[논문 리뷰] Innovation as Evolution: Case Study Phylomemetic of Cellphone Designs

Deni Khanafiah, Hokky Situngkir|ArXiv.org|2004. 12. 17.

Evolutionary Algorithms and Applications참고 문헌 12인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 생물학적 계통수학의 방법을 빌려온 계통막기학적 분석(phylo-memetic analysis)을 적용하여 스마트폰 디자인의 진화적 궤적을 모델링한다. UPGMA 및 최대 단순성 알고리즘을 사용해 멤 기반의 진화 수목을 구축한다. 연구 결과, 스마트폰의 혁신은 일련번호나 연도 순서와 체계적으로 연결되어 있지 않으며, 오히려 설계의 무작위 돌연변이(알로막기 변이, allomeme variation)와 경쟁적 기술 발전에 기인하여 발생함을 시사한다. 이는 기술적 유물에서 비선형적이고 탄생하는 진화 과정을 의미한다.

ABSTRACT

Cellular phone is one of the most developing technological artifacts today. The evolution occurs through random innovation. Our effort is trying to view the evolution of this artifact from memetics. By constructing a phylomemetic tree based on cellular phone memes to infer or estimate the evolutionary history and relationship among cellular phone. We adopt several methods, which are commonly used in constructing phylogenetic tree, they are UPGMA algorithm and Parsimony Maximum algorithm to construct cellphone phylomemetic tree. Therefore we compare with the innovation tree, which is based on serial number and their appearance time. From phylomemetic tree, we then analyze the process of a cellular phone innovation through looking out on the cellular phone type lies in the same cluster. The comparison of the simulation tree result shows a generally different branching pattern, giving a presumption that innovation in cellular phone is not really relating with their serial number, but occurs merely because of random mutation of allomeme design and competes with its technological development.

연구 동기 및 목표

• 스마트폰 디자인의 진화 역학을 막기론(мемет릭스) 이론을 틀로 삼아 조사하는 것.
• 디자인 특징을 기반으로 구성된 계통막기수학적 수목을 통해 스마트폰 유형 간 역사를 모델링하는 것.
• 일련번호와 출시 일자를 기반으로 한 연대기적 혁신 수목과 비교하여 계통막기수학적 수목을 분석하는 것.
• 스마트폰 기술 혁신이 예측 가능하고 선형적인 경로를 따르는지, 아니면 무작위 변이와 경쟁에 의해 탄생하는지 평가하는 것.
• 소비자 전자기기 분야에서 기술 진화를 연구하는 데 있어 계통수학적 방법의 새로운 적용을 기여하는 것.

제안 방법

• 공통된 특징을 기반으로 스마트폰 디자인 간의 관계를 추론하기 위해 UPGMA(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean)를 사용하여 계통막기수학적 수목을 구축하는 것.
• 최소한의 설계 변경(돌연변이) 수를 갖는 가장 가능성이 높은 진화 경로를 식별하기 위해 최대 단순성 알고리즘을 적용하는 것.
• 디자인 특징(예: 키보드 유형, 화면 크기, 카메라 존재 여부 등)을 이질적 단위로 간주하여 문화적 혁신 단위인 '막기(meme)'로 정의하는 것.
• 비교를 위한 기준 혁신 수목을 구축하기 위해 일련번호와 출시 일자를 활용하는 것.
• 다양한 스마트폰 모델 간의 설계 특성을 맵핑하여 계통수학적 분석을 위한 특성 매트릭스를 생성하는 것.
• 계통막기수학적 수목과 연대기적 혁신 수목 간의 분지 패턴을 평가하여 불일치를 탐지하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스마트폰 디자인의 계통막기수학적 수목이 실제 혁신의 연대기적 순서를 어느 정도 반영하고 있는가?
• RQ2 스마트폰 모델 간의 진화적 관계는 공통된 설계 특징에 의해 더 잘 설명되는가, 아니면 출시 순서에 의해 더 잘 설명되는가?
• RQ3 계통막기수학적 수목의 분지 패턴은 기술 혁신의 무작위적 또는 비선형적 과정을 시사하는가?
• RQ4 UPMA와 최대 단순성 방법은 스마트폰 디자인의 진화 역사 재구성에서 어떻게 비교되는가?
• RQ5 무작위적인 설계 돌연변이(알로막기 변이, allomeme variation)와 기술 경쟁은 스마트폰의 진화를 어떻게 형성하는가?

주요 결과

• UPMA 및 최대 단순성 알고리즘을 사용하여 구성한 계통막기수학적 수목은 일련번호와 출시 일자를 기반으로 한 연대기적 혁신 수목과 일반적으로 다른 분지 패턴을 보였다.
• 계통막기수학적 수목과 혁신 수목 간의 일치하지 않는 패턴은 스마트폰 혁신이 시간 순서나 일련번호에 의해 체계적으로 정렬되어 있지 않음을 시사한다.
• 결과는 스마트폰 혁신이 결정론적 또는 선형적 진행이 아니라 무작위적인 설계 특징의 돌연변이(알로막기 변이)에서 기인한다는 가설을 지지한다.
• 연구는 기술적 발전과 경쟁 압력이 스마트폰 디자인의 진화 궤적을 형성하는 데 중요한 역할을 한다고 시사한다.
• 스마트폰과 같은 기술 유물에 계통수학적 방법을 적용하는 것은 누적적 변이와 선택 과정으로서 혁신을 분석하는 타당한 프레임워크를 제공한다.
• 분석 결과는 스마트폰의 설계 진화가 단순한 시간적 순서가 아니라, 다수의 상호작용 요인에 의해 영향을 받는 복잡하고 비선형적인 시스템으로 더 잘 모델링될 수 있음을 드러낸다.