인지과학과 관련 학문의 연관성
인지과학을 형성하고 있는 학문의 관계를 핵심 학문 간의 관계와 그 학문이 인지과학에 어떤 주제와 방법 등을 제공하였는 가를 중심으로 그림으로 표시해 보면, 인지과학의 탄생 초기의 핵심 학문 분야들은 물론이고 인지과학과 관련되어 있는 주변 학문이 인지과학의 발전함에 따라 점점 더 확장되어 왔다.
인지과학과 관련된 여러 학문이 인지과학 내에서 어떠한 내용을 어떠한 방법으로 연구하는가, 그리고 인지과학과의 주제적 연관성은 어떠한가를 살펴보며, 인지과학과 관련된 주요 학문이 인지과학 형성에 기여한 이론, 주제, 개념, 방법들을 학문 분야별로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 철학은 인식론, 심실론, 과학철학, 논리학을 인지과학에 제공했고, 수학은 형식주의(formalism), 계산 이론 특히 Turing 기계 이론을 비롯한 자동 기계(automata) 이론을 제공했고; 정보 이론은 Boole 식 대수 논리체계를 두뇌 과정 모형에 적용하게 하고 인공 두뇌학을 발전시켰다. 심리학은 마음과 인지라는 연구 주제와 실험적 방법을 제공했고; 컴퓨터과학은 디지털 컴퓨터, 저장된 프로그램 개념, 컴퓨터 유추(비유), 프로그래밍 기법 방법, 인공지능학을 제공했다.
언어학은 형식 문법론을 중심으로 한 형식 이론을 제공했고, 내적 규칙과 심적 능력(competence)의 개념을 부상시켰으며; 인류학은 종 및 문화와 사회적 결정인 의 중요성을 부각했고; 사회학은 구조주의와 민생방법론을 발전시켰으며; 신경과학은 두뇌와 신경계의 구조와 과정에 대한 재개념화, 신경과학적 연구법을 제공했으며, 신경계 이상 현상과 인지와의 관계성의 탐구 중요성을 부각했다.
인지과학의 접근 수준과 설명
인간의 마음의 본질과 그 마음이 작동하여 발생시키는 여러 현상은 하나의 복잡계(Complex System)를 이룬다고 볼 수 있다. 14) 이러한 복잡계 현상은 과학적으로 단일 수준에서 접근하여 설명할 수 있다고 하기보다는 현상의 복잡성 여러 수준에서 접근하여 탐구하고 설명할 수 있다. 그렇게 다원적 접근을 하여야 마음이라는 하나의 복잡한 현상의 설명이 어느 정도 가능하다고 할 수 있다. 그러면 인지과학은 그 연구 대상을 어떤 수준에서 접근하여 마음과 지능의 여러 특성을 설명하려 하는가?
인지과학은 미시적으로는 신경세포 수준을 비롯하여, 점차 수준을 올라 기면서 신경 시스템 수준, 인공지능시스템 소프트웨어 수준, 개인의 심리적 및 행동 수준, 사회문화적 수준 인류학적 수준 등의 거시적 수준까지 다양한 수준에서 현상에 접근하여 탐구하고 설명한다.
예를 들어서 인간이나 컴퓨터가 인간의 얼굴을 어떻게 인식하는 가를 연구하기 위하여 망막 수용기 세포나 뇌의 시각 시각 중추의 특성을 신경과학적 수준에서 연구할 수도 있다.
인공지능시스템에서 이루어지는 기계적 시각 과정을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 탐색 수도 있고, 얼굴 모양을 여러 형태로 조작하거나, 제시 시간 등의 방법을 조작한 인지 실험실 실험을 통하여 인간이나 동물이 대상 인식에서 대상의 모양을 이루고 있는 시각적 부분 특성들을 어떤 식으로 주의하며, 정보처리하고, 인식하고, 기억하며 또 활용하는가 하는 정보처리적 반응 특성을 중심으로 연구할 수도 있다. 사회적 요인이 어떻게 영향을 주는가를 탐구할 수도 있다.
또한 인간의 마음이란 구체적 신체를 통해 진화된 두뇌에서 진화사의 후기에 출현 되었기에 진화생물학, 진화심리학 수준에서 접근하여 얼굴 인식의 진화심리학적 설명을 할 수도 있다.
그러면 인지과학은 어떠한 주제들을 연구하는가? 인지과학의 연구 영역은 편의상, 크게 기초연구 영역과 응용연구 영역으로 나누어 볼 수 있다. 그러나 실상은 기초와 응용을 이분법적으로 나눌 수 있는 것이 아니며, 기초 영역과 응용 영역을 구분하기 힘든 경우가 많은 정도로 인지과학의 응용 분야와 기초이론 분야는 밀접하게 연결되어 있다.
인지과학의 기초 연구 영역
인지과학의 기초연구 영역으로는, 인간과 동물의 시각, 청각 등의 지각 현상, 주의, 형태 지각, 심상(心象; imagery) 표상, 기억 구조와 과정, 지식 표상 구조, 언어 이해와 산출(말, 글 등), 문제 해결적 사고, 추리, 판단 및 결정, 인간 전문가, 신념 체계, 사회적 인지, 인지발달, 인지와 정서의 관계, 인지의 문화적 기초와 차이, 인지의 신경 생물적/ 신경 생리적 기초, 신경망 모형, 언어 의미론, 통사론, 화용론 등의 인지 언어학적 기초, 표상의 본질, 심실론, 계산 주의의 가능성 등의 심리 철학적 문제, 기계적 영상 처리, 기계적 말 지각 및 산출, 기계적 자연언어 처리, 기계적 학습, 기계적 문제해결, 추론 기계, 전문가 체계, 로보틱스, 인공 마음 등이 있다.
인지과학의 응용 연구 영역
인지과학의 응용 연구 주제도 광범위하다. 인공지능, 일상생활 환경 일반에서의 적응 및 환경 인공물 디자인, 인지공학, 인간-컴퓨터 상호작용(HCI), 인간공학 및 감성공학, 로보틱스, 학습과 교육, 도덕과 윤리, 제도와 경제 (행동경제학, 인지 경제학, 신경경제학, 인지 행정학 등), 정치 인지과학, 법적 인지, 뇌 손상자 또는 정신박약자 및 노년의 인지적 관리, 인지 문학, 인지 미학, 인지 예술학, 응용인지 사회심리 등의 분야에서, 인지과학의 응용이 이루어지고 있다.
인지과학과 관련 학문의 연구 주제적 연관성
인지과학을 형성하고 있는 학문의 관계를 핵심 학문 간의 관계와 그 학문이 인지과학에 어떤 주제와 방법 등을 제공하였는 가를 중심으로 그림으로 표시해 보면, 인지과학의 탄생 초기의 핵심 학문 분야들은 물론이고 인지과학과 관련되어 있는 주변 학문이 인지과학의 발전함에 따라 점점 더 확장되어 왔다.
인지과학과 관련된 여러 학문이 인지과학 내에서 어떠한 내용을 어떠한 방법으로 연구하는가, 그리고 인지과학과의 주제적 연관성은 어떠한가를 살펴보며, 인지과학과 관련된 주요 학문이 인지과학 형성에 기여한 이론, 주제, 개념, 방법들을 학문 분야별로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 철학은 인식론, 심실론, 과학철학, 논리학을 인지과학에 제공했고, 수학은 형식주의(formalism), 계산 이론 특히 Turing 기계 이론을 비롯한 자동 기계(automata) 이론을 제공했고; 정보 이론은 Boole 식 대수 논리체계를 두뇌 과정 모형에 적용하게 하고 인공 두뇌학을 발전시켰다. 심리학은 마음과 인지라는 연구 주제와 실험적 방법을 제공했고; 컴퓨터과학은 디지털 컴퓨터, 저장된 프로그램 개념, 컴퓨터 유추(비유), 프로그래밍 기법 방법, 인공지능학을 제공했다.
언어학은 형식 문법론을 중심으로 한 형식 이론을 제공했고, 내적 규칙과 심적 능력(competence)의 개념을 부상시켰으며; 인류학은 종 및 문화와 사회적 결정인 의 중요성을 부각했고; 사회학은 구조주의와 민생방법론을 발전시켰으며; 신경과학은 두뇌와 신경계의 구조와 과정에 대한 재개념화, 신경과학적 연구법을 제공했으며, 신경계 이상 현상과 인지와의 관계성의 탐구 중요성을 부각했다.
인지과학 내의 접근 수준과 설명
인간의 마음의 본질과 그 마음이 작동하여 발생시키는 여러 현상은 하나의 복잡계(Complex System)를 이룬다고 볼 수 있다. 14) 이러한 복잡계 현상은 과학적으로 단일 수준에서 접근하여 설명할 수 있다고 하기보다는 현상의 복잡성 여러 수준에서 접근하여 탐구하고 설명할 수 있다. 그렇게 다원적 접근을 하여야 마음이라는 하나의 복잡한 현상의 설명이 어느 정도 가능하다고 할 수 있다. 그러면 인지과학은 그 연구 대상을 어떤 수준에서 접근하여 마음과 지능의 여러 특성을 설명하려 하는가?
인지과학은 미시적으로는 신경세포 수준을 비롯하여, 점차 수준을 올라 기면서 신경 시스템 수준, 인공지능시스템 소프트웨어 수준, 개인의 심리적 및 행동 수준, 사회문화적 수준 인류학적 수준 등의 거시적 수준까지 다양한 수준에서 현상에 접근하여 탐구하고 설명한다.
예를 들어서 인간이나 컴퓨터가 인간의 얼굴을 어떻게 인식하는 가를 연구하기 위하여 망막 수용기 세포나 뇌의 시각 중추의 특성을 신경과학적 수준에서 연구할 수도 있다.
인공지능시스템에서 이루어지는 기계적 시각 과정을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 탐색 수도 있고, 얼굴 모양을 여러 형태로 조작하거나, 제시 시간 등의 방법을 조작한 인지 실험실 실험을 통하여 인간이나 동물이 대상 인식에서 대상의 모양을 이루고 있는 시각적 부분 특성들을 어떤 식으로 주의하며, 정보처리하고, 인식하고, 기억하며 또 활용하는가 하는 정보처리적 반응 특성을 중심으로 연구할 수도 있다. 사회적 요인이 어떻게 영향을 주는가를 탐구할 수도 있다.
또한 인간의 마음이란 구체적 신체를 통해 진화된 두뇌에서 진화사의 후기에 출현 되었기에 진화생물학, 진화심리학 수준에서 접근하여 얼굴 인식의 진화심리학적 설명을 할 수도 있다.
그러면 인지과학은 어떠한 주제들을 연구하는가? 인지과학의 연구 영역은 편의상, 크게 기초연구 영역과 응용연구 영역으로 나누어 볼 수 있다. 그러나 실상은 기초와 응용을 이분법적으로 나눌 수 있는 것이 아니며, 기초 영역과 응용 영역을 구분하기 힘든 경우가 많은 정도로 인지과학의 응용 분야와 기초이론 분야는 밀접하게 연결되어 있다.
인지과학의 기초 연구 영역
인지과학의 기초연구 영역으로는, 인간과 동물의 시각, 청각 등의 지각 현상, 주의, 형태 지각, 심상(心象; imagery) 표상, 기억 구조와 과정, 지식 표상 구조, 언어 이해와 산출(말, 글 등), 문제 해결적 사고, 추리, 판단 및 결정, 인간 전문가, 신념 체계, 사회적 인지, 인지발달, 인지와 정서의 관계, 인지의 문화적 기초와 차이, 인지의 신경 생물적/ 신경 생리적 기초, 신경망 모형, 언어 의미론, 통사론, 화용론 등의 인지 언어학적 기초, 표상의 본질, 심실론, 계산 주의의 가능성 등의 심리 철학적 문제, 기계적 영상 처리, 기계적 말 지각 및 산출, 기계적 자연언어 처리, 기계적 학습, 기계적 문제해결, 추론 기계, 전문가 체계, 로보틱스, 인공 마음 등이 있다.
인지과학의 응용 연구 영역
인지과학의 응용 연구 주제도 광범위하다. 인공지능, 일상생활 환경 일반에서의 적응 및 환경 인공물 디자인, 인지공학, 인간-컴퓨터 상호작용(HCI), 인간공학 및 감성공학, 로보틱스, 학습과 교육, 도덕과 윤리, 제도와 경제 (행동경제학, 인지 경제학, 신경경제학, 인지 행정학 등), 정치 인지과학, 법적 인지, 뇌 손상자 또는 정신박약자 및 노년의 인지적 관리, 인지 문학, 인지 미학, 인지 예술학, 응용인지 사회심리 등의 분야에서, 인지과학의 응용이 이루어지고 있다.