인지심리학 제 7판 이론과 적용 (속성 이론) Stephen K. Reed 지음

속성 이론

형판 이론으로 Phillips의 결과를 설명할 수 있었던 것은 첫 번째 자극형태의 감각 상(sensory image)에다 두 번째 형태를 맞추어볼 수 있었기 때문이다. 이 감각 상은 제시된 형태가 감각기억에서 붕괴될 때까지 실재하는 것처럼 보이게 하는, 일종의 잔상(afterimage)이라고 할 수 있다. 그러나 실험실 밖에서도 감각 기억이 중요한 역할을 수행하는지는 의문이다. 설혹 그렇다고 하더라도, 감각 기억의 정보는 곧 소멸되고 말기 때문에 대개의 형태 맞추기에는 감각 기억이 이용될 수 없고, 형태에 대한 기록이 비교되어야 한다. 속성 이론(feature theory)에서는 형태의 부분 부분을 나열함으로써 그 형태를 묘사한다. 예컨대, 우리는 친구를 ‘머리는 길고 노랑색이며, 코는 낮고, 눈썹은 짙다’라고 묘사할 수도 있다.

속성 이론을 이용하면 지각학습을 간편하게 기술할 수 있다. 이 이론에 관한 가장 훌륭한 논의 중 하나는 Gibson의 Principles of Perceptual Learning and Development (1969)에서 발견된다. Gibson에 의하면, 지각학습은 여러 가지 형태를 구분시켜주는 속성을 발견함으로써 이루어진다. 속성 이론을 지지하는 증거 중 일부는 시각피질을 구성하는 개별 신경세포들의 활동전위에 관한 기록에서도 찾을 수 있다. 동물의 시각피질에 있는 세포에다 미세전극(microelec-trode)을 삽입한 Hubel과 Wiesel은 이 같은 연구로 1981년에는 노벨상을 수상하기도 하였다.

대개의 형태 인식 이론가들은 속성이라는 개념을 이용하지만 속성이 도대체 어떤 것인지를 정확히 밝히기는 매우 어렵다. Gibson(1969)은 영어 알파벳 대문자의 속성 선별준거를 다음과 같이 제시하고 있다.

 

1.대문자 중 일부에는 나타나지만 다른 문자에는 나타나지 않아 서로를 대조시킬 수 있는 속성이어야 결정적인 것이라 할 수 있다.

2.속성의 정체는 문자의 밝기, 크기, 그리고 그 문자는 보는 시각이 달라져도 변하지 않아야 한다.

3.그 속성 유무에 따라 문자(낱자)의 형태가 특유한 형태로 바뀌어야 한다.

4.제안되는 속성의 개수는 적당히 적어야 한다.

 

Gibson은 이들 준거와 경험적 자료, 그리고 직관을 이용하여 대문자용 속성한 세트를 만들었다. 그림 2.3에 제시된 이 속성들은 주로 직선과 곡선들로 구성되지만 또한 형태의 전반적 특징인 대칭성(symmetry) 및 닫힘성(closure)도 포함되어 있다는 점을 주목하라.

이들 속성에 대한 평가는 대개 그것들이 지각적 혼동(perceptual confusions)을 얼마나 잘 예측하는지를 측정함으로써 이루어진다. 왜냐하면, 혼동하기 쉬운 대상들은 많은 속성을 공유하기 때문이다. 예컨대, 그림 2.3에서 낱자 P와 R의 속성 상 차이는 R에 대각 선분이 하나 더 있다는 점뿐이다. 따라서 이 둘을 혼동하기가 매우 쉬워야 한다. 이에 반해 낱자 R과 O는 서로 다른 속성이 다섯 개나 되기 때문에 이 둘은 쉽게 혼동되지 않아야 한다.

 

지각적 혼동을 유발하는 실험절차에는 여러 가지가 있다. 그림 2.3에 제시된 속성은 4세 아동들이 범하는 혼동오류를 조사하여 검증된 것이다(Gibson, Osser, Schiff, & Smith, 1963). 이 오류는 주어진 낱자와 동일한 낱자를 찾아내야 하는 짝 맞추기 과제를 이용하여 수집된 것이기 때문에, 어떤 쌍의 낱자들이 쉽게 혼동되는지를 결정할 수 있었다. 이 방법의 한 가지 문제점은 4세밖에 되지 않은 아동들도 오류를 거의 범하지 않고, 혼동을 전혀 일으키지 않는 낱자들도 많았다는 점이다.

두 번째 절차는 낱자를 두 개씩 제시하고, 이 두 낱자가 ‘같은’지 ‘다른’지를 판단하는 데 소요되는 시간을 측정하는 것이었다(Gibson, Schapiro, & Yonas, 1968). 피험자는 대학생가 7세 아동들이었다. 모든 ‘다른’ 쌍과 이와 동일한 개수(‘다른’이란 반응에 편중될 가능성을 예방하기 위해)의 ‘같은’ 쌍을 이용하면 너무 많은 판단(반응)을 해야 하기 때문에, 9개의 낱자로 구성된 두 세트만을 이용하였다. 이 실험의 전제는 흡사한 낱자를 다르다고 판단하는 데 소요되는 시간이 판이한 낱자를 다르다고 판단하는 데 소요되는 시간보다 길어야 한다는 것이었다. 결과는 이 전제를 지지하였다. 성인들의 경우, G와 W다르다고 판단하는 데는 458msec 걸린 데 반해, P와 R이 다르다고 판단하는 데는 571msec가 걸렸다.

지각된 유사성을 측정하는 세 번째 방법은 순간노출기를 통해 잠시 제시된 낱자들의 정체가 무엇인지를 알아 맞추어보라는 것이다(Townsend, 1971). 이런 조건 하에서는 물리적으로 유사한 낱자들을 변별하기가 매우 어렵기 때문에 오류를 검토하여 지각된 유사성을 측정할 수가 있다. Holbrook(1975)은 두 개의 속성 모형은 선정하여, Townsend가 발견한 오류의 형태를 얼마나 잘 예측하는지를 비교하였다. 하나는 그림 2.3에 제시된 Gibson의 모형이었으며, 다른 하나는 Gibson의 모형을 수정한 Geyer와 De Wald(1973)의 모형이었다. 수정된 모형의 주된 변화는 특정 속성의 유무를 단순히 나열하기보다는 각 낱자에 있는 속성의 수(예컨대, H에 있는 수직선분은 2개)를 명시하였다는 점이다.

이들 두 모형을 비교한 결과, Geyer와 De Wald의 모형이 성인집단(Townsend, 1971)과 4세 이동집단(Gibson, et al., 1963)에서 수집된 혼동오류를 예측하는데 보다 우수한 것으로 드러났다. 각 속성의 중요성을 감안하여 가중치를 부여했더니 이들 두 모형 모두 혼동오류를 더 잘 설명할 수 있었다. 특히 직선/곡선 구분은 중요하기 때문에, 이 특징은 다른 특징보다 더 강조되어야만 한다.

독특 속성. 어린아이들이 물체의 정체를 파악할 수 있는 것은 그 물체와 다른 물체들이 다르다는 것을 알아차리기 때문에 가능한 것이다. 예컨대, ㄷ과 ㅌ을 처음 본 어린아이는 이 둘이 어떻게 다른지를 알아차리지 못할지도 모른다. 이 둘이 다르다는 것을 학습하기 위해서는 ㄷ에 없는 중간의 수평선분이 ㅌ에는 있다는 것을 알아야 한다. 이 중간의 수평선분이 ㄷ와 ㅌ을 구분시켜주는 독특 속성(distinctive feature)인 것이다. 다시 말해, 이것 때문에 우리는 이 두 형태를 구분할 수 있는 것이다.

독특 속성을 부각시키면 지각학습이 촉진된다. 독특 속성을 부각시키는 한 가지 방법은 표적 형태의 색상을 처음부터 다른 형태의 색상과 다르게 했다가, 차츰 원래의 색상으로 되돌리는 방법이다. Egeland(1975)는 이 방법을 이용하여 유치원 아동들에게 혼동되기 쉬운 낱자, 예컨대 R-P, Y-V, G-C, Q-O, M-N, 그리고 K-X 쌍을 가르쳤다. 이들 각 쌍 중 하나는 카드의 상단에 제시하고 그 아래에 여섯 개의 낱자를 제시했다. 이들 여섯 개 중 세 개는 그 위에 제시된 표본 낱자와 같은 것이었고 나머지 세 개는 비교 낱자들이었다. 아동들에게는 이들 여섯 개의 낱자 중에서 표본 낱자와 일치하는 것을 고르도록 하였다.

한 집단의 아동들에게는 예컨대, R-P 쌍 변별학습에서 R의 독특 속성인 대각선을 처음에는 빨간색으로 부각시켜 제시하고, 학습이 진행되면서 이 대각선의 색을 차츰 검은색으로 변화시켜 R의 나머지 부분과 같아지게 하였따. 다른 한 집단의 아동들은 검은색으로만 인새된 낱자를 가지고 학습하였다. 이 아동들은 자기들이 선택한 것 중 언 ㅡ것이 정확한 것인지에 대한 피드백을 받았지만, 각 낱자의 독특 속성이 무엇인지는 알려주지 않았다. 이들 두 집단은 모두 2회에 걸쳐 검사를 받았는데, 첫 번째 검사는 학습훈련이 끝나자마자, 두 번째 검사는 일주일 후에 실시되었다. 검사에서는 독특 속성이 부각되지 않았는데도, ‘독특 속성’집단이 두 검사 모두에서 훨씬 적은 오류를 범하였다. 학습을 하는 동안에도 이들은 적은 수의 오류를 범하였다.

독특 속성을 강조함으로써 얻은 이들은 두 가지였다. 하나는 이렇게 하면 아동들이 독특 속성을 학습하게 되어, 나중에 그 속성이 부각되지 않을 때도 이 속성을 이용할 수 있다는 점이며, 또 하나는 학습 시간 동안 많은 오류를 범하지 않고도 속성을 학습할 수 있다는 점이다. 많은 아동들이 읽기(낱자 변별) 학습의 초기단계에서 겪는 좌절과 실패가 후에 전개되는 교실 학습 자체에 흥미를 잃게 만들 수도 있다.

동일한 범주에 속하는 대상들을 구별시켜주는 독특 속성을 찾아내는 일은 어른들에게도 쉬운 일이 아니다. 우리는 동일 범주에 속하는 대상들을 더욱 비슷하게 지각하는 경향이 있다. 왜냐하면, 우리는 범주 내 대상을 구별시켜주는 속성보다 범주 간 대상을 구별시켜주는 속성을 강조하기 때문이다(Goldstone, Lippa, & Shiffrin, 2001; Goldstone & Steyvers, 2001). 글상자 2.2에 지적한 것처럼 우리는 우리와 인종이 다른 사람들 예컨대, 서양인들의 얼굴을 구별하기가 특히 어렵다. 범주화가 사람 지각에 미치는 효과에 관한 논의는 제8장에서 다시 거론될 것이다.

 

독특 속성을 부각시키면 얼굴 재인(인식)도 촉진된다. 이 가능성을 검증하기 위해 Brennan(1985)은 컴퓨터로 제작된 풍자화(caricature)를 이용하였다. 예컨대, 누군가가 귀는 큰데 코가 작다면, 그 사람의 풍자화를 그릴 때 귀는 훨씬 크게 그리고 코는 훨씬 작게 그린다. 학생들에게 자기들이 아는 사람의 얼굴을 그린 선화를 제시하였는데, 정확하게 그린 선화보다는 이렇게 과장된 선화가 제시되었을 때, 그 사람의 정체는 더 빨리 파악하였다(Rhodes, Brennan, & Carey, 1987). 다시 말해, 독특 속성을 보다 두드러지게 했을 때 재인(인식)이 촉진되었다.