인지 심리학의 모형과 방법론 - 정보처리의 예

2학년 교사가 joe에게 Texas의 수도는 Austin이라는 것을 가르치고자 하는 경우를 생각해 보자. 교사는 joe에게 "Texas의 수도는 어디지?"라고 물어보고, jo는 "잘 모르겠습니다."라고 대답한다. 그 순간 jo는 그가 Texas의 수도에 대해서 배우게 될 거라는 기대를 하게 되고 이 기대가 그가 주의를 기울이게 만든다. 그러고 나서 교사가 "Texas의 수도는 Austin이다"라고 말하고, jo의 귀는 다른 아이들의 말소리나 밖의 교통 소음들과 함께 이 메시지를 듣는다.

jo가 들은 모든 소리는 전기화학 자극으로 바뀌어 감각 등록기에 보내진다. Texas의 수도는 austin이다.라는 형태(pattern)는 작동 기억으로 들어가고, 나머지 소리는 유실된다.

그다음 jo는 Texas의 수도는 Austin이라는 사실을 그가 Austin에 관해 알고 있는 다른 사실들(가령, 그것이 큰 도시라거나 그가 Austin에 관해 알고 있는 다른 사실들(가령, 그것이 큰 도시라거나 그가 한번 방문한 적이 있다거나 하는)과 관련지어 부호화된다. 이 부호화 과정으로 인하여 새로운 사실은 장기기억으로 들어가게 된다. 만약 jo가 특수한 기억 전략들을 미리 알고 있다면(2학년에게는 그것이 어렵겠지만), 그의 수행의 통제는 이 특수전략들을 사용하여 부호화 과정이 진행되도록 할 것이다.

그다음 날 jo는 선생님이 그에게 "Texas의 수도는 어디지?"라고 물어볼 수 있게 된다.
이 질문은 받아들여져 작동 기억으로 들어가도록 선택된다.

거기에서 장기기억으로부터 이 대답을 회상해 내도록 하는 단서가 제공된다.

한 편의 답이 반응 산출 차에 의해 생성되어 "Texas의 수도는 Austin입니다"라는 소리를 내게 하는 언어 행위를 조직하게 된다. 이 시점이 Texas의 수도를 배우게 될 거라는 Joe의 기대가 확정되는 순간이다.

컴퓨터와의 비교 - 정보가 투입으로부터 산출로의 일련의 변화과정을 거치는 체계라면, 어느 것이나 정보처리 관점에서 분석될 수 있다. 전화 체제, 텔레비전 체제, 컴퓨터 체제들은 모두 정보처리의 체제이다. 특히 컴퓨터 체제는 인지 심리학자들에게 매력 있는 유추의 원천인데, 왜냐하면 컴퓨터 행동이 때로는 인간과 거의 유사할 정도로 매우 복잡하기 때문이다.

어떤 사람들은 컴퓨터와 인간을 비교하는 것을 우습게 생각하는데, 왜냐하면 그 둘이 매우 다르다고 보기 때문에, 결국 컴퓨터는 "느낄" 수 없고 "창의적"이 될 수 없다고 보기 때문이다. 다른 사람들은 컴퓨터와 인간이 극히 유사하기 때문에 컴퓨터가 인간에게서 통제권을 빼앗아 갈 거라고 생각한다. 이러한 주장들을 분명하게 평가하기 위해서는 컴퓨터와 인간이 정보처리 체제로서 어떻게 같고 어떻게 다른가를 정확히 이해하는 것이 중요하다. 먼저 간단한 컴퓨터 체제를 간략히 살펴보자.

(1) 컴퓨터 체제

대부분의 컴퓨터 체제는 다음과 같은 부분들을 포함한다.

1. 입력장치 2. 중앙처리장치 3. 장기저장 매체 4. 정보를 장기 저장고로 넣고 저장고에서 그것을 회생해 내는 장치

5. 출력장치.

컴퓨터에서 가장 표현 적인 입력장치는 터미널이다. 터미널에는 키보드가 있는데 사람은 이 앞에 앉아 중앙처리장치에 전달될 정보를 타자하는데 이 중앙처리장치에서 컴퓨터의 작업이 이루어진다. 중앙처리장치는 많은 요소로 구성되어 있는데, 그 각각은 그때그때 켜졌다 꺼졌다 한다. 켜졌다 꺼졌다 하는 형태가 정보를 표상하는 데 사용되며, 작업이 진행됨에 따라 이 형태들이 변화하게 된다.

컴퓨터 작업의 산출을 저장하기 위하여, 우리는 테이프나 디스크라는 저장장치에 산출물을 이송하도록 컴퓨터에 지시한다. 테이프나 디스크에 저장된 정보는 전자기 형태로 부호화된다. 작업의 결과를 보려면 컴퓨터에 이 정보를 끌어내도록 지시하는데, 보통은 종이에 인쇄하거나 터미널에서 음극선 화면으로 보게 된다.

(2) 비교

컴퓨터 체제의 어떤 부분들은 기능적으로 인간의 정보처리 체제와 유사하다.

컴퓨터와 마찬가지로 인간은 정보를 수용하는 다양한 방식들을 가지고 있다. 입력은 한 후에 인간은 컴퓨터가 중앙처리장치에서 하는 것과 마찬가지로 작동 기억에서 몇 가지 지적 작업을 하게 된다. 정보를 가지고 작업을 한 후, 인간은 컴퓨터가 테이프나 디스크에 정보를 저장하듯이 장기기억에 그것을 저장한다. 마지막으로, 인간은 컴퓨터가 정보를 종이나 화면에 끌어내듯이 실행자인 사지 기관을 통해 정보를 끌어낸다.

이처럼 인간과 컴퓨터는 체제상 비슷한 기능적 단위들을 가지고 있다.

그러나 두 체제는 세부적인 데에서는 상당히 다르다. Estes(1980)는 두 체제의 용량과 속도를 부분별로 대조하여 비교하였다. 인간에게서는 실험적 자료를, 컴퓨터에서는 기술적 자료를 얻어 비교하였다.

인간의 작동 기억은 컴퓨터의 중앙처리장치가 측정한 바에 의하면 1천만 비트로 보다 훨씬 작다.

앞에서 우리는 작동 기억의 작은 용량이 인간 체제에 있어서는 아주 중요한 측면이라는 것을 알았다. 이제 우리는 그 작동 기억이 인간과 컴퓨터를 선명하게 구별 지어주는 것이라는 사실을 알게 될 것이다. 인간과 컴퓨터는 또 그 저장 용량에서도 차이가 난다. 인간의 장기기억은 매우 크다. 그러나 컴퓨터의 저장용량은 테이프나 디스크로만 셀 수 있어 이론적으로는 무한하다. 비록 인간의 용량은 한정되어 있고 컴퓨터의 용량은 이론적으로 무한하다 하나, 인간이 그들의 용량을 다 사용하는 법은 결코 없을 것이므로, 이 차이는 그다지 중요한 것이 아니다.