추가설명자료: 예측 능력의 두뇌
이 추가설명자료는 [2화 과거 DAGENAM이 유발점]의 [2. MASERINTS의 시작]에서 언급된 두뇌의 예측 능력에 대한 것으로 본문에는 “두뇌가 나의 과거의 경험을 바탕으로 다음에 무슨 일이 일어날지 끊임없이 예측”이라고 언급되어 있다.
Karl Friston은 현재 많은 사람들이 “Predictive Brain Theory”이라고 부르는 이론, 특히 ‘Free Energy Principle’을 통한 현대적이고 공식적인 버전의 이론을 뒷받침하는 핵심 인물 중 한 명으로 널리 알려져 있다. 그가 모든 아이디어를 처음부터 만들어낸 것은 아니지만, 이전의 많은 이루어 낸 업적을 하나의 수학적, 생물학적 모델로 통합한 강력하고 통합된 이론을 구축했다고 한다. 여기에는 두 가지 겹치는 용어가 있다고 한다.
첫째는 Predictive Coding/Predictive Processing이라고 하는데, 이러한 아이디어는 1980~90년대의 수십 년 전으로 거슬러 올라간다. Rao와 Ballard(1999)와 같은 신경과학자들은 두뇌가 감각 입력을 예측, 즉 뇌에 실제 신호가 들어오기 전에 두뇌가 무엇을 보고, 듣고, 느낄지 추측하는데, 추측이 맞으면 두뇌는 침착함을 유지하고, 틀리면 추측을 업데이트하는 방법에 대한 주요 논문을 썼다. 그리고 Andy Clark, Jakob Hohwy, Chris Frith와 같은 다른 연구자들은 이러한 아이디어가 철학과 인지과학에서 대중화되는 데 기여했다고 한다.
둘째는, ‘Free Energy Principle’/’Predictive Brain Theory’(Friston 버전)라고 하는데, Friston(2005년 이후)은 이러한 아이디어를 훨씬 더 광범위하고 수학적으로 통합된 이론으로 공식화했다고 한다. 그의 모델은 지각뿐만 아니라 행동, 주의, 학습, 심지어 의식까지 설명한다.
따라서 Friston은 두뇌가 예측을 한다는 개념을 창안한 것은 아니지만, 이를 오늘날 많은 사람들이 “Predictive Brain Theory”이라고 부를 때 언급하는 포괄적인 과학 이론으로 발전시켰다.
Karl Friston은 예측 두뇌에 관한 책과 논문에서 분명히 언급은 된다. 특히 “Free Energy Principle”과 관련된 모든 것에서 말이다. 두뇌가 예측을 한다는 생각은 새로운 것이 아니지만, Karl Friston은 “Free Energy Principle”이라는 가장 완벽한 과학적 모델 중 하나를 구축했다고 한다. 이는 종종 “Predictive Brain Theory”의 현대적 형태로 언급된다고 한다.
(1) Surfing Uncertainty: Prediction, Action, and the Embodied Mind, Andy Clark, 2015, Friston의 저서는 전체에 걸쳐 인용, https://academic.oup.com/book/7843,
이 책에서 Andy Clark은 두뇌가 단순히 세상에 반응하는 것이 아니라, 다음에 무슨 일이 일어날지 끊임없이 예측한다는 것이다. Andy Clark은 사람들의 마음이 파도 위의 서퍼와 같다고 말한다. 넘어지게 하려고 덤벼드는 파도가 어디로 가는지 예측함으로써 항상 적응하여 조정하고 똑바로 서 있는 것이다.
두뇌는 기본적으로 미래를 추측한다. 그리고 그 추측들이 사람들이 보고, 느끼고, 행동하는 방식을 형성한다. 사람들이 “지각(Perception)”이라고 부르는 것은 단순히 감각에서 얻은 원시 데이터가 아니라 두뇌가 외부에 무엇이 있는지 가장 정확하게 예측한 후, 현실 세계가 반발할 때 수정되는 것이다.
Karl Friston은 ‘Free Energy Principle’이라는 것을 통해 이 아이디어에 수학적 근간을 제공했다. 모든 생명체, 특히 사람들의 두뇌는 “놀라움”을 최소화함으로써 생존한다는 매우 일반적인 이론이다. Andy Clark은 이 이론을 바탕으로 두뇌가 현실에 더 잘 부합하도록 예측을 끊임없이 업데이트함으로써 놀라움을 줄인다는 주장을 보여준다.
Andy Clark은 Karl Friston의 ‘Math-heavy Theory’을 일상생활 속으로 끌어들이고 있다. Karl Friston의 연구는 추상적이고 전문적으로 느껴질 수 있지만, Andy Clark의 책은 이를 더욱 생생하고 인간적인 방식으로 풀어낸다. 그는 예측이 시각과 사고뿐 아니라 움직임, 습관, 심지어 자아감까지 어떻게 형성하는지 보여준다.
『Surfing Uncertainty: Prediction, Action, and the Embodied Mind』은 두뇌가 예측하는 기계이며, 항상 세상에 대한 자신의 기대치를 시험한다고 말한다. Karl Friston은 심오한 이론을 제시하고, Andy Clark은 그것이 일상생활에 어떤 의미를 갖는지 이야기한다.
(2) “The Predictive Mind”, Jakob Hohwy, J. (2013), https://www.amazon.com/Predictive-Mind-Jakob-Hohwy/dp/0199686734
Jakob Hohwy는 Andy Clark과 방금 이야기했던 것과 같은 기본적인 아이디어, 즉 두뇌가 예측하는 기계라는 아이디어를 가지고, 그것이 철학과 일상 경험에 어떤 의미를 갖는지 심도 있게 파고든다.
Jakob Hohwy는 두뇌가 기본적으로 두개골 안에 갇혀 있어서 세상으로부터 아주 작은 신호만 받는다고 한다. 그 신호들을 이해하기 위해 두뇌는 외부에 무엇이 있는 지에 대한 일련의 예측집합인 모델을 만들고, 새로운 정보가 들어올 때마다 그 모델을 끊임없이 테스트하고 업데이트하고, 마치 희미한 빛줄기만 들어오는 어두운 방에 살면서 바깥 세상 전체가 어떻게 생겼는지 추측해야 하는 것과 같다고 한다.
고립된 것처럼 들리듯이 Jakob Hohwy는 이를 “두개골에 묶인 두뇌”의 문제라고 부른다. 그렇기 때문에 그는 사람들의 현실감각이 단순한 감각적 데이터뿐만 아니라 예측에 의해 얼마나 크게 형성되는지 강조하고 있는 것이다. 그렇기 때문에 환상, 환각, 심지어 깊은 신념까지도 이러한 틀에서 설명할 수 있다는 것이다.
Jakob Hohwy는 Karl Friston의 ‘Free Energy Principle’에 크게 의존한다. 역시 생명체는 놀라움을 최소화함으로써 생존한다는 개념이다. Jakob Hohwy는 이 원리가 지각뿐만 아니라 행동, 주의력, 심지어 정신 상태까지도 설명할 수 있음을 보여준다. 즉, 그는 기본적으로 Karl Friston의 이론에 철학적 목소리를 부여하고 그것이 어떻게 마음의 거의 모든 부분에 영향을 미치는지 보여주고 있는 것이다.
Andy Clark은 그것을 마치 불확실성의 파도를 타는 것처럼 흥미롭고 구체화된 것으로 묘사한다. Jakob Hohwy는 그것을 마치 상자 속의 두뇌가 어떻게 무엇인가를 알 수 있는지에 대한 수수께끼를 풀려고 애쓰는 것처럼 정확하고 철학적인 것으로 묘사한다. 두 사람 모두 같은 예측적 두뇌 개념을 다른 관점에서 이야기하고 있다.
(3) The free-energy principle: a unified brain theory? Friston, K., 2010, https://doi.org/10.1038/nrn2787
Karl Friston은 하나의 거대한 질문에 답하려고 한다. 질문은 “두뇌의 작동 원리에 대한 하나의 통합된 이론을 어떻게 찾을 수 있을까?”이다. 그의 답은 바로 ‘Free Energy Principle’이다. 다시 말해서, 그는 살아있는 두뇌는 놀라움을 피함으로써 생존한다고 말한다. 내가 작은 유기체라면, 나는 음식과 안전함, 그리고 안정적인 온도가 필요하다. 세상이 계속해서 충격적이고 예측할 수 없는 상황을 나에게 던진다면, 나는 오래가지 못할 것이다. 그래서 두뇌의 역할은 끊임없이 앞으로 무슨 일이 일어날지 예측하고, 현실이 너무 놀랍게 느껴지지 않도록 조절하는 것이다.
그리고 실제로 그렇게 할 수 있는 것은 세상에 대한 내부 모델을 구축하는 것이다. 두뇌는 감지할 것으로 예상되는 것을 추측한 다음, 그 추측을 눈, 귀 등을 통해 실제로 들어오는 것과 비교한다. 만약 추측이 틀렸다면, 모델을 업데이트한다. 이 순환 예측, 확인, 업데이트라는 이 순환은 두뇌가 “Free Energy”를 최소화하는 방식인데, 이는 기본적으로 “예측 오류” 또는 “놀라움”을 수학적으로 표현한 것이다.
그것이 “예측하는 두뇌”라는 개념이다. Karl Friston의 원리에 따르면 예측은 두뇌가 사용하는 단순한 기술이 아니라 삶의 핵심 규칙이다. 지각(Perception), 행동(Action), 주의력(Attention), 심지어 학습까지, 이 모든 것은 두뇌가 세상을 생존에 충분할 만큼 예측 가능하게 유지하기 위해 작동하는 다양한 방식으로 볼 수 있다.
Karl Friston의 2010년 논문은 두뇌의 주된 역할은 세상을 예측하고 놀라움을 줄이는 것이라고 주장하며, 이 예측 순환이 두뇌가 하는 모든 일의 근간이 되는 통합 원리일 수 있다고 한다.
(4) Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science., Andy Clark, (2013). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23663408/
Andy Clark은 Karl Friston의 “예측하는 두뇌”라는 개념을 빌려, 만약 이것이 사실이라면 사람들이 마음에 대해 생각하는 방식의 거의 모든 것을 바꿀 것이라고 말하고 있다.
그는 두뇌가 데이터를 흡수하는 수동적인 스펀지 같지 않다고 주장한다. 오히려 예측하는 장치와 같다고 한다.
항상 외부에 무엇이 있는지 추측하고 그 추측을 현실과 비교하는 것이다. 감각은 그냥 흘러 들어오는 것이 아니라 두뇌가 보고, 듣고, 느끼기를 기대하는 것에 의해 형성된다. 이것을 그냥 지각과 같은 것으로 생각할 수 있지만, Andy Clark은 이 예측 모델이 지각, 행동, 주의력, 심지어 상상력까지 거의 모든 마음 상태를 설명할 수 있다고 말한다.
그리고 사람들은 유리병 속에 떠다니는 두뇌가 아니라, 상황에 따라 움직이는 존재, 즉 몸과 환경 속에 사는 존재이기 때문에, 그러한 예측은 항상 사람들이 어떻게 움직이고, 행동하고, 세상과 어떻게 소통하는 지 그 방식과 항상 연결되어 있다.
이것은 단순한 ‘Brain in a Box’ 이론은 아니다. Andy Clark은 예측이 고립된 상태에서 일어나는 것이 아니라고 강조한다. 예측은 사람들의 신체적 행동과 사람들이 사용하는 도구들, 즉 휴대폰, 메모, 심지어 문화에까지 스며들어 있다. 따라서 그의 관점에서 인지과학(Cognitive Science)의 “미래”는 예측 이론과 마음이 세상으로 확장된다는 더 광범위한 개념을 융합하는 것이다.
Andy Clark의 2013년 논문은 두뇌가 ‘예측하는 장치’이며, 이 프레임워크가 사람들이 지각, 행동, 사고에 대해 생각하는 방식을 통합할 수 있다고 주장한다. 하지만 항상 현실 세계에 구체화되고 위치한다는 맥락에서 말이다.
목 차
프롤로그
추가설명자료: 인터랙션
추가설명자료: ‘Star Wars’라는 영화
추가설명자료: Hugh Everett이 언급한 ‘평행 세계’
- 어차피 올 디지털로 꽉 찬 세상
1.1 혼돈 속에서 발견한 패턴
1.2 덩어리 경험과 달인
추가설명자료: 정신적인 알고리즘
추가설명자료: ‘직접경험’, ‘대체경험’, ‘간접경험’
추가설명자료: “덩어리 경험”이란? - MASERINTS의 시작
추가설명자료: 예측 능력의 두뇌 - DAGENAM의 트리거링
- Ubicomp의 출현과 그 영향
- MASERINTS가 사람들에게 다가온 길
5.1 소통을 위한 언어의 새로운 정의
Last Updated on 2025년 11월 06일 by MASERINTS