못한 경우의 수 중 참임을 충족하는 경우가 있을 수도 있다. 따라서 경우의 수가 복잡한 문제일 수록 틀릴 확률이 높아지는 것이다.

실험

오늘 소개할 논문에서 연구자들은 세 가지 종류의 질문을 참가자에게 보여줬다.

basic control 문제는 사람들이 떠올린 정답과 실제 정답이 우연히 맞아떨어지는 경우다.

if a then b, and a

subset control 문제는 사람들이 떠올린 정답이 실제 정답인 경우의 수 중 일부와 일치하는 경우다.

a if and only if b, or b

illusion 조건의 문제는 사람들이 떠올린 정답이 실제 정답인 경우의 수와 하나도 일치하지 않는 경우다.

a if and only if b, or else b

참가자는 문제를 보고 진술이 참임을 충족하는 경우의 수를 모두 나열해야 한다. 그 다음 참가자의 답과 실제 답을 비교해서 정답률을 확인해봤다.

결과가 어떻게 되었을까?

실험 결과 illusions 조건에서 정답률이 저조했다. 결국 인간은 mental model이 설명하는 방식대로 경우의 수를 제한적으로 떠올림을 의미한다. 만약 가능한 경우의 수를 모두 떠올렸다면 정답률이 낮아지지 않았을 것이다.

논의

인간의 지식은 수많은 불린(Boolean)체계로 이루어져 있다. 야구경기에서 '볼'의 개념을 어떻게 정의할 수 있을까? '타자가 방망이를 휘두르지 않은 상태에서 공이 스트라이크 존을 벗어난 경우'라고 설명할 수 있을 것이다. 개념은 이렇게 여러 조건의 결합으로 이루어지며, 그 결합에는 부정(e.g., '않은')을 포함한다.

문제는 개념이 조금만 복잡해져도 인간이 쉽게 오류에 빠진다는 점이다. 배타적 이접같은 복잡한 진술을 접하게 되면 언급이 빠져있는 사례를 떠올리지 못하거나, 부정 사례를 떠올리지 못하는 경향으로 인해 복잡한 개념을 오해할 여지가 얼마든지 있는 것이다.

*이 논문의 세번째 실험에서는 인간의 일반적 지식이 이런 오류를 피할 수 있게 해 준다고 설명한다. 보다 자세한 내용은 논문을 참조하길 바란다.

Reference

Geoffrey P.Goodwin, P.N. Johnson-Laird(2010), Conceptual illusion, Cognition,

By: Dr. Tracy Alloway

번역: 인지심리학 매니아

당 신은 언젠가 아침에 일어나서 세상이 무언가 잘못되었다고 느낀 적이 있는가? 물론 일생의 대부분은 그렇지 않을 것이다. 하지만 몇몇 사람은 컵속에 차 있는 물을 보고 '반이 찼다'라고 말하는 대신 '반이 비었다'라고 생각한다. 나는 심리학 연구를 통해 이런 현상이 과연 중요한 현상인지 알아보고자 한다. 우리가 컵에 물이 반이나 비었다고 말하는 것은 정말 중요한 일인가?

우리는 지식 혁명의 정점에 살고 있으며, 이 지식혁명은 직장, 관계, 교육, 노년 등 일상에도 영향을 미치고 있다. 정보를 처리하고 기억하는 역할을 담당하는 작업기억은 매우 중요해서 이것 없이는 제대로 된 삶을 영위하기 힘들다. 작업기억은 뇌에 달린 '포스트잇'이라고 설명하면 쉬울 것이다. 우리는 특정 정보를 기억하고 이를 토대로 일을 해야 한다. 예를 들어 차를 운전하면서 방향을 기억한다든지 또는 전화번호를 기억해야 할 때가 그런 경우다. 작업 기억 없이는 우리는 이 모든 능력을 잃게 된다. 우리는 중요한 회의 장소에 어떻게 갈지 헤매게 될 것이고 중요한 연락처를 잊어버릴 수도 있다. 작업 기억은 학교에서 요구하는 읽기, 산수에서부터 건물 안을 돌아다니는 등 간단한 일에도 필요하다.

작업 기억은 교실 벽 역할 이상을 하기도 한다. 작업기억 능력이 뛰어난 사람은 좋은 직장, 좋은 대인관계를 유지하거나 행복한 삶을 사는 경향이 있다. 작업기억이 나쁜 사람은 직장에서 고전하거나, 사람 간에 문제가 발생하거나, 법적으로 어려움을 겪기 쉽다. 최근의 연구들은 작업기억이 정신 건강에도 영향을 미친다는 것을 보여줬다. 최근 나는 컵에 물이 반밖에 없다고 말하는 20대를 대상으로 한 연구에서, 부정적 견해(컵에 물이 반밖에 없다)에도 불구하고 작업 기억이 뛰어난 사람은 그렇지 않은 사람보다 우울증을 덜 겪는다는 사실을 알아냈다. 결국 물이 반밖에 없다는 부정적 견해를 가져도 뛰어난 작업 기억이 우울증으로부터 보호하는 '버퍼'역할을 하는 것이다.

당신은 어떤가? 당신의 작업기억의 당신의 세계관에 어떤 영향을 미치는가? 현재 우리가 온라인에서 진행하고 있는 연구에 참여하면 당신의 작업기억에 대해 알 수 있다. 여기 몇가지 당부사항을 적어놓는다.

1. 먼저, 몇가지 기억 테스트를 하게 될 것이다. 그러나 걱정은 하지 말자. 나는 당신이 차 키를 잊어버린다거나 사랑하는 사람의 생일을 까먹는 횟수를 알고 싶은 건 아니다. 당신의 해야 할 과제는 그것보다 훨씬 쉽다. 당신은 어떤 모양을 보고 그 모양이 그리드의 어느 지점에서 나타났는지를 기억하면 된다. 이 과제를 실수없이 최대한 빨리 하면 된다.

2. 그 다음, 여러가지 문장을 보여줄 것이다(예: 나는 미래를 낙관적으로 생각한다, 나는 평소에 생각도 하지 않던 일들 때문에 신경이 쓰인 적이 있다). 이 문장 진술이 당신의 지난 1주일동안 얼마나 많이 일어났는지 평가하면 된다. 보기는 다음과 같다.

a. rarely or none of the time (less than once day);
b. some or a lit­tle of the time (1–2 days);
c. occa­sion­ally or a mod­er­ate amount of time (3–4 days);
d. most or all of the time (5–7 days).

이 연구는 British Sci­ence Fes­ti­va의 일환으로 진행되었다. 이 연구에 참여하고 싶으면 Here를 클릭하면 된다.

–Tracy Pack­iam Alloway, PhD, is the Direc­tor of the Cen­ter for Mem­ory and Learn­ing in the Lifes­pan at the Uni­ver­sity of Stir­ling, UK. She is the author of over 75 sci­en­tific arti­cles and books on work­ing mem­ory and learn­ing, and has devel­oped the world’s first stan­dard­ized working-memory tests for edu­ca­tors pub­lished by Pear­son. She has pub­lished aca­d­e­mic books, as well as books for the layper­son on Improv­ing Work­ing Mem­ory (Sage, 2010) and Train­ing Your Brain for Dum­mies (Wiley, 2010). Her research has received wide­spread inter­na­tional cov­er­age, appear­ing in out­lets such as the Sci­en­tific Amer­i­can, Forbes, US News, ABC News, NBC, BBC, Guardian, and Daily Mail. She is a much in demand inter­na­tional speaker in North Amer­ica, Europe, Asia and Aus­tralia and is an advi­sor to the World Bank on the impor­tance of work­ing mem­ory. She was the 2009 win­ner of the pres­ti­gious Joseph Lis­ter Award by the British Sci­ence Asso­ci­a­tion for bring­ing her sci­en­tific dis­cov­er­ies to a wide audience.

–About the British Sci­ence Fes­ti­val: The British Sci­ence Fes­ti­val is one of Europe’s largest sci­ence fes­ti­vals and reg­u­larly attracts over 350 of the UK’s top sci­en­tists and speak­ers to dis­cuss the lat­est devel­op­ments in sci­ence with the pub­lic. Over 50,000 vis­i­tors reg­u­larly attend the talks, dis­cus­sions and work­shops. The Fes­ti­val takes place at a dif­fer­ent loca­tion each year.

출처: Choke

번역: 인지심리 매니아

다이어트 계획을 실천에 못 옮기거나, 아이에게 화풀이를 하거나, 술을 끊기로 마음먹었지만 또 술을 마시는 이유는 뭘까? 이게 모두 자기 통제에 실패했기 때문이다.

원치 않는 행동을 제어하는​​ 능력을 심리학에서는 집행 통제(Executive control)이라고 한다. 집행 능력은 인지 기능의 집합을 일컫는 포괄적 용어다(주의, 계획, 기억, 행동을 개시하거나 억제하는 등). 때때로 이성보다 충동이 앞서는 이유는 집행 통제가 제대로 이루어지지 않았기 때문이다.

다행히 이 문제는 해결될 수 있다. Psychological Science에서 지난 주 발표된 한 논문이 작업 기억을 훈련하면 통제력 상실을 개선할 수 있다고 주장한 것이다.

전두엽 피질에 자리하고 있는 작업 기억은 집행 통제와 강한 관련이 있다. 작업 기억이 작은 사람은 집행 기능이 저조하며, 작업 기억을 훈련할 경우 집행 통제가 향상된다. 네덜란드 Maastricht 대학의 Katrijin Houben과 동료들은 작업 기억의 강화가 충동 억제를 돕는지 테스트해 보기로 했다.

그들은 술고래들의 충동 억제 능력을 알아보기 위해 일주일에 술을 30잔 이상 마시는 사람을 모집한 다음 온라인으로 진행되는 작업 기억 훈련 세션에 참여하게 했다. 한달동안 총 25세션이 진행되었고 일반인 역시 실험집단과 플라시보 훈련 집단에 함께 참여했다.

처치 집단의 경우 언어와 공간 과제 등 작업 기억을 훈련할 수 있는 다양한 프로그램이 진행되었다. 어떤 과제의 경우 처치 집단은 컴퓨터 화면에 하나씩 나타나는 글자들을 보게 된다. 그들은 글자들을 기억했다가 글자가 제시된 순서와 반대의 순서로 글자를 회상해야 한다. 이런 역기억(backwards memory task) 과제는 제시된 자극을 기억한 다음 머리속에서 순서를 뒤집어야 하기 때문에 조금 어렵다. 이렇게 순서를 뒤집는 작업은 작업 기억에서 일어난다. 이 과제는 사람들이 역기억 과제를 잘 할수록 - 즉 얼마나 많은 항목의 순서를 머리 속에서 뒤집을 수 있는지 - 난이도가 조금씩 올라간다. 결국 이 훈련은 사람들이 자신의 작업 기억을 조금씩 향상하도록 만든다.

플라시보 그룹에 속한 일반인 역시 컴퓨터를 통해 다양한 과제를 수행했다. 하지만 이 그룹은 강도높은 작업 기억 훈련을 받지 않았다. 플라시보 그룹의 역기억 과제는 적은 단어수만을 제시했으며, 난이도(단어수)도 증가하지 않았다.

그 결과, 처치 집단의 사람들은 연습함에 따라 작업 기억 과제를 잘 했다. 하지만 일반인도 연습하지 않은 다른 집행 통제 과제에서 향상을 보였다. 가장 인상적인 점은 처치 집단의 사람들이 실험 전보다 술을 10잔 정도 덜 마시게 되었다는 점이다(술을 마시고 싶다는 강한 욕망이 줄어들었다). 플라시보 집단의 사람들은 음주 습관에서 별 다른 변화가 일어나지 않았다.

훈련이 끝나고 한 달 후, 연구에 참가했던 사람들은 온라인을 통해 다시 한번 작업 기억 측정과 음주 평가를 받았다. 연구자들은 작업기억 훈련의 효과가 여전히 남아있다는 사실을 알아냈다. - 작업 기억 향상과 음주량 감소.

물론 이 효과가 얼마나 지속되는지, 또 알콜중독자의 경우에도 이 훈련이 효과가 있는지를 알기 위해선 추가적인 연구가 필요하다. 그럼에도 불구하고 이 연구가 흥미로운 이유는 웨이트 트레이닝처럼 뇌의 근육을 훈련하면 알콜 남용이나 건강에 해로운 행동을 줄일 수 있다는 사실 때문이다.

Reference

Posted by 인지심리학 매니아

길치:[명사]길에 대한 감각이나 지각이 매우 무디어 길을 바르게 인식하거나 찾지 못하는 사람.

내가 아는 사람 중에는 심각한 길치가 몇 사람 있다. 조금 복잡한 거리를 들어가게 되면 방향감각을 완전히 잃어버리곤 한다. 결국 내가 손목을 붙잡고 끌고 나와야 상황이 종료된다. 만약 주위에 도와주는 사람이 없다면 미로 속에 갇힌 사람처럼 될지도 모른다. 정말 심각한 경우 길을 잃기도 한다.

의외로 많은 사람들이 자신이 길치에 해당한다고  생각한다. 그런데, 정작 길치가 되는 원인이 무엇인지는 딱히 아는 사람이 없다. 다행히 2010년 Applied Cognitive Psychology에 게재된 한 논문이 이 궁금증을 다소 완화시켜주었다. 자신이 왜 길치인지 몰라 답답하다면 이 연구자들의 주장을 한번 들어보는 것도 좋을 것이다.

기존 연구들

우선 '작업기억'이 무엇인지를 알아야 길치의 원인을 알 수 있다. 작업기억이란 의식적인 정신적 노력이 가해지는 정신적 작업공간을 의미한다. 컴퓨터에 RAM이 존재한다면, 인간에게는 작업기억이 존재한다. 작업기억은 장기기억에서 무언가를 꺼내오기도 하고, 현재 접하고 있는 정보를 처리하는 과정에 관여한다.

Baddeley 의 초기 주장에 의하면 이 작업기억은 세 가지 성분을 가진다고 한다. 주의 통제및 판단 과정을 담당하는 중앙집행기 밑에 조음 루프와 시공간 스케치판이라는 하위 체계가 있다. 이 두 하위 체계는 용량이 한정되어 있어서 정보를 처리할 수 있는 양이 제한되어 있다.

우리가 어떤 장소를 탐색하는 과정에서 길을 외우는 과정 역시 작업기억이 관여하게 된다. 따라서 조음 루프와 시공간 스케치판이 길을 학습하는 데 중요한 역할을 하는 것이다.

이번에는 기존 연구들이 공간 지식 학습(Spatial knowledge Aquisition을 이렇게 번역하고자 한다)에 관해 밝힌 사실들을 설명하고자 한다. 연구자들은 공간 지식을 세 가지로 분류했다. 첫째, Landmark 지식은 말 그대로 어떤 장소에 있던 건물이나 특정 사물에 대한 기억을 말한다. 둘째, route 지식은 이런 랜드마크의 순서와 방향 결정(ex: 왼쪽, 오른쪽 길)에 관한 기억을 말한다. 마지막으로 survey 지식은 지형을 마치 지도처럼 하늘위에서 조망하는 경우를 말한다.

그럼 작업 기억과 공간 지식은 어떤 관계가 있을까? 기존 연구는 시공간 스케치판의 공간적 요소가 길을 잘 기억하는 사람과 관계 있는 반면, 길치의 경우 길을 언어적 형태로 기억하고(다시 말해 조음루프를 사용하는 듯)있다고 주장했다(Garden et al. (2002)). 이 결과만 볼 때 공간적 능력이 공간 지식과 관련되어 있는 듯 하다. 하지만 시각적 요소가 공간 학습에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 연구가 미비했다.

실험

결국 이번 논문의 연구자들은 인간의 언어적, 시각적, 공간적 능력 중 어떤 요소가 공간 지식 학습에 영향을 미치는지 보고자 했다.

연구자들은 참가자들에게 도쿄 시내를 자동차로 달려서 목적지까지 도착하는 모습을 찍은 비디오를 보여주었다. 이 비디오를 보는 동안 세 가지의 방해 과제가 주어진다. 언어적 방해과제에서는 참가자에게 두 음의 한자로 된 단어를 제시하고 이 단어가 진짜 단어인지 사이비 단어인지 판단하게 했다(학생들은 중국 학생들이었다). 시각적 방해 과제에선 참가자에게 특정 시간을 불러주고(예: 10시 30분), 시계의 초침과 분침이 모두 시계 위쪽에 있거나(3~9시를 기준으로 위 아래로 구분할 때) 아래쪽에 있는 경우를 판단하라고 지시했다. 공간적 방해 과제에선 방 안에 있는 세 개의 스피커(좌, 우, 정면)에서 나오는 소리를 듣고 어느 방향에서 소리가 들렸는지 판단해야 한다.

이 비디오를 다 본 다음에는 세 가지 과제가 주어진다. 장면 재인 과제에서는 일련의 사진들을 보여주고 이 사진이 비디오에서 본 장면에 포함되어 있었는지를 묻는다. 사진에는 비디오에서 지나쳤던 장면과 전혀 나오지 않았던 사진이 섞여 있다. 길 선택 과제에서는 갈림길을 보여준 후 어느 방향이 정확한 방향이었는지를 묻는다. 지도 그리기 과제에서는 조금 전 본 비디오를 바탕으로 참가자가 지도를 그리게 된다.

마지막으로 참가자들은 SOD(Sense of Direction) 문항을 작성했다. 이 문항은 자신이 얼마나 방향을 잘 안다고 느끼는지 주관적 평가를 측정하는 도구다.

결과

장면 재인 과제에서 방향 감각이 뛰어난 사람은 언어적, 공간적으로 방해를 받았을 때 길을 잘 외우지 못했다. 반면 길치는 언어적 방해에만 민감했다.

길 선택 과제에서 방향 감각이 좋은 사람은 언어적, 공간적 방해에 영향을 받았지만, 길치는 언어, 시각, 공간적 방해에 모두 영향을 받았다.

지도 그리기 과제에서 방향 감각이 좋은 사람은 언어, 시각, 공간적 방해에 모두 영향을 받았지만 길치는 방해가 있건 없건 별 차이가 없었다.

논의

연구자들은 위 결과를 통해 다음과 같은 이론을 만들어 봤다.

방향 감각이 좋은 사람은 랜드마크를 언어적, 공간적으로 기억한다. 그 날 갔던 맛집을 기억할 때 이 사람들은 랜드마크를 언어로 추상화하여 기억을 극대화하는 한편, 다른 지형과의 관계까지 고려하여 공간적으로도 기억을 하는 것이다. 그러나 길치는 랜드마크를 오로지 언어적으로만 부호화한다. 따라서 '빨간 지붕에 작은 건물이었고....'라는 식으로 표현은 가능하지만, 그곳이 어디쯤에 있었는지, 지하철에서 얼마나 떨어져 있었는지는 전혀 모르는 것이다.

두번째로, 방향 감각이 좋은 사람들은 길을 언어적, 공간적으로 기억한다. "그 맛집을 가려면 큰길에서 오른쪽으로 간 다음 다시 직진하다가...."라고 언어적으로 길의 순서를 기억하는 동시에 공간적인 위치도 함께 기억한다. 물론 길치도 이와 같은 식으로 길을 기억한다. 특이한 점은 길치가 길을 기억할 때 시각적 능력도 사용한다는 점이다.

(개인적으로는 길을 외울 때 시각적 능력에 의존하는 것은 당연히 길치의 원인이 된다고 생각한다. 친구집이 아파트였다고 가정해보자. 만약 친구집을 시각적 능력에 의존한다면, 다음에 찾아올 때는 똑같은 집 속에서 헤맬 것이 분명하다. 이럴 땐 그 친구 집이 단지 내 끝에 위치하고 있었다는 식으로 공간적 지식을 활용하는 게 나을 것이다)

마지막으로, 방향 감각이 좋은 사람은 survey 지식을 만들어 낼 때(즉 3차원의 지형을 만들어 낼때), 작업기억의 모든 하위요소를 사용한다. 더군다나, 랜드마크와 길을 언어, 공간적으로 기억한 것이 통합 시 도움이 된다. 내가 봤던 맛집이 공간적 위치와 내가 기억하는 길의 공간적 위치가 조합되어 3차원의 입체적 지형을 완성하는 것이 가능하다. 이 때 언어적 정보 또한 같이 통합한다. 흥미로운 것은, 통합 과정에서는 시각적 능력이 활용된다는 점이다.

반면 길치는 이런 3차원 지형을 형성할 수 없다. 랜드마크를 언어적으로만 기억했기 때문에 길에 대한 정보와 통합을 할 수 없는 것이다. 게다가 길에 대한 기억도 시각적 기억이 우세해서 공간적 정보를 활용할 수 없다는 게 더 큰 문제점이다. 결국 survey 지식을 만들어내기 힘든 상황이 되는 것이다.

SOD 점수가 높은 사람은 보통 실제로도 방향 감각이 좋은 편인데, 이 점수는 survey 지식과도 관련이 있다. 즉, 방향 감각이 좋은 사람은 survey 지식이 풍부하다. 결국 길을 잘 찾고 못 찾는 정도는 survey 지식을 잘 만들어내는지 여부와도 관계가 있는 것이다.

길치의 원인이 무엇인지 들어보니 납득이 간다. 하지만, 난 이 논문에서 만족하고 싶지 않다. 길치의 원인을 알았다면, 길치를 도와줄 수 있는 교육이나 보조장치의 효과 또한 생각해 봐야 한다고 생각한다. 우리는 자동차 운전자가 사용하는 네비게이션이 1인칭 시점을 사용할지 3인칭 시점(하늘에서 지형을 내려다보는)을 채택할지 생각해볼 수 있다. 스마트폰에서 흔히 사용하는 다음 지도나 네이버 지도의 경우도 마찬가지다. 길치에게 어떤 시점이 더 유리할지 연구해 보는 것은 분명 사용자 경험에 있어서도 중요할 것이다.

Reference

WEN WEN, TORU ISHIKAWA and TAKAO SATO, Working Memory in Spatial Knowledge Acquisition: Differences in Encoding Processes and Sense of Direction, Applied Cognitive Psychology(2010), DOI: 10.1002/acp.1737