[Cognitive Psychology] #1 인지심리학이란

What is 'Cognitive Psychology'?

인지심리학이란? 인지(cognitive)에 대한 심리학적 접근

 

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- scientific study of the mind 와 관련된 심리학의 분과 (즉, 과학적 방법으로 연구)
- 인지란, mind*(정신)가 만들어내는 (1)perception, (2)attention, and (3)memory와 같은 mental processes

cognitive는 다음을 포함한다
- Perception (지각)
- Paying attention (주의)
- Remembering (기억)
- Distinguishing items in a category (항목 구분)
- Visualizing (시각화)
- Understanding and production of language (언어의 이해와 생산)
- Problem solving (문제 해결)
- Reasoning and desicion making (추론과 의사결정)
**모두 hidden process를 포함함

 

그렇다면, 여기서 말하는 'Mind'* 란 대체 무엇인가?
(1) involved in forming and recalling memories : 기억을 형성하고 회상하는 일에 관여
(2) sovles problems, considers possibilities, make decision : 문제 해결, 가능성을 고려, 의사 결정
(3) helps us to survive and function normally : 우리가 정상적으로 생존하고 기능하도록 도움
(4) a symbol of creativity and intelligence : 창의성과 지성의 상징
(5) creates representations(of something) of the world so we can act in it : 세계의 어떠한 표현들을 창조

 

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Early work in Cognitive Psychology - Donders's study of RT

Donders(1868)가 의사결정에 얼마나 시간이 걸리는지를 측정했는데, 이것이 바로 Reaction time (RT) Experiment (반응 시간 실험)이다. 이는 인지심리학의 첫 실험으로, 사람이 결정을 내리는데 걸리는 시간에 대한 실험이다. (=stimulus presentation과 person's response to stimulus 사이의 interval 측정)
**reaction time = 자극 신호가 제시되는 순간부터 동작 반응이 일어나는 순간까지의 시간

ⓐ simple reaction time - 불빛이 들어오면 최대한 빠르게 단추를 누르는 것
ⓑ choice reaction time - 두 개의 불빛을 이용, 왼쪽 불/왼쪽 단추-오른쪽 불/오른쪽 단추

(a) simple RT/ (b) choice RT

위 그림은 simple RT 와 choice RT 에서 자극의 표시와 행동 반응 사이의 사건 순서를 나타내고 있다. 점선은 Donders가 빛의 표시와 실험 참가자의 반응 사이의 시간을 측정했음을 나타낸다.

(a)는 ①빛이 반짝인다 -> ②빛을 받고 -> ③버튼을 누른다.
(b)는 ①왼쪽 빛이 반짝인다 -> ②왼쪽 빛을 받고 & ②-1 어떤 버튼을 누를지 결정한다 -> ③왼쪽 버튼을 누른다

 

Choice RT -Simple RT = time to make decision

 

- choice RT = simple RT보다 1/10초 더 긴 시간
- 1/10초 결정
- mental 반응은 직접 측정할 수는 없지만 실험 참가자의 행동으로 유추 가능하다. 버튼을 누르는 것은 일종의 행동으로 볼 수 있기 때문.

 

 

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# Wundt: Structuralism and Sensation
원트의 구조주의와 감각

Wundt (1879)는 독일 라이프치히 대학에 최초로 과학 심리학 연구소 설립함
- stucturalism 라고 하는 발전된 접근법 : 전반적인 경험은 감각이라는 경험의 기본적 요소를 결합해서 결정되어짐
- analytic introspection 방법 : 분석 자기성찰 방법은 ->참가자가 자극 반응에서 경험과 사고 과정을 설명하도록 트레이닝 받음

 

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# Ebbinghaus : Memory and Forgetting
에빙하우스의 기억과 망각

Ebbinghaus(1885/1913) 는 nonsense syllables*의 목록을 소리내서 읽어, 오류 없이 목록을 반복하는 데 필요한 반복 횟수를 결정. 휴식을 취한 후에 리스트를 다시 익혔음.
nonsense syllables* - ex. rotonadas
- short-break intervals (단차 간격) = fewer repetitions necessart to relearn list
- learned many different lists at many different retention intervals : 여러 보존 간격으로 여러 목록 학습

 

Saving = (Original time to learn list) - (Time to relearn list after delay)
절감 = (오리지널 목록 학습 시간) - (딜레이 후에 목록 재학습 시간)

 

 

saving 곡선이 보존 간격의 기능으로써 절감 효과를 나타내고 있음
▶ 에빙하우스의 실험에서 saving 점수를 계산한다
이 예시에서는 처음으로 nonsense syllables를 익히는 데 1000초가 걸렸다. 이것은 0의 선으로 표시된다.
(a) 19분 (b) 1일 (c) 6일 지연 시 리스트를 다시 익히는 데 필요한 시간은 0 line의 오른쪽에 있는 선으로 표시된다.
빨간색 화살표는 각각의 지연에 대한 saving 점수를 나타낸다. 장기 지연에 따른 saving 효과를 볼 수 있음. 이러한 saving의 감소는 망각(forgetting)의 척도를 나타낸다.

-> 그러니까 쉽게 설명하자면, 처음에는 기억하는 데 1000초가 걸렸던 것이, 19 분 뒤에는 고작 400 초가 걸리고 하루 뒤에는 그것보다는 많은 시간인 650 초가, 6 일 뒤에 외우려면 730 초가 걸리는 것이다. 즉, 재학습하는 시간까지 딜레이가 많이 될수록 학습에 필요한 시간도 증가하게 되는 것임.

 

 

- 에빙하우스는 이 퍼센트의 saving을 기억되는 양의 척도로 여겼기 때문에, 초기 학습과 테스트 사이의 시간 vs saving으로 표시했다.

- delay가 증가함에 따라 saving(기억)의 감소를 처음 이틀 동안 빠르게 forgetting 됐다가, 그 이후에는 느리게 forgetting 된다는 것을 나타낸다.

 

 

 

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# William James's Principles of Psychology
윌리엄 제임스의 심리학 원리

- 실험이 아닌, 그 자신의 mind function에 기초한 관찰
- cognition의 다양한 주제 * thinking (생각), consciousness (의식), attention (주의), memory (기억), perception (지각), imagination (상상), reasoning (추론) * 를 고려함

 

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# Watson and Behaviorism
왓슨과 행동주의

존 왓슨은 분석 자기검사 방법의 두 가지 문제에 주목했음
- (1) 사람마다 매우 다양한 결과
- (2) 보이지 않는 내적 정신 과정에 집중하여 검증이 어려운 결과

행동주의라고 하는 새로운 접근법을 제안 : 1. 연구의 주제로써 마음을 제거 2. 대신, 직접 관찰 가능한 행동을 연구

왓슨은 행동주의 접근 방식을 통해 동물 행동, 육아 및 광고에 대한 연구를 수행. 또한 *'어린 앨버트 실험(Little Albert experiment)을 수행하였음
*어린 앨버트 실험은 행동주의 심리학의 모태가 되었던 실험이며, 파블로프의 실험 이후에 이뤄진 고전적 조건화 방법(classical conditioning methods)의 대표적 실험이다.

<실험 방법>
1. 동물을 무서워하지 않지만 큰 소리 또는 깨지는 소리를 싫어하는 아이를 찾는다.
2. 처음에는 단순히 동물만을 보여 준다. 당위적으로 동물을 무서워하지 않는다.
3. 이후 Albert에게 동물과 함께 아이가 무서워하는 소리를 제시한다.
4. 규칙적으로 소리와 동물을 같이 제시하다 보면 이후에는 소리없이 동물만을 제시하더라도 아이는 겁에 떨게 된다.

이는 {(1)중립적 사건과 자연적으로 어떠한 결과를 도출하는 사건을 결합하고, (2)여러 쌍을 이룬 후 '중립' 사건도 결과 생성} 그중에서도 조건적 정서반응과 관련된 실험이라고 할 수 있다.

 

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# Pavlov's Discovery: Classical Conditioning
파블로프의 발견: 고전적 조건화

파블로프가 개 실험을 통해 진행한 고전적 조건 반사 연구
- 인간행동은 학습이 되거나 학습에 의해서 수정이 된다고 가정
파블로프의 개 실험은 개에게 음식을 주기 전에 매번 종을 울리게 되면 이후에는 종소리만 듣고도 개가 침을 흘리게 되는데, 이는 무조건적 자극이 없이도 중립 자극으로 무조건적 반응을 유도하게 된 것이라 할 수 있다.

<아래 표는 참고만 할 것>

무조건 자극	음식을 개에게 제시하는 것
무조건 반응	개가 음식에 대해 침을 흘리는 것
중성 자극	종소리에 개가 침 흘리는 것과 관계없는 것
조건 자극	종소리만으로 개가 침을 흘리게 될 때의 종소리
조건 반응	개가 종소리를 듣고 침을 흘리는 것

 

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# Skinner: Conditioning and Behaviorism
스키너 : 조건화 및 행동주의

Operant conditioning (조작 조건화)
- Shape behavior by (+)reward or (-)punishments
- Reward behavior이 반복될 가능성이 더 높다
- punished behavior은 반복될 가능성이 낮음

-> 즉, 어떤 반응에 대해서 선택적으로 보상을 하는 것으로 통해서 그 반응이 일어날 확률을 증가시키거나 감소시키는 방법
Behaviorism approach는 1940부터 1960년대까지 지배적이었다.

The rise of Behaviorism

 

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# Tolman's Maze and Cognitive Mapping

톨먼은 행동주의 심리학의 주요 인물 가운데 한 사람으로, 손다이크와 왓슨의 방법과 매우 다른 접근법을 시도한다. 톨먼은 기본적인 행동주의 방법론에 동의했으나, 행동주의와 게슈탈트의 접근법들을 연결함으로써 새로운 이론을 개발한다. 이를 '목적적 행동주의(인지적 행동주의)'라 한다.

<쥐의 미로 실험>
- 톨먼은 4개의 arm 미로에서 먹이를 찾도록 쥐들을 훈련시킴
- 쥐를 미로의 다른 팔안에 넣었을 때, 쥐는 이전에 먹이를 발견했던 특정 팔로 갔음
- 톨먼은 쥐가 자신의 마음속에 미로를 나타내는 cognitive map을 만들었다고 믿었음

▶ 즉, 쥐들이 보상을 받기 전에 이미 미로의 길을 학습했고, 보상이 제공되면 그 쥐들은 이미 만들어놓은 cognitive map을 사용하여 미로를 더 빨리 통과할 수 있었음

 

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The Decline of Behaviorism
행동주의 쇠퇴

ⓐ language acquisition에 대한 논란
ⓑ Skinner : Verbal behavior
- 아이들은 조작된 조건들을 통해 언어를 배운다
-> 어린이들은 그들이 듣는 말을 흉내낸다, 바른 말은 보상받는다
ⓒ Chomsky(1959)
- 어린이들이 모방과 강화를 통해서만 언어를 배우는 것이 아니라고 주장
-> 아이들은 들은 적도 없고 흉내낼 수도 없는 말을 함, 부정확한 말을 함
-> 언어는 타고난 생물학적 프로그램에 의해 결정되어야 함

 

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# Mind를 공부하는 것

복잡한 cognitive behavior를 이해하려면 :
- measure observable behavior (관찰 가능한 행동 측정)
- make inferences about underlying cognitive activity (기초 인지 활동에 관한 추론)
- mind이 어떻게 작용하는지에 대해 행동이 나타내는 것을 고려

 

# Information processing
정보 처리 방식

- 디지털 컴퓨터와 관련된 통찰력을 바탕으로 mind를 공부하는 방법
- mind의 작용이 단계적으로 일어남

 

# Attention and Flow Diagrams

Cherry(1953) : James의 관심사를 기반으로 구축
- 메시지 A를 왼쪽 귀에, B를 오른쪽 귀에 표시
- 실험 참가자는 메시지 B를 들었음에도 불구하고 메시지 A를 디테일하게 이해할 수 있었음

Broadbent(1958) : 한 사람이 하나의 자극에 주의를 기울일 때 무엇이 발생하는지를 보여 주기 위해 흐름도 개발
- 주인 없는 정보는 필터를 통과하지 못함

 

Flow Diagrams-  (a) flow diagram for an early computer (b) for Broadbent's filter model of attention

 

 

# Memory : A higher Mental process

*우리가 기억하는 정보는 장기 기억에서 단기 기억으로 옮겨진다

 

앳킨슨과 쉬프린의 3단계 메모리 모델

앳킨슨과 쉬프린은 기억 체계가 여러 개의 기억 저장소로 이루어진 중다 저장소로 구성되어 있다고 주장했다. (sensory, short, long)
- sensory memory (1초 미만)
- short term memory (몇 초, 제한된 용량)
- long term memory (장기, 대용량)

 

Tulving 튤빙(1984)은 장기 기억을 세 가지 구성 요소로 나누었음
Long term memory
- Episodic : life events
- Semantic : facts
- Procedural : physical actions

 

# The Physiology of Cognition
인식의 생리학

Neuropsychology(신경심리학) studies behavior of people with brain damage
Electrophysiology (전기생리학) studies electrical responses of the nervous system including brain neurons
뇌 영상 촬영 : PET, fMRI -> 인식의 특정 에피소드 동안 뇌의 어느 부위가 활동하는지 보여주는 기술들임

 

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인지심리학 #1 정리