[논문 리뷰] Mutual Redundancies in Inter-human Communication Systems: Steps Towards a Calculus of Processing Meaning

Loet Leydesdorff, Inga Ivanova|arXiv (Cornell University)|2013. 01. 29.

Opinion Dynamics and Social Influence인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 인간 간 소통에서의 여유의 의미를 측정하는 데 '상호 레드언던던시(mutual redundancy)'를 도입함으로써 셰넌의 정보이론을 확장한다. 특히 반사적이고 다중 에이전트 시스템에서의 소통에 초점을 맞추며, 홀수 차원 시스템(예: 삼중 나선 모델)에서는 상호 레드언던던시가 상호 정보와 동일하며, 짝수 차원에서는 부호가 다름을 보여주어 사회학적 및 소통 시스템 맥락에서 의미 처리를 위한 형식적 계산법을 제공한다.

ABSTRACT

The study of inter-human communication requires a more complex framework than Shannon's (1948) mathematical theory of communication because "information" is defined in the latter case as meaningless uncertainty. Assuming that meaning cannot be communicated, we extend Shannon's theory by defining mutual redundancy as a positional counterpart of the relational communication of information. Mutual redundancy indicates the surplus of meanings that can be provided to the exchanges in reflexive communications. The information is redundant because based on "pure sets," that is, without subtraction of mutual information in the overlaps. We show that in the three-dimensional case (e.g., of a Triple Helix of university-industry-government relations), mutual redundancy is equal to mutual information (Rxyz = Txyz); but when the dimensionality is even, the sign is different. We generalize to the measurement in N dimensions and proceed to the interpretation. Using Luhmann's social-systems theory and/or Giddens' structuration theory, mutual redundancy can be provided with an interpretation in the sociological case: different meaning-processing structures code and decode with other algorithms. A surplus of ("absent") options can then be generated that add to the redundancy. Luhmann's "functional (sub)systems" of expectations or Giddens' "rule-resource sets" are positioned mutually, but coupled operationally in events or "instantiated" in actions. Shannon-type information is generated by the mediation, but the "structures" are (re-)positioned towards one another as sets of (potentially counterfactual) expectations. The structural differences among the coding and decoding algorithms provide a source of additional options in reflexive and anticipatory communications.

연구 동기 및 목표

• 셰넌의 정보이론이 정보를 의미 없는 불확실성으로 간주하기 때문에 인간 소통에서 '의미'를 포착하는 데 한계가 있음을 해결하고자 한다.
• 다중 에이전트이자 반사적 소통 체계에서 의미가 어떻게 레드언던던시를 통해 생성되는지를 모델링하는 형식적 프레임워크를 개발하고자 한다.
• 특히 대학-산업-정부 관계의 삼중 나선 모델과 같은 사회학적 맥락에서 상호 레드언던던시를 N차원 체계로 일반화하고자 한다.
• 루만의 功能적 시스템 이론과 깁던스의 구조화 이론을 활용해 상호 레드언던던시를 사회적 구조와 연결지어 정보 처리와의 관계를 해석하고자 한다.
• 코딩/디코딩 알고리즘의 구조적 차이가 반사적·예측 가능한 소통에서 대체 가능성이 있는 선택지의 여유를 생성함을 입증하고자 한다.

제안 방법

• 셰넌의 수학적 소통 이론을 확장하여, 관계적 정보 교환의 위치적 대응체로 '상호 레드언던던시'를 도입한다.
• 상호 레드언던던시를 상호 정보를 빼지 않은 순 집합 기반의 겹치는 소통 채널에서의 의미 여유로 정의한다.
• 삼중성 시스템(예: 삼중 나선)에 이 프레임워크를 적용하여, 상호 레드언던던시 Rxyz가 상호 정보 Txyz와 동일함을 보인다.
• 모델을 N차원 시스템으로 일반화하여, 차원 수가 짝수일 경우 상호 레드언던던시의 부호가 상호 정보와 다름을 드러낸다.
• 루만의 기능적 하位체계와 깁던스의 규칙-자원 집합을 활용하여, 서로 다른 의미 처리 구조가 소통 사건에서 공구성되는 방식을 해석한다.
• 소통을 운영적 결합으로 모델링하며, 알고리즘의 구조적 차이가 추가적인 선택지를 생성하고 이를 '결여된' 그러나 잠재적으로 이용 가능한 의미로 해석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 셰넌의 정보이론적 프레임워크를 초월하여 다중 에이전트 소통 체계에서 상호 레드언던던시를 어떻게 형식적으로 정의하고 측정할 수 있는가?
• RQ2 특히 홀수 차원과 짝수 차원에서 상호 레드언던던시와 상호 정보 사이의 관계는 어떠한가?
• RQ3 사회적 체계 간 코딩 및 디코딩 알고리즘의 구조적 차이가 어떻게 여유로운 소통적 선택지를 생성하는가?
• RQ4 상호 레드언던던시가 삼중 나선과 같은 사회학적 소통 체계에서 의미 처리의 계산법으로서 어떻게 기능할 수 있는가?
• RQ5 루만의 기능적 시스템 이론과 깁던스의 구조화 이론이 반사적 소통에서 상호 레드언던던시를 해석하는 데 어떻게 기여하는가?

주요 결과

• 삼중성 시스템에서 상호 레드언던던시(Rxyz)는 상호 정보(Txyz)와 동일하며, 의미가 풍부한 소통 맥락에서 형식적 동치를 확립한다.
• 차원 수가 짝수일 경우 상호 레드언던던시의 부호가 상호 정보와 다름을 보이며, 의미 여유의 구조적 비대칭성을 시사한다.
• 이 프레임워크는 사회적 체계 간 코딩 및 디코딩 알고리즘의 구조적 차이가 대체 가능성이 있는 선택지의 여유를 생성함을 드러내며, 소통적 레드언던던시에 기여한다.
• 상호 레드언던던시는 정보 겹침의 측정이 아니라 반사적·예측 가능한 소통에서 잠재적 의미 여유의 형식적 지표이다.
• 이 모델은 루만의 기능적 하위체계와 깁던스의 규칙-자원 집합이라는 사회학적 이론을 의미 처리의 형식적 계산법에 성공적으로 통합한다.
• 이 접근법은 다중 에이전트이자 구조화된 소통 체계에서 의미가 어떻게 레드언던던시를 통해 생성되는지를 공식화함으로써 의미 처리의 계산법 기반을 마련한다.