[논문 리뷰] In search for an alternative to the computer metaphor of the mind and brain

Damian G. Kelty‐Stephen, Paul E. Cisek외 9명|arXiv (Cornell University)|2022. 06. 09.

Cognitive Science and Education ResearchNeuroscience인용 수 17

한 줄 요약

이 논문은 인지과학에서 지배적인 컴퓨터 은유를 도전하며, 인지의 비계산적, 몸에 밀착된, 그리고 동적인 측면을 더 잘 반영하는 마음과 뇌에 대한 대안적 은유를 제안한다. 다학제적 분석을 통해 저자들은 계산 모델의 한계를 규명하고, 힘학, 생태학, 그리고 동역학계 이론에 뿌리를 둔 은유를 향한 향후 연구를 이끌어내기 위해 주장한다.

ABSTRACT

The brain-as-computer metaphor has anchored the professed computational nature of the mind, wresting it down from the intangible logic of Platonic philosophy to a material basis for empirical science. However, as with many long-lasting metaphors in science, the computer metaphor has been explored and stretched long enough to reveal its boundaries. These boundaries highlight widening gaps in our understanding of the brain's role in an organism's goal-directed, intelligent behaviors and thoughts. In search of a more appropriate metaphor that reflects the potentially noncomputable functions of mind and brain, eight author groups answer the following questions: (1) What do we understand by the computer metaphor of the brain and cognition? (2) What are some of the limitations of this computer metaphor? (3) What metaphor should replace the computational metaphor? (4) What findings support alternative metaphors? Despite agreeing about feeling the strain of the strictures of computer metaphors, the authors suggest an exciting diversity of possible metaphoric options for future research into the mind and brain.

연구 동기 및 목표

• 인지과학에서 오랫동안 지배해온 컴퓨터 은유의 비판적 검토와 몸에 밀착된, 목표 지향적인 인지의 설명에서 그 한계를 밝히는 것.
• 뇌와 마음의 비계산적 기능을 설명하는 데 있어 계산 은유의 한계를 규명하는 것.
• 인지의 동적, 몸에 밀착된, 그리고 생태학적인 본질을 더 잘 반영하는 대안적 은유를 탐색하고 제안하는 것.
• 신경과학, 심리학, 철학 분야의 다양한 시각을 종합함으로써 은유의 대체에 대한 다학제적 연구를 자극하는 것.
• 계산주의를 넘어서 더 통합적인 마음과 뇌 모델을 향한 향후 연구의 기초를 마련하는 것.

제안 방법

• 인지과학에서 컴퓨터 은유의 개념적·실험적 한계를 다각도로 분석하는 다저널리스트, 다학제적 분석 수행.
• 동역학계 이론, 몸에 밀착된 인지 이론, 생태심리학의 통찰을 바탕으로 대안적 은유 제안.
• 이론적 및 실험적 결과의 질적 종합을 통해 비계산적 은유의 타당성을 평가.
• 네 가지 핵심 질문을 중심으로 논의를 편다: 컴퓨터 은유 이해, 그 한계 규명, 대안 제안, 근거 제시.
• 다양한 과학적 시각을 통합하여 계산주의에 대한 다층적이고 다양한 은유적 대안을 도출.
• 모델링에서 계산적 동치성보다는 현상학적 타당성과 생태학적 타당성을 우선시하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 뇌와 마음 기능을 설명하는 데 있어 컴퓨터 은유의 핵심 가정과 한계는 무엇인가?
• RQ2 어떻게 컴퓨터 은유는 살아있는 생물체에서의 몸에 밀착된, 목표 지향적이고 적응적인 행동을 설명하지 못하는가?
• RQ3 인지와 신경 과정의 비계산적이고 동적인 측면을 더 잘 표현할 수 있는 대안적 은유는 무엇인가?
• RQ4 비계산적 은유의 타당성을 뒷받침하는 이론적 및 실험적 증거는 무엇인가?
• RQ5 다학제적 협업은 계산을 넘어서 더 통합적이고 경험적으로 타당한 마음과 뇌 모델을 어떻게 이끌 수 있는가?

주요 결과

• 컴퓨터 은유는 기초적인 역할을 하긴 하지만, 인지와 신경 기능의 동적, 몸에 밀착된, 비계산적 측면을 포착하지 못한다.
• 이 은유는 실시간의 몸에 밀착된 맥락에서의 인지, 행동, 의사결정 과정을 이해하는 데 인위적인 경계를 부과한다.
• 저자들은 물리학(예: 열역학, 장 이론), 생태학(예: 서식지 구축), 동역학계 이론에서 유래한 다양한 대안적 은유를 제안하며, 이를 더 적절한 프레임워크로 삼는다.
• 다양한 분야에서 점점 더 많은 공감대가 형성되고 있으며, 일부 인지적 측면에 대해 계산 은유는 더 이상 설명력이 없다는 데에 이르렀다.
• 논문은 의도성, 탄생, 적응적 행동과 같은 비계산적 기능이 기호 계산을 넘어서는 은유가 필요하다는 점을 입증한다.
• 제안된 대안의 다양성은 단일 대체 은유가 아니라, 맥락에 민감한 다층적 모델의 필요성을 시사한다.