지각 (정보 처리 이론)

지각(패턴 인식)은 감각을 통해 받아들인 환경적 입력에 의미를 부여하는 것을 의미합니다. 입력이 지각되기 위해서는 하나 이상의 감각 등록기에 보관되어 장기 기억(LTM) 속의 지식과 비교되어야 합니다.

형태주의 이론은 행동주의의 많은 가정에 이의를 제기한 초기 인지적 관점이었습니다. 형태주의 이론은 더 이상 실행 가능하지 않지만, 현재의 지각 및 학습 개념에서 발견되는 중요한 원칙을 제공했습니다. 이 이론을 다음에 설명하고, 정보 처리 관점에서 지각에 대한 논의를 이어가겠습니다.

게슈탈트 운동은 20세기 초 독일의 작은 심리학자 집단에서 시작되었습니다. 1912년 막스 베르트하이머는 외견 운동에 관한 논문을 썼습니다. 이 논문은 독일 심리학자들 사이에서 중요했지만, 게슈탈트 운동이 아직 시작되지 않은 미국에서는 아무런 영향을 미치지 못했습니다. 이후 쿠르트 코프카의 《정신의 성장》(1924)과 볼프강 쾰러의 《유인원의 지능》(1925)이 영어로 출판되면서 게슈탈트 운동이 미국으로 확산되는 데 도움이 되었습니다. 베르트하이머, 코프카, 쾰러를 포함한 많은 게슈탈트 심리학자들이 결국 미국으로 이민하여 그들의 아이디어를 심리 현상에 적용했습니다.

외견 운동 지각 현상의 일반적인 시연에서는 짧은 시간 간격을 두고 가까이 있는 두 개의 선이 연속적으로 짧은 시간 동안 노출됩니다. 관찰자는 두 개의 선이 아니라 첫 번째로 노출된 선에서 두 번째로 노출된 선으로 움직이는 단일 선을 봅니다. 시연의 타이밍이 중요합니다. 두 선의 노출 사이의 시간 간격이 너무 길면 관찰자는 첫 번째 선을 본 다음 두 번째 선을 보지만 움직임은 보지 못합니다. 간격이 너무 짧으면 관찰자는 두 선이 나란히 있지만 움직임은 보지 못합니다.

이 외견 운동은 파이 현상으로 알려져 있으며, 주관적인 경험은 관련된 객관적인 요소를 언급하여 설명할 수 없다는 것을 보여줍니다. 관찰자는 아무런 움직임이 없어도 움직임을 지각합니다. 현상학적 경험(외견 운동)은 감각 경험(선의 노출)과 다릅니다. 이와 관련된 현상을 설명하려는 시도는 베르트하이머가 지각에 대한 심리적 설명을 감각 경험의 합으로 간주하는 것에 이의를 제기하게 했습니다. 왜냐하면 이러한 설명은 지각의 독특한 완전성을 고려하지 않았기 때문입니다.

지각의 의미성

키가 5피트인 베티라는 여성을 상상해 보십시오. 멀리서 베티를 볼 때 우리의 망막 이미지는 가까이서 베티를 볼 때보다 훨씬 작습니다. 그러나 베티는 키가 5피트이고 그녀가 얼마나 멀리 떨어져 있든 상관없이 우리는 그것을 알고 있습니다. 지각(망막 이미지)은 다양하지만 이미지의 의미는 변함없이 유지됩니다.

독일어 단어 게슈탈트는 '형태', '모양', '모습' 또는 '구성'으로 번역됩니다. 게슈탈트 심리학의 본질은 사물이나 사건이 조직화된 전체로 간주된다는 것입니다(Köhler, 1947/1959). 기본적인 조직은 전경(초점을 맞추는 것)과 배경(배경)을 포함합니다. 의미 있는 것은 개별 부분이 아니라 구성입니다(Koffka, 1922). 나무는 잎, 가지, 뿌리, 줄기의 무작위적인 모음이 아니라 이러한 요소들의 의미 있는 구성입니다. 나무를 볼 때 사람들은 일반적으로 개별 요소가 아니라 전체에 초점을 맞춥니다. 인간의 뇌는 객관적인 현실을 의미 있는 전체로 조직된 정신적 사건으로 변환합니다. 사물을 전체로 보는 이러한 능력은 타고난 자질이지만, 지각은 경험과 훈련에 의해 수정됩니다(Köhler, 1947/1959; Leeper, 1935).

게슈탈트 이론은 원래 지각에 적용되었지만, 유럽 지지자들이 미국에 왔을 때 그들은 학습에 대한 강조를 발견했습니다. 게슈탈트 아이디어를 학습에 적용하는 것은 어렵지 않았습니다. 게슈탈트 관점에서 학습은 사물, 사람 또는 사건에 대한 다양한 지각으로 경험을 재구성하는 것을 포함하는 인지 현상입니다(Koffka, 1922, 1926). 많은 인간 학습은 통찰력이 있으며, 이는 무지에서 지식으로의 전환이 빠르게 발생한다는 것을 의미합니다. 문제에 직면했을 때 개인은 무엇을 알고 있는지, 무엇을 결정해야 하는지 파악합니다. 그런 다음 가능한 해결책에 대해 생각합니다. 통찰력은 사람들이 문제를 해결하는 방법을 갑자기 '보게' 될 때 발생합니다.

게슈탈트 이론가들은 왓슨과 다른 행동주의자들이 의식의 역할에 대해 동의하지 않았습니다. 게슈탈트 이론에서 의미 있는 지각과 통찰력은 의식적인 인식을 통해서만 발생합니다. 게슈탈트 심리학자들은 또한 복잡한 현상을 기본 부분으로 나눌 수 있다는 생각에 이의를 제기했습니다. 행동주의자들은 연합을 강조했습니다. 전체는 부분의 합과 같습니다. 게슈탈트 심리학자들은 전체가 의미가 있으며 개별 구성 요소로 축소되면 의미를 잃는다고 느꼈습니다. (오프닝 시나리오에서 'x'는 더 넓은 범주와 관련될 수 없는 한 의미를 잃습니다.) 대신, 전체는 부분의 합보다 큽니다. 흥미롭게도 게슈탈트 심리학자들은 내성(introspection)에 반대하는 데 행동주의자들과 동의했지만, 그 이유는 달랐습니다. 행동주의자들은 그것을 의식을 연구하려는 시도로 보았고, 게슈탈트 이론가들은 그것이 객관적인 현실에 대응하도록 지각을 수정하는 것이 부적절하다고 느꼈습니다. 내성을 사용한 사람들은 지각에서 의미를 분리하려고 시도한 반면, 게슈탈트 심리학자들은 지각이 의미가 있다고 믿었습니다.

조직 원리

게슈탈트 이론은 사람들이 지각을 조직하기 위해 원리를 사용한다고 가정합니다. 가장 중요한 원리 중 일부는 전경-배경 관계, 근접성, 유사성, 공통 방향, 단순성 및 폐쇄입니다(Koffka, 1922; Köhler, 1926, 1947/1959).

전경-배경 관계 원리는 모든 지각적 필드가 배경에 대한 전경으로 세분화될 수 있다고 가정합니다. 크기, 모양, 색상 및 피치와 같은 현저한 특징은 전경과 배경을 구별합니다. 전경과 배경이 모호할 때 지각자는 감각적 경험을 한 가지 방식으로 번갈아 조직한 다음 다른 방식으로 조직할 수 있습니다.

근접성의 원리는 지각적 필드의 요소가 공간이나 시간에서 서로의 근접성에 따라 함께 속한 것으로 간주된다고 말합니다. 대부분의 사람들은 그림 5.3b의 선을 각각 3개의 선으로 된 세 그룹으로 볼 것이지만, 이 구성을 지각하는 다른 방법도 가능합니다. 이 근접성의 원리는 또한 음성 지각에도 관여합니다. 사람들은 음성을 일련의 단어 또는 구문으로 듣습니다(조직화). 사람들이 익숙하지 않은 음성(예: 외국어)을 들을 때 휴지를 구별하는 데 어려움을 겪습니다.

유사성의 원리는 크기나 색상과 같은 측면에서 유사한 요소가 함께 속한 것으로 인식된다는 것을 의미합니다. 그림 c를 볼 때 사람들은 3개의 짧은 선 그룹, 그 다음에 3개의 긴 선 그룹 등을 보는 경향이 있습니다. 근접성은 유사성보다 우선할 수 있습니다. 유사하지 않은 자극이 유사한 자극보다 가까이 있을 때(그림 d) 지각적 필드는 각각 2개의 선으로 된 4개의 그룹으로 구성되는 경향이 있습니다.

공통 방향의 원리는 동일한 방향으로 패턴을 구성하거나 흐르는 것처럼 보이는 요소가 전경으로 인식된다는 것을 의미합니다. 그림 e의 선은 뚜렷한 패턴을 형성하는 것으로 인식될 가능성이 가장 높습니다. 공통 방향의 원리는 또한 하나 이상의 규칙이 항목의 순서를 정의하는 알파벳 또는 숫자 계열에 적용됩니다. 따라서 abdeghjk 시리즈의 다음 문자는 규칙에 따라 m입니다. 문자 a로 시작하여 알파벳을 순차적으로 이동하여 두 글자를 나열하고 하나를 생략합니다.

단순성의 원리는 사람들이 지각적 필드를 단순하고 규칙적인 특징으로 구성하고 대칭성과 규칙성을 포함하는 좋은 게슈탈트를 형성하는 경향이 있다고 말합니다. 이 아이디어는 대략 '의미' 또는 '정밀도'를 의미하는 독일어 단어 Pragnanz에 의해 포착됩니다. 개인은 그림 f의 시각적 패턴을 여러 개의 불규칙한 모양의 기하학적 패턴이 아닌 다른 기하학적 패턴과 겹치는 것으로 볼 가능성이 가장 높습니다. 폐쇄의 원리는 사람들이 불완전한 패턴이나 경험을 채운다는 것을 의미합니다. 그림 g에 표시된 패턴에 누락된 선이 있음에도 불구하고 사람들은 패턴을 완성하고 의미 있는 그림을 보는 경향이 있습니다.

게슈탈트 이론에 구현된 많은 개념은 우리의 지각과 관련이 있습니다. 그러나 게슈탈트 원리는 매우 일반적이며 지각의 실제 메커니즘을 다루지 않습니다. 개인이 유사한 항목을 함께 속한 것으로 인식한다고 말하는 것은 그들이 어떻게 항목을 유사하게 인식하는지 설명하지 않습니다. 게슈탈트 원리는 계몽적이지만 모호하고 설명적이지 않습니다. 연구는 일부 게슈탈트 예측을 뒷받침하지 않습니다. Kubovy와 van den Berg(2008)는 근접성과 유사성의 결합된 효과가 게슈탈트 이론이 예측하는 것보다 더 큰 것이 아니라 개별 효과의 합과 동일하다는 것을 발견했습니다. 다음에 논의할 정보 처리 원리는 더 명확하고 지각에 대한 더 나은 설명을 제공합니다.

환경적 입력은 시각, 청각, 촉각, 후각, 미각을 통해 감지되고 수용됩니다. 정보 처리 이론에서는 각 감각이 정보를 수용된 형태와 동일한 형태로 잠시 보유하는 자체 등록기를 가지고 있다고 주장합니다(예: 시각 정보는 시각적 형태로, 청각 정보는 청각적 형태로 보유됨). 정보는 감각 등록기에 찰나의 순간 동안만 머무릅니다. 일부 감각 입력은 추가 처리를 위해 작업 기억(WM)으로 전달됩니다. 다른 입력은 지워지고 새로운 입력으로 대체됩니다. 감각 등록기는 여러 감각이 동시에 그리고 서로 독립적으로 관여할 수 있기 때문에 병렬 방식으로 작동합니다. 가장 광범위하게 연구된 두 가지 감각 기억은 아이콘 기억(시각)과 에코 기억(청각)입니다(Neisser, 1967).

아이콘 기억을 조사하기 위한 일반적인 실험에서 연구자는 학습자에게 일련의 문자를 짧은 시간(예: 50밀리초) 동안 제시하고 기억나는 대로 많이 보고하도록 요청합니다. 그들은 일반적으로 배열에서 4~5개의 문자만 보고합니다. Sperling(1960)의 초기 연구는 아이콘 저장에 대한 통찰력을 제공했습니다. Sperling은 학습자에게 일련의 문자를 제시한 다음 특정 행의 문자를 보고하도록 신호를 보냈습니다. Sperling은 배열에 노출된 후 약 9개의 문자를 회상할 수 있다고 추정했습니다. 감각 기억은 이전보다 더 많은 정보를 보유할 수 있지만 참가자가 문자를 회상하는 동안 다른 문자의 흔적은 빠르게 사라졌습니다. Sperling은 또한 배열 제시가 끝난 시점과 회상이 시작된 시점 사이의 시간이 길어질수록 회상이 더 나빠진다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 망각이 시간 경과에 따른 감각 등록기에서 자극의 손실인 흔적 소멸과 관련이 있다는 생각을 뒷받침합니다.

연구자들은 아이콘이 실제로 기억 저장소인지 아니면 지속적인 이미지인지에 대해 논쟁합니다. Sakitt는 아이콘이 눈의 망막의 간상체에 위치한다고 주장했습니다(Sakitt, 1976; Sakitt & Long, 1979). 아이콘이 물리적 구조라면 지각에서 아이콘의 능동적인 역할은 감소되지만(제거되지는 않음), 모든 연구자가 Sakitt의 입장에 동의하는 것은 아닙니다.

아이콘 기억과 기능이 유사한 에코 기억에 대한 증거가 있습니다. Darwin, Turvey 및 Crowder(1972)와 Moray, Bates 및 Barnett(1965)의 연구는 Sperling(1960)과 유사한 결과를 산출했습니다. 연구 참가자들은 세 개 또는 네 개의 녹음 세트를 동시에 듣고 하나를 보고하도록 요청받았습니다. 연구 결과에 따르면 에코 기억은 회상할 수 있는 것보다 더 많은 정보를 보유할 수 있습니다. 아이콘 정보와 유사하게 에코 정보의 흔적은 자극 제거 후 빠르게 소멸됩니다. 에코 소멸은 아이콘 소멸만큼 빠르지는 않지만 자극 제시 중단과 회상 시작 사이의 시간이 2초를 초과하면 회상이 더 나빠집니다.

지각은 상향식 처리와 하향식 처리를 통해 발생합니다(Matlin, 2009). 상향식 처리에서는 자극의 물리적 속성이 감각 등록기에 의해 수신되고, 그 정보는 의미를 할당하기 위해 장기 기억(LTM)의 정보와 비교하기 위해 작업 기억(WM)으로 전달됩니다. 환경 입력은 유형의 물리적 속성을 가지고 있습니다. 정상적인 색각을 가정할 때, 노란색 테니스 공을 보는 모든 사람은 그것을 노란색 물체로 인식하지만, 테니스를 아는 사람만이 그것을 테니스 공으로 인식할 것입니다. 사람들이 획득한 정보의 유형은 그들이 물체에 부여하는 서로 다른 의미를 설명합니다.

그러나 지각은 객관적인 특징뿐만 아니라 이전의 경험과 기대에 의해서도 영향을 받습니다. 하향식 처리는 지각에 대한 우리의 지식과 믿음의 영향을 의미합니다(Matlin, 2009). 동기 부여 상태도 중요합니다. 지각은 우리가 지각하기를 바라고 희망하는 것에 의해 영향을 받습니다. 우리는 종종 우리가 기대하는 것을 지각하고 기대하지 않는 것을 지각하지 못합니다. 당신은 당신의 이름이 불리는 것을 들었다고 생각했지만, 다른 이름이 불리고 있다는 것을 깨달은 적이 있습니까? 공공장소에서 친구를 만나거나 레스토랑에서 주문을 받기 위해 기다리는 동안, 당신은 당신의 이름을 듣기를 기대하기 때문에 당신의 이름을 들을 수 있습니다. 또한, 사람들은 외모가 변했거나 맥락에서 벗어난 것을 지각하지 못할 수 있습니다. 해변 복장을 입은 동료들을 볼 것이라고 기대하지 않기 때문에 해변에서 만난 동료들을 알아보지 못할 수 있습니다. 하향식 처리는 종종 모호한 자극이나 일시적으로만 등록된 자극(예: '눈 가장자리'에서 발견된 자극)에서 발생합니다.

지각에 대한 정보 처리 이론은 템플릿 매칭인데, 이는 사람들이 장기 기억에 템플릿 또는 자극의 축소 복사본을 저장한다는 것입니다. 자극을 만나면 기존 템플릿과 비교하고 일치하는 항목이 발견되면 자극을 식별합니다. 이 견해는 매력적이지만 문제가 있습니다. 사람들은 환경의 모든 사람과 모든 것을 인식할 수 있도록 머릿속에 수백만 개의 템플릿을 가지고 다녀야 할 것입니다. 그러한 많은 양의 재고는 뇌의 능력을 초과할 것입니다. 템플릿 이론은 또한 자극 변화를 설명하는 데 어려움을 겪습니다. 예를 들어, 의자는 모든 크기, 모양, 색상 및 디자인으로 제공됩니다. 의자를 인식하는 데만 수백 개의 템플릿이 필요합니다.

템플릿의 문제는 어느 정도 변형될 수 있다고 가정하면 해결할 수 있습니다. 프로토타입 이론은 이를 다룹니다. 프로토타입은 자극의 기본 성분을 포함하는 추상적인 형태입니다(Matlin, 2009; Rosch, 1973). 프로토타입은 장기 기억에 저장되고, 그들이 일치하거나 모양, 냄새, 소리 등으로 유사한 프로토타입을 기반으로 식별되는 만나는 자극과 비교됩니다. 일부 연구는 프로토타입의 존재를 뒷받침합니다(Franks & Bransford, 1971; Posner & Keele, 1968; Rosch, 1973).

템플릿에 비해 프로토타입의 주요 장점은 각 자극에 수많은 변형 대신 하나의 프로토타입만 있다는 것입니다. 따라서 여러 템플릿과 비교할 필요가 없으므로 자극 식별이 더 쉬워야 합니다. 프로토타입에 대한 한 가지 우려는 자극의 허용 가능한 가변성의 양, 즉 자극이 해당 프로토타입의 인스턴스로 식별되기 위해 얼마나 밀접하게 프로토타입과 일치해야 하는지와 관련됩니다.

프로토타입 모델의 변형에는 특징 분석이 포함됩니다(Matlin, 2009). 이 관점에서 사람은 자극의 중요한 특징을 배우고 이를 이미지 또는 언어 코드로 장기 기억에 저장합니다(Markman, 1999). 자극이 감각 등록기에 들어가면 그 특징이 기억 표현과 비교됩니다. 충분한 특징이 일치하면 자극이 식별됩니다. 의자의 경우 중요한 특징은 다리, 좌석 및 등받이일 수 있습니다. 다른 많은 특징(예: 색상, 크기)은 관련이 없습니다. 기본 특징에 대한 모든 예외는 학습해야 합니다(예: 다리가 없는 관람석 및 빈백 의자). 프로토타입 분석과 달리 메모리에 저장된 정보는 의자의 추상적인 표현이 아니라 중요한 특징을 포함합니다. 특징 분석의 한 가지 장점은 각 자극에 하나의 프로토타입만 있는 것이 아니므로 허용 가능한 가변성의 양에 대한 우려를 부분적으로 해결한다는 것입니다. 특징 분석에 대한 경험적 연구 지원이 있습니다(Matlin, 2009).

Treisman(1992)은 객체를 지각하면 현재 특성에 대한 정보를 수집, 통합 및 수정하는 객체 파일에 임시 표현이 설정된다고 제안했습니다. 파일 내용은 객체 토큰으로 저장될 수 있습니다. 새로 인식된 객체의 경우 객체 유형의 기억 표현(사전)과 토큰을 일치시키려고 시도하며, 이는 성공할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다. 다음에 객체가 나타나면 특징과 구조를 지정하는 객체 토큰을 검색합니다. 토큰은 모든 특징이 일치하면 지각을 용이하게 하지만, 그렇지 않은 경우 많은 특징이 일치하지 않으면 지각을 손상시킬 수 있습니다.

장기 기억 비교가 어떻게 이루어지든 연구는 지각이 상향식 및 하향식 처리에 달려 있다는 아이디어를 뒷받침합니다(Anderson, 1980; Matlin, 2009; Resnick, 1985). 예를 들어 읽기에서 상향식 처리는 특징을 분석하고 의미 있는 표현을 구축하여 자극을 식별합니다. 초보 독자는 일반적으로 글자와 새로운 단어를 접하고 소리를 내려고 할 때 상향식 처리를 사용합니다. 사람들은 또한 익숙하지 않은 자극(예: 필기)을 경험할 때 상향식 처리를 사용합니다.

모든 지각에 특징을 자세히 분석해야 한다면 읽기는 천천히 진행될 것입니다. 하향식 처리에서 개인은 맥락에 따라 지각에 대한 기대를 개발합니다. 숙련된 독자는 읽는 동안 맥락에 대한 정신적 표현을 구축하고 텍스트에서 특정 단어와 구문을 기대합니다(Resnick, 1985). 효과적인 하향식 처리는 광범위한 사전 지식에 달려 있습니다.