뉴얼과 사이먼의 이론: 탐색으로서의 창의성
Horowitz (조영필 역)
2.1.6. 뉴얼과 사이먼의 이론: 탐색(search)으로서의 창의성
Newell and Simon[Newell and Simon, 72]은 인지 시스템을 정보를 수신하는 감각 채널과 환경에 작용하는 운동 채널의 두 가지 채널을 통해 외부 환경과 연결된 목표 추구 시스템으로 본다. 시스템에는 환경의 현재 및 과거 상태에 대한 정보와 가능한 행위에 대한 정보라는 두 가지 정보를 모두 저장할 수 있는 메모리가 있다. 목표는 세계 상태의 특정 변화와 이러한 변화를 가져올 특정 행동 사이의 연관성을 구축하는 인지 시스템의 능력에 의해 달성된다.
인지 시스템의 메커니즘에 대한 위의 가정은 Newell과 Simon이 인지의 수단-목적 분석 모델을 개발하고 수단-목적 분석 모델을 기반으로 하는 인간의 문제 해결을 시뮬레이션하는 GPS 컴퓨터 프로그램의 구성으로 이끈다. GPS(General Problem Solver)는 주어진 상황에서 원하는 상황으로 이끄는 일련의 행동을 발견하고 조합하기 위해 아마도 매우 큰 환경을 통하여 선택적으로 탐색하는 시스템이다. 주어진 순간에 GPS는 항상 "다음에 어떤 행동을 시도할 것인가"이라는 단일 질문에 직면하게 된다. 현재 상태와 원하는 (End) 상태의 차이에 직면했을 때 GPS는 그 차이를 제거하는 행동(Means)을 탐색한다. 그러한 행동이 발견되지 않으면 GPS는 현재 상태에서 중간 상태로 또는 목표 상태에서 다시 중간 상태로 돌아가서 (일부 분야-특화된 계량법에 따라) 그 차이를 줄이는 행동을 탐색한다. 그 결과 새로운 차이가 제거되고 프로세스가 재귀적으로 계속된다.
Horowitz의 박사학위 논문에서 (2021. 8. 15)
Note:
Herbert Simon 은 인지 심리학 (Cognitive Psychology), 컴퓨터과학, 경제학, 철학 분야의 연구자이다.
그는 AI 의 개척자이며, Allen Newell 과 함께 Logic Theory Machine (1956) 과 General Problem Solver (GPS) (1957) 을 만들었다. GPS 는 문제해결 (problem solving) 전략을 특별한 문제에 대한 정보로부터 분리해서 생각하는 것을 가능하게 한 최초의 방법이다. 그 두 프로그램은 그와 Newell, Cliff Shaw가 같이 개발한 Information Processing Language을 사용해서 개발된 것이다. 1978 년에 "경제조직 (economic organizations) 내에서 의사결정 과정에 대한 연구를 개척한 공로로" 노벨경제학상을 수상했다. 그는 제한된 합리성(Bounded Rationality)과 최소 만족(satisficing)이라는 용어를 고안했다. (Wikipedia : Herbert Simon)
이들은 ‘정보를 처리하는 시스템’이라는 측면에서 뇌와 컴퓨터가 대등하다고 생각했고, 따라서 컴퓨터가 숫자 뿐 아니라 상징도 처리할 수 있음을 증명하고자 했다. 사이먼은 러셀과 화이트헤드가 쓴 ‘수학원리(Principia Mathematica)’를 읽으면서 여기에 나오는 정리를 증명할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 만들기로 했다. 코딩은 주로 뉴얼과 클리프 쇼가 맡았는데 1955년 이들이 개발한 프로그램 ‘논리이론가(Logic Theorist, LT)’는 ‘수학원리’에 있는 정리를 증명하는 데 성공했다. 사람의 생각하는 방식인 ‘휴리스틱(heuristic)’, 즉 일종의 주먹구구식 탐색방법을 도입한 논리이론가는 최초의 인공지능 프로그램으로 평가된다. 사이먼은 이에 대해 자신들이 ‘생각하는 기계’를 만들었다고 좋아하며 러셀에게 편지로 이 내용을 상세히 알렸다. 아래는 러셀은 답장이다. “기계가 ‘수학원리’를 증명할 수 있게 됐다니 기쁜 소식입니다. 화이트헤드와 내가 이런 가능성을 알았더라면 이 책을 쓰느라 10년을 소진하지는 않았을 텐데요. 나는 기계가 모든 연역적 논리를 증명할 거라고 진지하게 믿습니다.”
사이먼은 많은 인지심리학 실험을 통해 인간의 지적 능력은 오랜 기간의 탐색과 수련 과정을 통해서만 향상될 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 그는 체스 게임 실험을 즐겨 했는데 그 결과 체스의 고수가 되려면 대략 5만 가지의 패턴을 기억하고 있어야 한다고 주장했다. 우리나라에서도 가끔 프로바둑기사가 수십 명의 아마추어들과 동시에 바둑을 두곤 하는데 (‘다면기’라고 부른다), 이런 일이 가능한 것도 판을 보는 순간 고수는 즉각 돌들의 패턴을 알아보기 때문이라고. 그는 “5만 개의 정보 묶음은 전문가의 10년 동안 학습(매일 4시간을 투자할 경우)을 통해 획득할 수 있는 지식의 양”이라며 “이 시간의 실제적인 부분은 학습하는 데 소비되는 것이 아니라, 이미 학습된 내용을 반복하여 학습하는 데 사용된다”고 설명했다.
(source: 동아사이언스, 2011. 2. 8)
