2.3 행동주의의 한계와 인지 혁명(Cognitive Revolution)의 발단

1. 행동주의의 이론적 한계

행동주의가 20세기 전반의 심리학을 지배하였으나, 1950년대에 이르러 그 이론적·경험적 한계가 점차 명확해졌다. 행동주의의 근본적 한계는 자극-반응(S-R) 모델이 인간 인지의 복잡성을 포착하기에 구조적으로 불충분하다는 것이다.

1.1 언어 습득의 문제

행동주의의 가장 결정적인 이론적 패배는 언어 습득(Language Acquisition) 분야에서 발생하였다. 촘스키(Noam Chomsky)는 1959년 스키너의 “Verbal Behavior“에 대한 서평에서 행동주의적 언어 이론의 근본적 불충분성을 체계적으로 논증하였다.

촘스키의 핵심 논점은 자극의 빈곤(Poverty of the Stimulus) 논변이다. 아동이 노출되는 언어 자극은 유한하고 불완전하며 오류를 포함하지만, 아동은 이 제한된 자극으로부터 무한한 수의 새로운 문장을 생성하고 이해하는 능력을 습득한다. 이 능력은 단순한 자극-반응 연합과 강화 이력으로는 설명 불가능하며, 언어 능력의 내적 구조—생성 문법(Generative Grammar)—를 상정하지 않으면 설명할 수 없다.

1.2 인지 지도(Cognitive Map)

톨먼(Edward C. Tolman)은 1948년 “Cognitive Maps in Rats and Men“에서 쥐가 미로를 학습하는 과정에서 단순한 S-R 연합이 아닌 환경의 내적 표상(Internal Representation)—인지 지도(Cognitive Map)—을 형성한다는 실험적 증거를 제시하였다. 쥐는 익숙한 경로가 차단되면 대안 경로를 사용하여 목표에 도달하는 잠재적 학습(Latent Learning)을 보여주었으며, 이는 내적 표상 없이는 설명 불가능한 현상이다.

1.3 관찰 학습(Observational Learning)

반두라(Albert Bandura)는 1961년 보보 인형 실험(Bobo Doll Experiment)에서 아동이 모델의 행동을 관찰하는 것만으로도 새로운 행동을 학습할 수 있음을 실증하였다. 관찰 학습은 학습자 자신이 직접 강화를 받지 않아도 발생하며, 이는 조작적 조건 형성의 직접 강화 원리로는 설명되지 않는다.

1.4 작업 기억과 정보 처리

밀러(George A. Miller)의 “The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information”(1956)는 인간의 단기 기억(Short-Term Memory)이 약 7±2개의 정보 단위(Chunk)를 처리할 수 있다는 실험 결과를 보고하였다. 이 결과는 인간을 정보 처리 능력에 구조적 제약을 가진 정보 처리 체계로 모델링하는 관점을 지지하며, 행동주의의 블랙박스 접근법과 대비된다.

2. 인지 혁명의 발단

인지 혁명(Cognitive Revolution)은 1950-60년대에 걸쳐 심리학, 언어학, 컴퓨터 과학, 신경과학, 철학이 수렴하며 발생한 학제적 패러다임 전환이다. 행동주의의 블랙박스 모델을 넘어, 유기체 내부의 정보 처리 과정을 과학적 연구의 대상으로 복원한 것이 핵심이다.

2.1 년: 인지 과학의 기원

1956년은 인지 혁명의 상징적 원년으로 간주된다. 이 해에 발생한 핵심 사건들:

• 다트머스 회의(Dartmouth Conference): 매카시, 민스키, 로체스터, 섀넌이 주도한 이 회의에서 “인공지능“이라는 학문 분야가 공식 출범하였다.
• 논리 이론가(Logic Theorist): 뉴웰과 사이먼이 자동 정리 증명 프로그램을 발표하여, 기계에 의한 지적 과제 수행의 가능성을 실증하였다.
• 밀러의 매직 넘버 7: 정보 처리 관점에서 인간 인지의 구조적 특성을 규명하였다.
• 촘스키의 “Syntactic Structures”(1957): 변형 생성 문법(Transformational Generative Grammar)을 제안하여, 언어 능력의 내적 구조에 대한 형식적 이론을 제시하였다.

2.2 정보 처리 패러다임

인지 혁명의 핵심 이론적 틀은 정보 처리 패러다임(Information Processing Paradigm)이다. 이 패러다임에서 인간 인지 체계는 정보의 입력(지각), 부호화(Encoding), 저장(Storage), 인출(Retrieval), 변환(Transformation), 출력(행동)을 수행하는 정보 처리 체계로 모델링된다.

브로드벤트(Donald Broadbent)의 “Perception and Communication”(1958)은 인간의 주의(Attention)를 정보 처리 모델의 필터(Filter)로 이론화한 최초의 체계적 저작이며, 정보 처리 패러다임의 초기 모범적 적용이다.

2.3 컴퓨터 은유(Computer Metaphor)

인지 혁명에서 컴퓨터는 마음의 은유(Metaphor)로서 핵심적 역할을 수행하였다. 마음을 하드웨어(뇌)에서 실행되는 소프트웨어(인지 프로그램)로 이해하는 관점은 정신 과정의 형식적 모델링을 가능하게 하였다. 이 은유는 기능주의 철학과 결합하여, 인지 과정의 본질이 물리적 기질이 아닌 정보 처리의 추상적 구조에 있다는 관점을 확립하였다.

3. 인지 혁명과 인공지능의 상호작용

인지 혁명과 인공지능 연구는 상호 촉진적 관계에 있었다. 인공지능 연구는 인지 과정의 계산적 모델을 구체화하는 실험장(Testbed)을 제공하였고, 인지 과학은 인공지능 연구에 인간 인지의 구조와 과정에 대한 이론적 통찰을 제공하였다.

뉴웰과 사이먼의 “Human Problem Solving”(1972)은 인간의 문제 해결 과정을 정보 처리 모델로 분석한 대표적 저작이며, 이 모델은 범용 문제 해결기(General Problem Solver, GPS)의 설계에 직접 반영되었다. 인간의 인지 과정에 대한 경험적 연구가 인공지능 시스템의 설계를 안내하고, 인공지능 시스템의 행동이 인간 인지에 대한 가설을 검증하는 양방향적 상호작용이 인지 과학과 인공지능의 초기 발전을 특징지었다.