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<div id="content">
<h1>3장. 경직성과 학습: 의사소통 행동의 2가지 패턴</h1>
<p>특정한 종류의 기계와 어떤 생명체는-특히 고등 생명체- 앞서 보았듯이, 과거의 경험을 토대로 자신의 행동패턴을 수정할 수 있어서 엔트로피에 반대되는 결과를 얻어낼 수 있다. 이와같은 고도화된 의사전달 조직에서는 환경이-환경은 개체의 과거 경험으로 볼 수 있는데- 행동패턴을 수정해서 미래의 환경에서 보다 효율적으로 동작할 수 있도록 할 수 있다. 다시 말하면, 유기체는 우주에 조화되도록 미리 짜여진 라이프니쯔의 시계태엽 단자와 비슷한게 아니라, 실제로는 우주와 미래의 우연성에서 새로운 평형상태를 모색한다. 유기체의 현재는 그것의 과거와 다르며, 미래의 모습은 현재와 다르다. 우주 자체와 마찬가지로 생명체 안에서 정확한 동일반복은 절대로 불가능하다.</p>
<p>로스 애쉬비 박사의 연구는 생명체와 기계 사이의 유사성에 관한한 아마도 가장 위대한 선구적인 업적일 것이다. 학습은, 좀더 고전적인 형태의 피드백과 마찬가지로, 시간의 전후에 따라 다르게 읽는 과정이다. 겉보기에 목적을 가진것처럼 보이는 유기체의 전반적인 구상은, 이것이 기계적인 것이든 생물학적인 것이든 사회적인 것이든, 시간의 흐름상에서 양쪽 방향으로 다 갈 수 있는 직선과 같은게 아니라 특정 방향만 가리키는 화살표와 같은 것이다. 학습을 하는 피조물은 고대 전설에 등장하는 쌍두뱀(amphisbaena)-양쪽에 머리가 달려있어 어느 쪽으로 가든 걱정이 없는-과는 다르다. 그것은 알려진 과거로 부터 알려지지 않은 미래로 움직이며, 이 미래는 저 과거와 서로 바꿀 수 있는 것이 아니다.</p>
<p>학습의 관점에서 피드백의 기능을 명쾌하게 정리해줄 예를 한 가지 더 들어보자. 파나마운하의 수문이 사용되던 시절, 주 조종실들은 양방향(two-way)의 메세지 센터였다. 그곳에서 견인 기관차들의 움직임을 컨트롤하는 메세지들이 전송됐을뿐만 아니라, 수문의 개폐와 게이트 들의 개폐 장치까도 컨트롤 되었다. 주 조종실에는 기관차, 수문, 그 외 게이트들이 메세지를 받았는지를 나타내는 정보들로 가득찼을 뿐 아니라, 실제로 그들이 전송된 메세지의 명령을 잘 수행했는지를 나타내는 정보들도 가득했다. 그렇지 않았다면, 수문 마스터는 쉽사리 견인 기관차가 멈췄다고 가정하고 거대한 전함의 무게를 게이트로 돌진시킬지도 모르고, 이와 유사한 재앙들을 불러일으켰을 것이다.</p>
<p>이 컨트롤의 원칙은 파나마 수문에만 국한된 것이 아니라, 주(states)들, 군대, 그리고 개인들에게도 적용된다. 미국독립혁명 당시, 영국군에게 캐나다에서부터 행군하여 뉴욕, 사라토가에 있던 다른 영국군과 합류하라는 영국의 명령이 사소한 실수로 인하여 미전달되고, 그로 인해 버고인장군의 부대는 비극적인 패배를 하게 되었는데, 만약 양방향의 소통이 있었더라면 그 재앙을 피할 수도 있었을 것이다.</p>
<p>따라서 대학기관이나 기업의 행정직 관리들은 위에서 아래로 전달되는 방식을 버리고 반드시 양방향 커뮤니케이션의 방식을 선택해야 함이 당연하다. 만약 그렇게 안한다면 고위 관리들은 자신들의 정책이 아랫사람들의 생각을 오해하여 완전히 잘못된 개념으로 만들어졌다는 사실을 깨닫게 될 것이다. 다시 한 번 말하지만, 연설하려는 사람에게 무표정의 반응없는 청중들에게 연설하는 것보다 더 어려운 것은 없다. 극장에서 박수를 치는 이유는 - 박수는 꼭 필요한 요소이다 - 연기자의 마음속에 양방향 커뮤니케이션의 모습을 간직하기 위함이다.</p>
<p>이 사회적인 피드백의 문제는 사회학과 인류학에 있어서 지대한 관심사이다. 인류 사회에서 커뮤니케이션 패턴의 변화는 폭넓게 매우 다양하다. 거기에는 에스키모와 같이 족장 계급도 없고 아주 미미한 계급 체계만 있는 집단도 있는데, 그러므로 이런 사회의 기반은 단순히 엄청나게 위협적인 이상 기후와 기본적인 음식물 확보를 향한 공동의 갈망에 있다. 인도에는 겹겹의 층으로 된 계급체계로 이루어진 사회집단도 있으며, 이곳에서는 두 사람 사이의 의사소통이 혈통과 사회적 지위에 따라 엄중히 제한되고 한정되어있다. 폭군에 의해 지배받고 있는 어떤 사회에서는 두 대상 사이의 의사소통은 항상 부차적으로 여겨지는데 그것은 어떤 대상과 그의 왕 사이의 의사소통이 더 우선시되기 때문이다. 군주와 봉신으로 이루어진 계급주의 봉건사회에서는 그들만의 아주 특별한 방식의 사회적인 소통 기법이 있다.</p>
<p>대부분의 미국인들이라면 적당하게 자유로운 사회, 즉 개개인들 사이나 계층 간에 커뮤니케이션을 막는 장벽이 크지 않은 사회에 살고싶어 할 것이다. 그렇다고 미국내에 이러한 이상적인 소통의 방식이 이루어져 있다고는 말할 수 없다. 이 나라안에 널리 퍼져있는 백인우월주의 신조가 사라지지 않는 한, 그 이상적인 신념은 우리가 이루지 못한 이상(ideal)으로만 남게될 것이다. 그러나 이 어느 정도 축소된 형체없는 민주주의마저도 효율성을 가장 중요한 이상으로 꼽는 이들에게는 매우 무정부주의적이다. 효율성을 최고로 숭배하는 자들이 원하는 것은 각자 유아시절부터 개인에게 할당된 사회의 영향권 안에서 시작하여 자신이 속한 곳에서 흙으로 돌아갈때까지 종으로써의 기능과 의무를 다하는 것이다. 미국의 사회적 그림속에서 이러한 갈망을 가지고, 불확실한 미래가 암시하는 기회를 부정하는 것은 부끄러운 일이다. 그런 이유로, 이 평생 할당된 기능속에서 정돈된 상태에 애착을 가진 많은 사람들에게 자신이 믿는 것을 공개적으로 인정하라고 한다면 그들은 매우 당황할 수 밖에 없다. 그들은 그들의 분명한 선택을 오로지 자신들의 행동으로 밖에 보여줄 수 없는 위치에 있다. 그러한 행동들은 충분이 명백하고 두드러지게 나타난다. 예스맨이라는 방패를 입고 자신을 다른 직원들로부터 분리시키는 회사원이나, 혹은 연구소 부하직원들에게 특정한 과제를 할당하고, 당면한 과제를 뛰어넘어 문제의 일반적인 연관성을 인지할 수 있도록 스스로 사고할 수 있는 연구원의 특권을 못마땅해하는 큰 연구소의 우두머리를 보더라도 자신들이 경외하는 민주주의가 결코 자신들이 선택하여 살고 싶은 삶의 모습은 아니라는 것이다. 그들의 마음을 끄는 이 미리 할당된 기능들의 규칙적으로 정돈된 상태는 라이프니츠의 오토마타를 연상시키며, 사실적 인간의 삶의 상태라고 보여지는 예견되지 않은 불확실한 미래를 향한 돌이킬 수 없는 움직임은 연상시키지는 않는다.</p>
<p>개미들의 세계에서는 각각의 일꾼들이 자신에게 맡겨진 기능을 수행한다. 분리된 계급의 병정들도 있을테고, 특정한 특권을 가지고 왕과 왕비의 기능을 수행하는 개미도 있을 것이다. 만약 인간이 이런 패턴의 사회를 취하게 된다면, 우리는 파시스트 체계아래 살게 될 것이다 - 원칙적으로 태어날때부터 개개인에게 적절한 직책이 주어질텐데, 병정은 영구히 병정이며, 소작농은 영원한 소작농일 것이며, 일꾼은 죽을때까지 일꾼인 사회말이다.</p>
<p>이 장의 주장은, 개미사회를 표본으로 한 인간의 파시스트적 사회를 향한 열망은 개미의 본질과 인간의 본질을 모두 잘못 해석한 엄청난 오해로부터 발생했다는 것이다. 한 가지 지적하고 싶은 것은 한정된 규모의 틀에 넣어 만든 모형속에서 곤충의 물리적인 발달 상태를 연구하는 것은 멍청한 짓이며 아무것도 배울 수 없다. 또 한가지 보여주고 싶은 것은 그러한 생리학적 상태로 인해 만들어진 수많은 싸구려 논문들은 한 번 쓰고 버리는 일회용 접시의 가치 정도 밖에는 될 수 없다는 것이다. 다른 관점에서 보자면, 어마어마한 학습 능력을 가진 인간은 자신의 인생의 반 정도를 배우는데 쓰도록 물리적/육체적으로 갖추어져 있다. 개미에게는 그런 수용능력이 없다. 인간의 감각 중추 기관에는 다양성과 가능성이 내재되어 있으며, 이것은 인간의 가장 고귀한 능력을 발산하는 열쇠인데 왜냐하면 다양성과 가능성은 인간 유기체의 구조에 속하기 때문이다.</p>
<p>잠시 동안만 우리 인간이 가진, 개미들보다 엄청나게 큰 능력과 장점을 접어두고 파시스트적인 개미 사회를 인간의 것들로 정리해보자. 솔직히 말해서 나는 이렇게 하는 것은 인간의 본질을 비하하는 것이며 경제적으로는 인간이 가지고 있는 위대한 가치를 낭비하는 것이라고 믿고 있다.</p>
<p>나는 인간의 사회가 개미의 사회보다 훨씬 더 쓸모있는 사회라고 확신한다. 그러나 만약 어떤 인간에게 벌을 주어 어떤 한 가지 기능만을 반복적으로 계속 수행하도록 제한한다면, 그 인간은 좋은 사람이기전에 좋은 개미 정도도 될 수 없을 것이다. 인간 개개인에게 영구적인 개별적인 기능을 부여하고 영구적인 개별적인 제한을 가하는 방식으로 인류를 조직하려 하는 자들이 있다면 인류는 거의 발전하지 못할 것이다. 그들은 인간의 거의 모든 가능성을 없애버린다. 그리고 우리가 미래의 불확실성에 우리 자신을 적응시킬 기회를 제한하므로써 이 지구상에서 충분히 오랫동안 생존할 수 있는 가능성을 축소시켜 버린다.</p>
<p>이제 개미 사회를 매우 특별한 것으로 만든 개미의 신체구조 상의 제한들에 대해 논의해 보자. 이 제한들은 개별 곤충의 해부학적 생리학적 구조에 있어서 뿌리 깊은 근원을 가지고 있다. 곤충과 인간은 둘다 공기 호흡을 하며, 수상생물의 태평한 삶에서 훨씬 더 까다로운 요구조건을 가지는 육지생물로의 오랜 변이를 거쳐왔다. 물에서 육지로의 이 변이는, 이것이 어디서 발생했던지 간에, 호흡과 혈액순환, 생물의 근력과 감각기관에 있어서의 급진적인 발전과 함께 했다.</p>
<p>육상동물의 신체에서 기계적 힘의 강화는 몇 가지 독립적인 계통을 따라 발생했다. 대부분의 연체동물의 경우는, 그리고 관련성은 없더라도 연체동물과 비슷한 형태를 가지는 다른 집단들도, 외피의 일부에서 무생물 덩어리의 석회질 조직인 쉘(shell)을 분비한다. 이 쉘은 부착된 상태로 동물의 초기 단계부터 생명이 끝날때 까지 성장한다. 이들 집단의 나선형의 형태는 이 부착만 가지고도 설명될 수 있다.</p>
<p>쉘이 동물을 충분히 보호할 수 있고, 동물이 충분한 크기로 성장할 수 있으려면, 쉘은 매우 눈에 띄는 부담이 될 것이 틀림없어서 달팽이 처럼 천천히 움직이면서 수동적인 생명체에나 적합할 것이다. 쉘을 가지는 다른 동물들의 경우, 쉘은 좀더 가볍고 무게를 덜 받지만 동시에 보호강도가 줄어든다. 쉘 구조는 커다란 기계적 부담때문에 육상동물들 사이에서 매우 제한적인 성공만 거뒀다.</p>
<p>인간은 다른 방향으로 발전했는데, 이 방향은 척추동물에게서 발견되는 방향이며 최소한 투구게나 문어 수준으로 고도로 진화된 척추동물에게서 나타나는 방향이다. 이들 척추동물에서는 결합조직(connective tissue)의 특정 내부요소가 섬유질이 아니라 매우 단단하고 뻣뻣한 젤리 형태로 이루어져 있다. 신체의 이런 부분을 연골(cartilage)이라 부르는데, 동물들의 활동적인 생활을 가능하게 하는 강한 근육을 부착시킨다. 고등 척추동물에서 이 기본적인 연골 골격은 훨씬 더 단단한 물질을 위한 임시적인 발판의 역할을 한다. 이른바 뼈(bone)라는 것으로, 뼈는 강한 근육을 부착하는데 보다 더 적합하다. 연골 혹은 뼈와 같은 골격은 어떤 측면으로도 살아있다고 볼 수 없는 조직을 다량으로 포함하고 있으나, 이 다량의 세포간 조직 사이로 살아있는 세포조직과 세포막, 그리고 영양을 공급하는 혈관 등이 존재한다.</p>
<p>척추동물은 내부의 골격만 발달시킨게 아니라 활동적인 생활에 적합한 다른 기능들도 발달시켰다. 그들의 호흡기관은, 아가미의 형태건 혹은 폐의 형태건 간에, 외부 매체와 피 사이에 산소가 매우 활발하게 교환될 수 있도록 훌륭하게 적응됐다. 척추동물의 혈액은 혈구안에 집중되어 있는, 산소를 운반하는 호흡색소(역자주: 헤모글로빈)를 가지고 있어 무척추동물의 혈액보다 훨씬 더 효율적이다. 이 혈액은 불규칙한 부비강(sinus)들의 열린 시스템이 아니라 혈관의 닫힌 시스템을 통해서 상대적으로 높은 효율의 심장에 의해 펌프질된다.</p>
<p>곤충과 갑각류, 그리고 사실상 모든 절지동물은 매우 다른 방향으로 성장한다. 신체의 외벽은 표피 세포에서 분비되는 키틴질의 층으로 둘러싸여 있다. 이 키틴질은 섬유소와 가깝게 연관되어 있는 딱딱한 물질이다. 관절에는 이 키틴층이 얇고 적당히 유연하지만, 나머지 부분에서는 우리가 가제나 바퀴벌레에서 보듯이 매우 단단한 외부 뼈대가 된다. 사람이 가진것과 같은 내부 뼈대는 동물의 성장과 함께 자랄 수 있다. 외부 뼈대는 (달팽이의 껍질처럼 부착되어 자라지 않는다면) 그럴 수 없다. 그것은 죽은 조직이며, 성장할 수 있는 내재된 능력을 가지고 있지 않다. 신체에 단단한 보호막을 제공하고 근육을 부착시키지만 결국은 꽉 조이는 자켓이 된다.</p>
<p>절지동물은 오래된 꽉끼는 자켓을 버려야만 내부적인 성장을 외부적인 성장으로 바꿀 수 있다. 그리고 이 상태에서 새로운 자켓을 만드는데 처음에는 부드럽고 유연하며 약간 다른 모양의 좀더 큰 형태를 가질 수 있으나, 곧 이전의 것과 마찬가지로 단단해 진다. 다시 말해서, 성장의 단계는 정해진 탈피에 의해 결정되며 이 탈피는 갑각류에서 상대적으로 자주 일어나고, 곤충에서는 훨씬 적다. 유충 시기에 몇 차례 이런 단계가 있다. 번데기 시기는 유충때는 기능을 하지 않던 날개가 제기능을 찾아 발달하는 변태를 의미한다. 날개는 마지막 번데기 단계를 끝내는 탈피를 거쳐 완전한 성충이 되면 제기능을 찾는다. 성충은 다시는 탈피 하지 않는다. 성충은 생식의 단계이며, 대부분의 경우에는 계속 영양분을 섭취할 수 있지만, 어떤 곤충은 성충(imago)이라 불리는 단계에선 입과 소화기관이 퇴화해서 할수 있는 일이라곤 교미하고 알을 낳고 죽는 일 뿐이다.</p>
<p>신경 시스템도 이 해체와 재건의 과정에 참여한다. 일부 기억은 유충에서부터 성충까지 유지된다는 증거가 어느 정도 있기는 하지만, 이 기억은 그다지 많은 양일 수 없다. <strong>기억 그리고 학습의 생리학적 조건은 조직의 어느정도의 지속성인 것으로 보인다. 이 조직의 지속성은 외부 감각의 인상이 어느 정도 영구적인 구조 혹은 기능의 변화로 유지될 수 있도록 한다.</strong> 변태는 너무 급진적이어서 이 변화의 기록을 많이 남겨둘 수 없다. 이런 급진적인 내부적인 재구성의 과정에서 살아남을 수 있는 기억을 상상하기는 실로 어렵다.</p>
<p>곤충에는 또 다른 한계가 있는데 이건 호흡과 혈액순환 방식에 기인한다. 곤충의 심장은 매우 형편없고 약한 관모양의 구조를 가지고 있는데, 잘 정의된 혈관에 연결되어 있는게 아니라 조직으로 혈액을 운반하는 관 혹은 희미한 구멍들로 연결되어 있다. 혈액에는 색소가 있는 혈구가 없고, 그 해결책으로 혈액색소를 운반한다. 산소를 운반하는 이 방법은 분명 혈구를 이용하는 방법에 비해 열악해 보인다. (역자주: 척추동물의 경우 적혈구가 헤모글로빈을 이용해 산소를 운반하며, 적혈구는 양면이 오목한 형태로 표면적이 넓어 많은 양의 산소를 옮길 수 있음.)</p>
<p>덧붙여서, 세포조직에 산소를 공급하는데 있어서 곤충의 방법은 혈액을 부분적으로만 이용한다. 곤충의 몸엔 외부의 공기를 직접 산소를 필요로하는 조직으로 운반하는 미세관의 시스템이 있다. 이 미세관은 붕괴를 막기위해 나선형의 키틴질 섬유로 뻣뻣하게 만들어져 있고, 따라서 수동적으로 열려있지만, 활동적이고 효율적인 공기 펌프 시스템은 가지고 있지 않다. 호흡은 단지 확산에 의해서만 일어난다.</p>
<p>확산을 이용해 좋은 공기를 안으로 가져오고 이산화탄소에 오염된, 소모된 공기를 피부 밖으로 내보내는데 있어서 같은 미세관이 사용된다는데 주목하라. 확산 방식에서, 확산되는 시간은 관의 길이에 따라 변하는 것이 아니라 길이의 제곱에 따라 변한다. 따라서 일반적으로 이 시스템의 효율은 동물의 크기가 커짐에 따라 급격하게 떨어지기 쉽고, 어느 정도 크기 이상의 동물에서는 생존의 한계 이하로 떨어진다. 따라서 곤충은 구조적으로 훌륭한 기억력을 가질 수 없을 뿐만 아니라 구조적으로 충분한 크기도 가질 수 없다.</p>
<p>이 크기의 한계가 가지는 중요성을 알기 위해 오두막집과 고층빌딩이라는 두 개의 인공 구조물을 비교해 보자. 오두막집의 환기는 굴둑을 통한 바람은 말할 것도 없고, 창문틈 사이의 공기의 흐름을 통해 충분히 적절하게 이루어진다. 특별한 환기 시스템이 필요 없는 것이다. 반면에 방안에 방들이 들어있는 고층 빌딩에서는 강제적인 환기 시스템이 멈춘다면 몇 분도 안되서 작업 공간의 공기가 참을 수 없는 악취로 가득찰 것이다. 확산이나 대류는 이런 구조물을 환기 시키기에 불충분하다.</p>
<p>곤충의 절대적인 최대 크기는 척추동물에 비해 작다. 반면에 곤충을 구성하고 있는 근본적인 요소들은 사람이나 혹은 고래의 것보다 항상 작은 것은 아니다. 신경시스템이 이 작은 크기를 가지는데, 인간의 뇌의 뉴런보다 별로 작지 않은 뉴런들로 구성된다. 물론 뉴런의 숫자는 훨씬 작고 구조는 훨씬 단순하지만 말이다. 지능에 관해서는, 신경 시스템의 상대적 크기만 중요한게 아니라 절대적인 크기가 매우 중요하다. 곤충에게는 매우 복잡한 신경시스템을 가질만한 공간도, 그리고 많은 양의 기억을 저장할만한 공간도 없다.</p>
<p>많은 양의 기억을 저장할 수 없다는 점과 개미와 같은 곤충의 어린 시절을 변태라는 중간의 대재앙으로 성충단계와 단절된 상태로 보내야 한다는 점에서 개미는 많은 것을 배울 기회를 가질 수가 없다. 여기에 덧붙여서, 성충단계에서의 행동은 처음부터 충분히 완벽해야 한다는 것이고, 곤충의 신경시스템으로 부터 전달받은 명령은 곤충의 경험으로부터 나온 결과가 아니라 곤충이 그렇게 만들어진 방식의 결과라는게 자명해진다. 따라서 곤충은 명령어들이 미리 테이프에 모두 씌여진 종류의 컴퓨터와 유사하고, 불확실한 미래를 이해하기 위한 피드백 메커니즘이 거의 없다. 개미의 행동은 지능 보다는 본능의 결과이다. <strong>개미가 그 안에서 자라는 육체적인 자켓은 바로 개미의 행동 패턴을 제어하는 정신적 자켓이기도 하다.</strong></p>
<p>여기서 독자는 이렇게 말할지 모르겠다. "자. 우리는 개미가 하나의 개체로서는 그다지 지능적이지 않다는 것을 이미 알고 있다. 그런데 개미가 왜 지능적이지 못한지 설명하느라 왜 이리 야단법석인가." 그 대답은 <strong>사이버네틱스는 기계 혹은 생물체의 구조는 그것으로 부터 기대할 수 있는 성능의 척도라는 관점을 가지고 있다</strong>는 것이다. 곤충의 기계적인 경직성은 그것의 지능을 제한한다는 사실과 인간의 기계적인 유연성은 인간의 거의 무한한 지적인 확장을 제공한다는 사실은 이 책의 관점과 매우 연관성이 있다. 이론적으론, 인간의 생리를 복사한 기계적 구조를 가지는 기계를 만들 수 있다면, 인간의 지적 능력을 닮은 기계를 얻게 될 것이다.</p>
<p>행동의 경직성 측면에서 개미와 가장 크게 대조되는 것은 단순히 일반적인 포유동물이라기 보다 특히 인간이다. 인간은 유형성숙(neoteny. 역자주: 유아기의 형태를 유지한 체 성장하는 것)의 형태를 띈다고 종종 연구되어 왔다. 인간을 그와 가장 가까운 종인 고등 유인원과 비교해보면 털과 머리, 모양, 체형, 골격 구조, 근육 등에서 인간의 성인은 성인 유인원 보다는 유아 유인원과 더 닮았다. 동물 사이에서, 인간은 더 이상 성장하지 않는 피터팬이다.</p>
<p>이 해부학적 구조의 미성숙함은 인간의 장기적인 유아기와 일치한다. 생리학적으로, 인간은 일생의 5분의 1이 지날때까지 사춘기가 시작되지 않는다. 이 비율을 쥐의 경우와 비교해보면, 쥐는 3년간 생존하고 태어난지 3개월 후부터 새끼를 낳기 시작한다. 이 비율은 12분의 1이다. 쥐의 비율이 인간의 비율에 비해 대부분의 포유류의 전형에 가깝다.</p>
<p>대부분의 포유동물에서 사춘기는 보호 기간의 끝을 가리키거나 혹은 훨씬 이후이다. 우리 사회에서, 사람은 21세 이전에는 미성숙하다고 여겨지고 있으며, 고등교육계층의 경우 현대의 교육기간은 거의 30세가 될때까지 계속되는데(역자주: 박사학위를 취득하는데 보통 30세가 넘어간다), 이 나이는 사실상 육체적 힘이 가장 강한 시기를 지난 것이다. 인간은 이처럼 일생의 40% 정도를 배우면서 보내는데, 이것은 다시 말하지만, 인간의 육체적인 구조에 기인하는 것이다. 개미의 사회가 선천적인 패턴에 기반해 있듯이 인간 사회가 학습에 기반해 있다는 것은 아주 당연한 일이다.</p>
<p>인간은 다른 모든 생명체와 마찬가지로 불확실한 우주 안에서 살고 있다. 그러나 자연계의 다른 것과는 다르게 인간은 환경의 급격한 변화에 적응할 수 있도록 하는 생리학적이고, 지적인 장치를 가지고 있다. 인간은 우리의 생리학적 구조 덕분에 가능해진 선천적인 적응능력과 학습능력을 활용할 때에만 강해질 수 있다.</p>
<p>우리는 이미 효과적인 행동은 그것이 목표를 달성했는지 아니면 실패했는지를 알려주는 일종의 피드백 과정에 의해 정보를 얻어야만 한다고 지적한바 있다. 가장 단순한 형태의 피드백은 행위의 전체적인 성공 혹은 실패를 다루는데, 예를들어 우리가 집어들려했던 물건을 잡는데 성공했는지의 여부라던가, 군대의 선발대가 약속된 시간에 약속된 장소에 있는가 하는 것 등이다. 그러나 좀더 섬세한 성격을 가지는 다른 다양한 피드백이 존재한다.</p>
<p>우리가 전략이라 말하는, 행위를 위한 전체적인 정책이 성공적이었는지 아닌지를 아는 것도 종종 필요하다. 먹이를 찾거나 전기충격을 피하기 위해 미로를 순회하도록 우리가 가르치는 동물은 미로 속에서 달리는 정책이 전체적으로 성공적이었는지 아닌지 기록할 수 있어야 하고, 미로를 효과적으로 달리기위해 정책을 바꿀 수 있어야 한다. 이런 형태의 학습은 분명히 일종의 피드백이지만 단순한 행위에 대한게 아니라 정책에 대한 피드백으로서 좀더 수준높은 피드백이다. 이건 단순한 형태의 피드백과 구분되는데, 버트란드 러셀이 "논리적 타입"이라고 부를만한 것이다. (역자주: 논리적 타입이란 어떤 명제가 자기 자신을 포함하는 경우 모순에 빠지는 것을 방지하고자 도입한 것으로 특정 명제와 그 명제 안에 포함된 명제 자신을 다른 논리적 타입을 가진 것으로 구분한다.)</p>
<p>이와같은 패턴의 행동은 기계에서도 찾아볼 수 있다. 전화 교환기 기술에서의 최근 혁신은 사람의 적응 능력과 흥미로운 유사성을 보여준다. 전화 산업에서 자동교환기는 빠르게 수동교환기를 대체하고 있다. 그래서 현재의 자동교환기가 거의 완벽하게 구성되어 있는 것처럼 보일 수 있다. 하지만 조금만 생각해보면 현재의 방식은 장비를 매우 낭비한다는 것을 알수 있다. 실제로 내가 전화로 통화하고자 하는 사람의 숫자는 제한되어 있고, 이 제한된 그룹은 매일매일, 그리고 여러 주 동안 동일하다. 내게 허용된 전화 장비의 대부분을 이 그룹의 멤버들과 통화하는데 사용한다. 교환기의 현재 기법은 일반적으로 다음과 같은데, 우리가 매일 4~5회 전화하는 사람에게 연결하는 절차와 우리가 한번도 통화한 적이 없는 사람에게 연결하는 절차가 전혀 다르지 않다. 균형잡힌 서비스의 관점에서 보면, 우리는 자주 거는 번호에 대해서 너무 적은 장비를 사용하고 있거나 가끔 거는 번호에 대해서 너무 많은 장비를 사용하고 있다는 것인데, 이 상황은 나에게 올리버 웬델 홈즈의 시 "one-hoss shay"를 떠올리게 한다.(역자주: 한마리의 말이 끄는 2인용 마차를 뜻하는 단어. 이 시에서 어떤 사람이 만든 2인용 마차가 정확히 100년이 지나면 마차의 모든 부품이 같은 시간에 고장나도록 만들어졌다.) 이 낡은 마차는, 당신이 기억하는 것처럼, 100년동안 사용하고 난 뒤에 매우 신중하게 고안되었다는 것을 보여줬는데, 바퀴나 마차 지붕, 손잡이, 그리고 의자 등의 어떤 부품도 다른 부품보다 더 빨리 마모되지 않았다. 사실 "one-hoss shay"는 엔지니어링의 정수를 보여주며, 단지 재미있는 공상에 지나지 않는 것은 아니다. 만약 타이어가 바퀴살보다 조금 더 오래가거나 계기판이 손잡이보다 오래간다면 이 부품들은 일정 부분의 경제적 가치를 사용하지 못하게 될 것이다. 이 가치는 마차 전체의 내구성을 떨어뜨리지 않으면서도 축소될 수 있고, 아니면 이 비용을 마차의 전체에 균등하게 배분해서 모든 부분이 좀더 오래가도록 만들 수 있을 것이다. 실로, "one-hoss shay"와 같은 특성을 가지지 않는 모든 구조물은 낭비되게 설계된 것이다.</p>
<p>이게 의미하는 바는 서비스의 경제성을 극대화하기 위해서는 내가 매일 3번 전화를 하는 Mr. A와 나에게는 전화번호부 안에 있는 눈에 띄지 않는 항목일 뿐인 Mr. B를 연결할때 같은 순서를 사용하는 과정은 바람직하지 않다는 것이다. Mr. A와 연결하는데 아주 약간이라도 더 빠른 연결이 할당된다면, Mr. B와 연결할때 2배 이상 더 기다려야 하더라도 충분한 보상이 될 것이다. 만약 그렇다면, 내 지난 대화들을 기록하고, 내가 과거에 사용한 전화 회선의 빈도에 따라 서비스의 수준을 재배분하는 장치를 고안하는 데에는 큰 비용이 들지 않을 것이고, 나는 좀더 나은 서비스를 받을 수 있게 되거나 좀더 싼 서비스를 혹은 둘 다를 얻을 수 있게 될 것이다. 네덜란드의 필립 램프사는 이걸 만드는데 성공했다. 서비스의 품질은 러셀의 소위 "더높은 논리적 타입"에 해당하는 피드백을 통해 향상되었다. 이 장치는 더 다양하고, 적응력이 강하며, 더 가능성 있는 것이 덜 가능성 있는 것을 압도하는 엔트로피적 경향을 기존의 장치보다 더 효과적으로 다룬다.</p>
<p>반복해서 말하지만, 피드백이란 과거의 수행결과를 시스템에 재입력함으로써 시스템을 제어하는 방법이다. 만약 이 결과들이 단순히 시스템을 비평하고 통제하기 위한 수치 데이타로 사용된다면, 우리는 제어 기술자들의 단순한 피드백을 가지게 된다. 반면에, 만약 수행결과로 부터 다시 얻어낸 정보가 작업수행의 일반적인 방식과 패턴을 바꿀 수 있다면, 우리는 학습이라 부를 수 있는 과정을 가지게 된다.</p>
<p>학습과정의 또 다른 예는 예측기계를 설계하는 문제에서 나타난다. 2차 세계 대전의 초반에 대공포화의 상대적인 비효율성은 비행기의 위치를 추적하고, 비행기까지의 거리를 계산하고, 포탄이 비행기에 도달할 때까지의 시간을 결정하고, 이 시간동안 비행기가 어디로 이동해 있을지를 알아내는 장치의 도입을 필요로 했다. 만약 비행기가 완벽하게 무작위적인 회피작전을 사용할 수 있었다면, 대포를 발사한 시간과 포탄이 자신의 목표에 근접할 시간 사이에 아직 알려지지 않은 비행기의 움직임을 알아낼 방법이 없었을 것이다. <strong>그러나</strong> 많은 경우에 비행사는 무작위적인 회피작전을 사용하지 않았거나 혹은 사용하지 못했다. 비행사는 빠른 회전을 하는 경우 원심력때문에 의식을 잃게 된다거나, 비행기의 제어 방식과 그가 받았던 비행교육이 회피작전 중에도 특정한 규칙적인 조종 습관이 나타나게 한다거나 하는 사실에 의해 제한을 받는다. 이 규칙성은 거의 항상 나타나는, 절대적이라기 보다는 통계적인 선호이다. 이것은 비행사에 따라 다를 수 있고, 비행기에 따라서도 분명 다를 것이다. 비행기와 같이 빠른 목표물을 쫓는데 있어서 컴퓨터가 자신의 측정장비를 꺼내서 비행기가 어디로 갈지 계산할 시간이 없다는걸 기억하자. 모든 계산은 대포 제어기 자체에 구현되어 있어야만 한다. 이 계산에는 다양한 비행조건에서 주어진 타입의 비행기에 대한 과거의 통계 데이타가 포함되어야만 한다. 대공포화의 현재 단계는 이런 종류의 고정된 데이타를 사용하거나 혹은 이런 고정 데이타들 중 하나를 선택할 수 있도록 되어있다. 포병의 자발적인 행동에 따라 이들 중 적절한 하나를 선택할 수 있다.</p>
<p>그러나 여기엔 기계적으로 다뤄질 수 있는 또다른 단계의 제어 문제가 있다. 비행기의 비행을 직접 관찰해서 비행통계를 결정하는 문제와 이 통계를 대포를 제어하는 규칙으로 변환하는 문제는 그 자체로 명확하고 수학적인 문제이다. 정해진 규칙에 따라 실제의 비행기를 추격하는 것과 비교하면 상대적으로 느리고, 비행기의 과거 비행에 대한 충분한 관찰을 필요로 한다. 그럼에도 불구하고 이와같은 장시간의 동작을 기계화하는 것은 불가능하지 않다. 우리는 이와같이 스스로 목표 비행기의 움직임에 관한 통계를 파악하고, 이것을 시스템의 제어에 활용하며, 이 제어를 통해 자신의 위치를 관찰된 비행기의 위치와 움직임쪽으로 재빠르게 조정할 수 있는 대공포화를 구성할 수 있을 것이다.</p>
<p>내가 아는 한, 이것은 아직 만들어진 적은 없다. 그러나 이 문제는 우리가 고려하고 있는 선상에 있으며, 다른 예측 문제에도 활용될 수 있으리라 본다. 목표물의 움직임이 만들어내는 특정한 시스템에 대해 대포를 조준하고 발사하는 전반적인 계획을 교정하는 것은 본질적으로 학습행동이다. 대포의 컴퓨터에서 단순히 수치 데이타만을 교체하는게 아니라 수치 데이타를 해석하는 과정 자체를 교체하는 일이다. 이것은 사실상 매우 일반적인 종류의 피드백이며 장치의 행동방식 전반에 영향을 준다.</p>
<p>우리가 여기서 논의한 학습이라는 고차원적인 과정은 여전히 학습이 일어나는 시스템의 기계적인 조건에 제한을 받으며, 사람의 학습의 일반적인 과정과는 분명히 다르다. 그러나 이 과정을 통해서 우리는 복잡한 종류의 학습이 기계화될 수 있는 매우 다른 방식들을 추론할 수 있다. 이 지표들은 각각 로크의 연합 이론과 파블로프의 조건반사 이론이다. 이것에 관해 언급하기 전에 나는 먼저 내가 할 제안에 대한 특정한 비판을 위한 원론적인 이야기를 먼저 하고 싶다.</p>
<p>학습이론의 개발을 가능하게 하기 위한 기반에 대해 이야기해보자. 신경 생리학자들의 연구의 대부분은 신경 섬유 혹은 뉴론을 통한 충격의 전도에 관한 것이었고, 이 과정은 전부-혹은-전무 (all-or-none) 현상으로 언급된다. 즉, 만약 어떤 자극이 신경섬유를 타고 이동할 수 있는 지점 혹은 임계점에 도달하고 비교적 짧은 거리 내에서 사라지지 않는다면, 이 자극이 신경섬유 위에 상대적으로 멀리 떨어진 지점에 주는 효과는 자극의 초기 강도와는 거의 아무런 상관이 없다.</p>
<p>이 신경 자극들은 시넵스라고 하는 연결점을 지나 섬유와 섬유 사이를 이동하는데, 시넵스를 통해 하나의 들어오는(ingoing) 섬유가 다수의 나가는(outgoing) 섬유로 연결되기도 하고, 하나의 나가는 섬유가 다수의 들어오는 섬유에 연결되기도 한다. 이들 시넵스에서 하나의 들어오는 신경섬유에 주어진 자극은 종종 효과적인 나가는 자극을 만들기에 충분치 못하다. 일반적으로, 들어오는 시넵스 연결점들을 통해 특정한 나가는 섬유로 도달하는 자극들이 너무 작다면, 나가는 섬유는 반응하지 않을 것이다. 내가 너무 작다고 말할때, 모든 들어오는 섬유들이 비슷하게 행동한다는걸 의미하는건 아니며, 임의의 들어오는 활동적인 시넵스 연결점들에 대해 나가는 섬유가 반응할 것인지도 미리 정해졌다는걸 의미하지 않는다. 나는 또한 다음과 같은 사실을 간과하지 않으려 하는데, 어떤 들어오는 섬유는 연결된 나가는 섬유로 자극을 만들려하는 대신에 이 섬유들이 새로운 자극을 받아들이는 것을 막으려한다는 것이다.</p>
<p>여하튼, 신경섬유에서 충격의 전도 문제는 전부-혹은-전무 현상으로 비교적 쉽게 설명할 수 있지만, 시넵스 연결점들의 층을 통해 충격을 전달하는 문제는 반응의 복잡한 패턴에 종속적인데, 특정한 제한된 시간 안에 발생한, 들어오는 섬유의 특정한 조합은 그 메시지를 멀리 전달할 것이고, 다른 조합은 그렇지 않을 것이다. 이 조합들은 한번 고정되어 계속 유지되는 것은 아니며, 시넵스 층에 도달한 메시지들의 과거 히스토리에만 의존적인 것도 아니다. 이들은 온도에 따라 달라지는 것으로 알려져 있으며, 다른 많은 요인들에 따라서도 달라질 수 있다.</p>
<p>신경 시스템에 대한 이와같은 관점은 일련의 스위치 장치로 이루어져서 뒤에 있는 스위치가 앞에 위치하는 스위치들의 특정한 조합에 종속적인 기계장치에 대한 이론과 일치한다. 이 전부-혹은-전무 기계는 <strong>디지털</strong> 기계라고 불린다. 이것은 통신과 제어 분야의 매우 다양한 문제에 큰 장점을 가진다. 특히 "예"와 "아니오" 사이의 날카로운 결정은 우리가 매우 작은 차이를 구분할 수 있게 하는 정보들을 축적할 수 있게 한다.</p>
<p>예-아니오 단위에서 동작하는 이런 기계 외에도 계산하기 보다는 측정하는 계측 제어 기계들이 있다. 이들은 <strong>아날로그(analogy)</strong> 기계라고 불리는데, 측정된 양과 이 양을 나타내는 것으로 추정되는 수치 사이의 유사한(analogous) 관련성에 기초해서 동작하기 때문이다. 아날로그 기계의 한가지 예로 계산자(slide rule)가 있는데 디지털 방식으로 동작하는 탁상 계산기와는 대조되는 방식이다.(역자주: 계산자는 보통 로그단위로 눈금이 그려진 2개의 자를 이용해 곱셈이나 나눗셈 등을 할수 있게 한다.) 계산자를 사용해본 사람이라면 눈금이 인쇄된 크기와 우리 눈의 정확도가 자를 통해 읽을 수 있는 정밀도에 선명한 한계를 부여한다는걸 알수 있다. 이 한계는 생각만큼 쉽게 확장되지 않는다. 10피트의 자는 1피트의 자 보다 단지 한자리수만 더 정확할 뿐이고, 이렇게 만들기 위해서는 큰 자의 매 1피트가 작은 자와 동일한 정밀도로 만들어져야 할 뿐만 아니라 이어지는 1피트들의 방향(orientation)이 각 1피트 자의 정확도와 일치해야만 한다. 뿐만 아니라, 큰 자를 휘어지지 않게 유지하는 문제는 작은 자에 비해 어려워서, 자의 크기를 키워서 정확도를 증가시키는 것을 제한한다. 다시 말하면, 사실상, 계산하는 기계와 반대로, 측정하는 기계는 정밀도에 있어서 큰 한계가 있다. 이걸 생리학자들의 전부-혹은-전무 동작을 선호하는 편견에 덧붙여보면, 우린 왜 그동안 두뇌에 대한 기계적 복제에 대한 대부분의 작업이 상당부분 디지털에 기반한 기계에서 이루어졌는지 알 수 있다.</p>
<p>그러나 우리가 두뇌를 이렇게 찬미한 디지털 기계로서 지나치게 강하게 주장한다면, 우린 몇가지 매우 타당한 비판을 받기 쉬울텐데, 이 비판의 일부는 생리학자들로부터, 그리고 일부는 이 생리학자들과는 반대쪽 진영으로서 기계와의 비교를 선호하지 않는 사람들로부터 올 것이다. 나는 디지털 기계에 <strong>테이핑(taping)</strong>이란 과정이 있다고 말한 적이 있는데, 수행할 명령어들의 순서를 결정하는 과정이다. 그리고 과거의 경험을 바탕으로 이 과정을 변화시키는 것이 학습과정에 해당한다. 두뇌에 있어서 테이핑의 가장 명확한 비유는 시넵스 임계점의 결정, 나가는 뉴론들을 작동시킬, 들어오는 뉴론들의 구체적인 조합들의 결정이다. 이 임계점들은 온도에 따라 가변적이라는 것을 이미 확인한 바 있다. 그리고 우린 이 임계점이 혈액의 화학적 성질이나 근본적으로 전부-혹은-전무의 성질을 가지지 않는 다른 많은 현상들에 따라 가변적이지 않다고 믿을 아무런 이유가 없다. 그러므로 우리는 학습의 문제를 고려할때 그 개념에 대한 지적인 비판이나 우리의 가정을 뒷바침할 구체적인 실험 증거 없이 신경 시스템의 전부-혹은-전무 이론을 가정하는 것을 경계해야 한다.</p>
<p>앞으로 종종 기계에 적용할 만한 적절한 학습이론이 없다는 이야기가 들릴 것이다. 그리고 또한 우리의 현단계의 지식으로는, 내가 제안하는 어떤 학습 이론도 미숙하고, 아마도 신경 시스템의 실제적인 동작에 부합하지 않는다는 이야기도 들릴 것이다. 나는 이 두가지 비판 사이에서 중도의 입장을 취하고 싶다. 한편으로, 나는 학습하는 기계를 구성하는 방법을 제시하고 싶은데, 이 방법은 단지 이런 종류의 특별한 기계를 만들 수 있게 하는 것이 아니라 매우 다양한 종류의 이런 기계를 구성하기 위한 일반적인 엔지니어링 기법을 제시해야 할 것이다. 이 정도 수준의 범용성에 도달해야만 나 스스로를 다음과 같은 비판, 즉 내가 제시하는 기계적 과정이 학습과 비슷하기는 하지만 실상은 학습과는 근본적으로 다른 성질의 것이라는 비판으로 부터 어느 정도 방어할 수 있을 것이다.</p>
<p>다른 한편으로, 나는 이런 기계들을 기술하는데 있어서 신경 시스템이나 사람 혹은 동물의 행위에서 관찰되는 것들과 크게 다르지 않은 용어를 사용하고자 한다. 내가 실제 인간의 메커니즘을 제시하는데 있어서 세세한 부분까지 옳을 것이라는 것을 기대할 수 없다는 것과 심지어 원칙에 있어서도 틀릴 수 있다는 것을 충분히 인식하고 있다. 그럼에도 불구하고, 만일 내가 인간의 마음이나 두뇌에 속하는 개념의 측면에서 구두로 표현될 수 있는 방책을 제시한다면, 나는 비판의 출발점과 함께 다른 이론들과 성능을 비교할 기준을 제시하는 것이 될 것이다. (역자주: 이 마지막 문장은 번역이 어려워 원문을 옮김. Nevertheless, if I give a device which can be verbally formulated in terms of the concepts belonging to the human mind and the human brain, I shall give a point of departure for criticism, and a standard with which to compare the performance to be expected on the basis of other theories.)</p>
<p>로크는, 17세기 말에, 마음의 내용물은 그가 <strong>이데아</strong>라 부르는 것으로 이루어져 있다고 보았다. 그에게 있어 마음은 전체가 수동적이고 깨끗한 칠판(<strong>tabula rasa</strong> 라 불리는)으로, 개개인의 경험이 그 위에 자신만의 인상을 새기게 된다. 이들 인상들이 자주 발생하면, 동시에 일어나건 특정한 순서로 일어나건, 혹은 우리가 일반적으로 인과관계로 돌리는 상황으로 일어나건 간에, 로크에 따르면 이 인상들 혹은 이데아들은 복합적인 이데아를 형성하게 되는데, 이 복합 이데아는 그 요소 성분들을 뭉치게 하는 경향을 가지게 된다. 이데아들을 뭉치게 하는 매커니즘은 이데아 자체에 내재되어 있다. 그러나 로크의 글에는 그 매커니즘을 기술하기를 꺼려하게 만드는 두드러진 한가지 문제가 있다. 그의 이론은 기관차의 그림이 실제 기관차를 품고 있는 것과 같은 종류로밖에는 현실과 관계를 갖지 못한다. 그것은 동작하는 요소가 전혀 없는 도표일 뿐이다. 로크의 이론이 나온 시기를 고려하면 놀랄만한 일도 아니다. 동적인 관점, 움직이는 요소에 대한 관점이 처음으로 중요성을 가지게 된 것은 공학이나 심리학이 아닌 천문학에서였다. 그리고 이것은 로크의 이전 세대가 아니라 동시대 사람이었던 뉴턴에 의해 이루어졌다.</p>
<p>몇 세기동안 과학은 아리스토텔레스의 분류하려는 충동에 의해 좌우되어 왔고, 현상들이 작용하는 방식을 찾고자 하는 근대의 충동을 무시했다. 실로, 아직 더 탐구해야할 식물과 동물이 남아있는 상태에서, 생물학이 어떻게 서술적인 자연의 역사를 계속 더 수집하는 것에서 벗어나 적절히 동적인 시기로 들어갈 수 있었는지는 알기 어렵다. 위대한 식물학자 린네는 좋은 예가 될 것이다. 린네에게 종(species)과 속(genera)은 진화과정의 이정표라기 보다는 고정된 아리스토렐레스적인 유형이었다. 하지만 진화를 위한 설득력있는 예시는 린네의 서술을 기초로 해서만 가능했다. 초기의 자연 역사학자들은 지능에 대한 현실적인 개척자였다. 그들은 자신들이 관찰한 새로운 유형들을 설명하는 문제를 다루는데 있어서 새로운 영역을 포착하고 점령하려는 충동때문에 그다지 정밀하지는 못했다. 개척자를 뒤이어 숙련된 농부가 왔으며, 박물학자들의 뒤를 이어 근대의 과학자들이 왔다.</p>
<p>지난 세기의 마지막 25년, 그리고 현 세기의 첫 25년에 또다른 위대한 학자인 파블로프가 자신만의 방법으로 이전에 로크가 다루었던 분야와 본질적으로 같은 분야를 다루었다. 그러나 조건반사에 관한 그의 연구는 로크의 연구가 이론적이었던 것과는 달리 실험을 통해 진행됐다. 게다가 그는 이것을 사람에게 나타나는 것이 아닌, 하등동물에게 나타나는 것으로 다루었다. 하등동물은 인간의 말을 할 수 없으며, 행동으로 말한다. 그들의 대부분의 뚜렷한 행동의 동기는 감정적인 것이며, 그들의 감정의 대부분은 음식과 연결되어 있다. 파블로프는 음식과 타액분비라는 신체적 증상에서 시작했다. 개의 침샘에 관을 삽입하고, 음식을 이용한 자극을 통해 침의 분비를 관찰하는 것은 쉬운 일이다.</p>
<p>일반적으로 눈에 보이는 물체나 귀에 들리는 소리 등과 같이 음식과 무관한 것들은 침 분비에 아무런 영향을 주지 않는다. 그러나 파블로프는 특정한 패턴이나 특정한 소리를 개에게 먹이주는 시간에 체계적으로 들려주면 패턴이나 소리를 제시하는 것만으로도 침 분비를 자극할 수 있다는 것을 발견했다. 즉, 침 분비의 반사작용이 과거의 연상에 의해 조건지워졌다.</p>
<p>지금 우리는 동물의 반사작용 수준을 이야기하고 있는데, 이 반사작용은 로크가 말한 이데아의 연상작용과 유사하며, 추측컨데 감정적인 함량이 매우 큰 반사적인 반응에서 나타나는 연상작용이다. 파블로프와 같은 유형의 조건 반사를 생성하기 위해 필요한 선행조건의 상당한 복잡성에 주목해 보자. 우선, 이것은 일반적으로 동물의 생명에 중요한 무언가가 중심이 되어 있다. 이번 사례에서는 비록 반사작용의 마지막 형태에선 음식이라는 요소가 완전히 생략될 수 있겠지만, 선행조건은 음식이다. 하지만 소 목장을 둘러싸는 전기 울타리의 사례를 통해 파블로프 조건반사의 초기 자극의 중요성을 설명할 수 있을 것이다.</p>
<p>목장에서 황소를 막을 만큼 강한 철사 울타리를 세우는건 쉬운 일이 아니다. 그러므로 육중한 울타리 대신에 한 두 가닥의 전선을 두르고 여기에 충분히 높은 고압전류를 흘려서 동물의 몸이 전선에 닿아 합선을 일으키면 확실한 충격을 주도록 하는 것이 경제적이다. 이 울타리는 황소의 압력을 한두번 정도는 견뎌야 할 것이다. 하지만 그 이후에는 울타리가 물리적으로 압력을 견딜 수가 있어서가 아니라 울리타 근처로 절대 다가가지 않도록 하는 조건반사가 황소에게 만들어지기 때문에 울타리가 유지될 수 있다. 여기서 반사작용을 촉발한 것은 고통이다. 그리고, 고통으로 부터의 회피는 모든 동물의 생명유지에 필수적인 것이다. 반사작용의 요인은 울타리의 모양새로 이전되었다. 배고픔이나 고통 외에도 조건반사를 일으키는 요인들이 있다. 의인화법을 사용하면 이들을 감정을 자극하는 상황들이라 표현할 수 있을 테지만, 일반적으로 동물들의 다른 경험들에서는 발견되지 않는 강조와 중요성을 수반하는 상황이라 표현한다면 의인화는 불필요할 것이다. 그런 경험들은, 우리가 그걸 감정적이라고 부를 수 있건 없건 간에, 강한 반사작용을 생성한다. 조건반사를 형성하는 과정에서 일반적으로 반사 반응은 이런 상황들중 하나로 이전된다. 이 상황요인은 원래 자극을 일으켰던 요인과 자주 동시에 나타나는 요인이다. The change in the stimulus for which a given response takes place must have some such nervous correlate as the opening of a synaptic pathway leading to the response which would otherwise have been closed, or the closing of one which would otherwise have been open; and thus constitutes what Cybernetics calls a <strong>changing in taping</strong>.</p>
<p>특정한 반응에 대한 과거의 강하고 자연스런 자극을 새로이 수반되는 자극에 지속적으로 연계시킴으로써 이와같은 테이핑의 변경이 일어난다. 과거의 자극은 이 자극이 발생할 당시에 메시지를 운반하고 있던 경로들(역자주: 뉴런의 경로들)의 투과성을 바꾸는 힘이 있는것처럼 보인다. 흥미로운 사실은, 새로이 활성화되는 자극은 원래의 자극과 반복적으로 함께한다는 점 외에는 거의 아무런 상관이 없다는 점이다. 이와같이 원래의 자극은 같은 순간에 메시지를 운반하던 모든 혹은 적어도 많은 수의 경로들에 장기간 지속되는 효과를 만드는 것으로 보인다. 대체 자극의 무의미함은 원본 자극의 영향력이 광범위하며, 몇개의 특정 경로에 국한되지 않는다는 것을 나타낸다. 그러므로 우리는 이렇게 추정해 볼수 있는데, 원래의 자극에 의해 발생한 일종의 범용적인 메시지가 있었으며 이 메시지는 같은 시간에 다른 메시지를 운반하고 있던 채널에서만 활성화된다. 이 작용에 의한 영향은 영구적이진 않을 것이지만, 적어도 충분히 길다. 이 이차적인 작용이 일어날만한 가장 논리적인 장소는 시넵스이며, 아마도 시넵스의 임계치에 영향을 주게 될 것이다.</p>
<p>수취인을 찾을때까지 목표가 불명한 메시지를 퍼뜨리다가 수취인을 찾으면 그것을 자극한다는 개념은 낯선 것은 아니다. 이런 종류의 메시지는 알람으로 매우 자주 사용된다. 화재경보는 도시의 모든 시민을 향한 연락이며, 특히 소방서의 직원-그들이 어디에 있건 간에-을 향한 연락이다. 광산에서는, 폭발가스를 발견해서 모든 통로를 비우고자 할 때에는 공기 흡입구에 에틸 메르캅탄(역자주: 양파향이 나는 물질로, LPG 등이 새어나올때 냄새를 맡을 수 있도록 하는 등의 용도로 사용됨)을 풀어놓는다. 신경시스템에서 이와같은 메시지가 없어야 할 이유는 없다. 만일 내가 범용적인 타입의 학습기계를 만든다고 하면, 나는 널리 퍼뜨리는 "관계자 제위(To-whom-it-may-concern)" 메시지와 국부적인 채널화된(channeled) 메시지를 함께 사용하는 방법을 도입하고 싶다. 이 작업을 수행하는 전기적 방법을 고안하는건 그리 어렵지 않을 것이다. 물론 이것은 동물의 학습이 실제로 채널화된 메시지와 퍼뜨리는 메시지의 혼합에 의해 이루어진다고 말하는 것과는 다르다. 솔직히 나는 이럴 가능성이 충분하다고 본다. 하지만 아직은 추측 이상으로 보기에는 증거가 충분하지 않다.</p>
<p>이 “관계자 제위" 메시지가 존재한다고 하더라도 이 메시지의 성격에 관해서는 난 여전히 더 추측에 의지하고 있다. 이 메시지는 신경시스템에 속하긴 하겠지만, 난 그보다 조건반사와 사고를 담당하는 메커니즘의 비-디지털적인, 아날로그적 측면으로 취급하고 싶다. 시넵스의 반응을 화학적 현상으로 보는건 당연한 것이다. 실제로, 신경의 활동에서 화학적 포텐셜(역자주: chemical potential. 열역학에서 사용되는 에너지의 한 단위. 여기서는 정확히 어떤 의미인지는 잘 모르겠음.)과 전기적 포텐셜을 구분하는건 불가능하며, 특정한 활동이 화학적이라고 말하는건 거의 아무런 의미가 없다. 그럼에도 불구하고, 시넵스의 변화를 일으키는 원인 혹은 그 변화에 수반되는 일들 중 적어도 하나는 ,그 출발점이 어디인지간에, 국지적으로 퍼져나가는 화학적인 변화라고 가정하는 것엔 별 무리가 없을 것이다. 이와같은 변화는 신경에 의해 전달되는 신호에 국지적으로 의존적이기 쉽다. 마찬가지로 그런 변화는 어느 정도, 신경이 아니라 혈액을 통해 전달되는 화학적 변화 때문일 가능성도 있다. “관계자 제위” 메시지가 신경을 통해 전달되고, 화학적 반응의 형태로 나타나서 시넵스의 변화를 일으킬 수 있을 것이다. 엔지니어로서 내가 보기엔, “관계자 제위" 메시지의 전달은 신경을 통하는 것 보다는 혈액을 통해서 더 경제적으로 작동할 수 있을 것이다. 물론, 정확한 증거는 없다.</p>
<p>이 “관계자 제위" 메시지에 의한 영향은 대공포 제어기기에서 특정한 수치 데이타만 바꾸는 변경보다는 기구에 아주 새로운 통계를 가져오는 형태의 변경과 유사하다. 양쪽 모두, 아마도 오랜 기간동안 쌓여온 행위가 있고, 이 행위는 오랜 기간동안 계속될 영향을 만들 것이다.</p>
<p>조건반사가 자극에 반응하는 속도가 반드시 조건반사를 만드는 과정이 같은 속도로 이루어진다는 것을 의미하는 것은 아니다. 그러므로 이러한 조건반사를 만드는 메시지는 느리지만 구석구석 영향을 미치는 혈류에 의해 이루어 진다고 보는 게 타당할 것이다.</p>
<p>배고픔이나 고통 혹은 어떤 자극을 치유하는 영향력이 혈액을 타고 흘러서 조건반사를 결정한다고 가정하는 것으로 내가 말하려는 관점이 충분히 표현되는 것 같다. 이 알려지지 않은 혈액에 존재하는 영향, 이런 영향이 존재한다면,의 성질을 기술하려 한다면 너무 지나친 제약이 될것 같다. 혈액이 신경의 행동을 직접 혹은 간접적으로 바꿀 수 있는 물질을 운반하고, 이 물질이 호르몬이나 내분비액의 활동에 의해 분비된다는 가정이 내겐 매우 그럴듯 해 보인다. 하지만 이것은 학습을 결정하는 임계점에 대한 영향이 특정한 호르몬에 의한 것이라고 말하는 것과는 다르다. 또한, 배고픔과 전기 울타리에 의한 고통의 공통분모를 우리가 감정이라 부르는 것에서 찾으려는 유혹이 들수 있지만, 모든 반사작용의 조건들의 특별한 성질들에 대한 심도있는 분석 없이 이것들을 감정과 연결시키는 것은 분명 지나치게 앞서가는 것일 것이다.</p>
<p>그럼에도 불구하고, 주관적으로 ‘감정’이라 기록된 이 현상이 단지 신경 활동의 쓸모없는 부수적 현상이 아니며 학습 혹은 다른 비슷한 과정에서 어떤 핵심적인 단계를 제어할 수도 있다는 사실은 흥미롭다. 인간의 감정과 다른 생명체의 감정 그리고 현대적인 자동화 기계의 반응 사이에 날카롭고 넘을 수 없는 선을 긋는 심리학자들은 내가 나의 가정에 주의를 하듯이 그들의 부정에 매우 주의를 해야 할 것이다.</p>
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The Human Use of Human Beings<br>
3장. 경직성과 학습: 의사소통 행동의 2가지 패턴
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