동물도 메타 인지 능력을 사용하여 문제 해결과 의사 결정을 할 수 있다는 증거가 점점 더 많아지고 있습니다. 동물의 메타인지는 연구자들이 여전히 탐구하고 있는 복잡하고 흥미로운 주제이며, 최근 몇 가지 연구는 다양한 동물 종의 메타인지 능력에 대한 흥미로운 통찰력을 제공하고 있습니다.
메타인지
메타인지는 자신의 인지 능력과 한계에 대한 지식을 포함하여 자신의 사고 과정을 반영하고 모니터링하는 능력입니다. 자신의 생각과 인지 과정을 관찰하고 판단하는 능력으로 '생각에 대한 생각'이라고도 할 수 있습니다. 이는 학습과 문제 해결에 사용하는 전략을 포함하며, 자신의 인지에 대한 지식과 규제에 대한 두 가지 구성 요소, 즉 자신이 알고 있는 것과 모르는 것을 인식하는 능력입니다.
연구에 따르면 영장류, 돌고래, 코끼리, 새와 같은 일부 동물은 자신의 불확실성 수준을 인식하고 그에 따라 행동을 조정하는 능력과 같은 메타인지적 행동을 할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 동물은 보상이 어디에 있는지 모를 때 그것을 표시하도록 훈련되어 보상 위치를 기억할 때만 보상을 검색합니다.
주목할만한 연구 중 하나는 터치스크린을 사용하여 음식 보상 위치를 선택하도록 훈련받은 침팬지 그룹과 관련이 있습니다. 연구진은 침팬지가 자신의 선택에 대한 자신감 수준을 정확하게 평가할 수 있으며, 자신감이 없을 때 자신의 결정을 확인하기 위해 정보를 찾을 가능성이 높다는 것을 발견했습니다.
다른 연구에 따르면 동물도 메타 인식을 사용하여 문제를 해결하고 결정을 내릴 수 있음을 보여줍니다. 예를 들어, 일부 동물은 작동하는 솔루션을 찾을 때까지 다양한 전략을 시도하는 '시행착오' 학습에 참여하는 것으로 관찰되었습니다. 이는 그들이 자신의 인지적 한계를 인식하고 자신의 능력을 향상하기 위해 적극적으로 노력하고 있음을 시사합니다.
전반적으로 동물의 메타인지 능력의 정도는 여전히 활발한 연구 분야이지만, 많은 동물이 자신의 인지 과정을 모니터링하고 반영할 수 있다는 증거가 점점 더 많아지고 있습니다. 동물의 메타인지는 연구자들이 여전히 탐구하고 있는 복잡하고 흥미로운 주제입니다. 최근 몇 가지 연구는 다양한 동물 종의 메타인지 능력에 대한 흥미로운 통찰력을 제공합니다.
동물의 메타인지
침팬지
침팬지가 정보 탐색 과제에서 메타인지 모니터링을 보여준다는 연구 결과가 있습니다. 이 연구에서는 언어 훈련을 받은 침팬지들이 음식을 얻기 위해 키보드를 사용하여 음식의 이름을 입력하는 작업을 했습니다.
그 결과, 음식이 용기 안에 숨겨져 있는 경우 침팬지는 용기의 내용물을 먼저 확인하는 경우가 많았지만, 음식이 보이는 경우에는 용기를 직접 확인하지 않고도 키보드를 통해 음식 정보를 찾아냈습니다. 이는 침팬지가 자신이 알고 있는 정보를 인식하고, 정보가 부족한 상황에서도 효과적인 정보 탐색 행동을 보인다는 것을 보여줍니다.
붉은털원숭이
원숭이를 대상으로 한 실험에서는 두 마리의 수컷 붉은털원숭이에게 컴퓨터화된 토큰 이코노미 과제를 통해 공통된 물체의 여러 이미지를 보여주고 그중에서 대상을 판단하도록 훈련시켰습니다. 이후 회고적 메타 기억 판단과 전향적 메타 인지 모니터링 기술을 조사하여 원숭이가 자신의 기억의 정확성을 모니터링하고 메타 인지 능력을 가지고 있다는 증거를 발견했습니다. 이를 위해 원숭이가 응답 후 신뢰도를 평가하고 저위험 또는 고위험을 선택하도록 하는 위험 선택이 도입되었습니다.
그 결과, 기억의 정확성과 위험 선택 사이에 양의 상관관계가 발견되었으며, 원숭이들은 정답을 맞히면 고위험 옵션을 선택하고, 실패하면 저위험 옵션을 선택하는 경향이 강했습니다.
이 연구는 히말라야 원숭이가 메타 인지 능력을 가지고 있음을 보여줍니다. 그들은 과거의 기억을 얼마나 정확하게 기억하고 있는지 판단하고, 자신의 수행을 모니터링하여 위험 선택을 하거나 하지 않는 등의 선택을 할 수 있습니다.
쥐
이 연구는 실험실에서 쥐를 이용해 인지 능력에 대한 실험을 진행했다. 연구진은 쥐에게 소리를 들려주고 그 소리가 짧은소리인지 긴소리인지 분류하도록 했습니다. 하지만 일부 소리는 긴소리인지 짧은소리인지 구분하기 어려운 소리로, 쥐는 이때 테스트를 거부할 수 있었습니다. 시험을 받고 정확하게 분류하면 높은 보상을 받을 수 있지만, 잘못 분류하면 보상을 받을 수 없습니다. 하지만 시험을 거부하면 더 작은 보상을 받을 수 있었습니다.
연구 결과, 쥐들은 정답을 맞히기 어려운 테스트에서는 테스트를 거부하는 경우가 많았는데, 이는 정답을 모르기 때문에 보상을 받지 못하더라도 테스트를 거부한 것입니다. 또한, 쥐가 테스트를 선택했을 때, 강제로 테스트하게 했을 때보다 더 좋은 성적을 보였습니다. 이는 불확실한 테스트를 거부하고 정확도를 높이기 위한 것으로 보입니다.
연구팀은 냄새를 이용해 기억력을 평가하는 실험도 진행했습니다. 쥐들은 냄새를 기억하고, 시간이 지난 후 그 냄새를 인식해야 하는 시험을 치르게 했습니다. 이때도 쥐들은 거부할 수 있는 선택권이 주어졌고, 올바른 선택을 하면 높은 보상을 받을 수 있었습니다. 실험 결과, 쥐는 내부적으로 기억력을 평가할 수 있었고, 냄새가 없는 경우 시험을 거부할 가능성이 높아졌습니다. 이러한 실험은 쥐의 인지 능력을 이해하는 데 도움이 됩니다. 또한 인간의 인지능력과도 관련이 있을 수 있습니다.
개
이 연구에서는 개가 습득한 정보를 얼마나 잘 활용하는지에 대한 실험이 진행되었습니다. 개는 보상이 숨겨져 있는 두 개의 울타리 중 하나 뒤에 숨겨져 있는 보상을 찾도록 유도했고, 보상이 숨겨져 있는 울타리를 볼 수 있는 경우와 볼 수 없는 경우로 나뉘었습니다.
그 결과, 개는 보상이 숨겨져 있는 울타리가 보이지 않을 때 울타리를 선택하기 전에 자주 확인하는 경향이 있었습니다. 그러나 유인원과 달리 개는 보상 미끼와 울타리 선택 사이의 시간이 길어질수록 더 많은 확인 행동을 보이지 않았습니다. 이 연구는 개가 정보 검색의 일부 측면에서 유인원과 유사하지만 유연성이 낮을 수 있음을 보여줍니다.
돌고래
청각 역치 패러다임에서 돌고래의 메타 인지 모니터링 능력에 대한 연구가 수행되었습니다. 이 연구에서 병목 돌고래는 고주파와 저주파수 소리를 구별하는 능력을 갖도록 훈련되었으며, 작은 보상이 수반되는 일부 시험에서 돌고래가 탈출 옵션을 사용할 수 있도록 했습니다.
연구 결과, 돌고래는 실험이 구별하기 어려운 경우 불확실한 반응을 적절하게 사용할 수 있다는 것을 발견했습니다. 즉, 돌고래는 자신의 청각 능력을 최대한 활용하면서 보상을 얻고자 하는 욕구를 충족시키기 위해 적절한 선택을 할 수 있는 능력을 가지고 있는 것입니다.
비둘기
비둘기의 메타 인식에 대한 연구는 제한적인 성공을 보여주었습니다. 그들은 DMTS(Delayed Match to Sample) 절차를 사용하여 비둘기의 메타 인지를 테스트했습니다. 이 절차는 비둘기가 세 가지 샘플 모양 중 하나를 기억하고 나중에 일치하는 샘플을 선택하도록 요구했습니다. 실험 결과, 비둘기는 안전한 키를 선택하는 경향이 있었고, 이는 자극 제시와 테스트 사이의 유지 간격이 길어질수록 증가했습니다. 그러나 탈출 또는 테스트를 받을 수 있는 옵션이 주어지면 안전한 키 선택과 유지 간격 연장 사이에는 관계가 없었습니다.
비둘기는 또 다른 식별 과제에서도 적응적이고 효율적인 정보 탐색 행동을 보였습니다. 이 과제에서 비둘기는 두 세트의 동일하거나 다른 아이템 배열이 동시에 제시되었고, 비둘기는 아이템 배열의 차이를 식별해야 했습니다. 과제가 어려울수록 비둘기는 정보 버튼을 더 자주 선택해 과제의 난이도를 내부적으로 평가하고 필요할 때 적극적으로 정보를 검색할 수 있음을 보여주었습니다.
결론
동물 중 일부 비인간 영장류, 특히 유인원과 붉은 털원숭이는 메타 인지 제어 및 감시 행동을 보입니다. 이는 동물이 자신의 인식과 인식을 모니터링하고 조정할 수 있음을 의미합니다. 그러나 쥐 나 비둘기 등 다른 동물의 경우 이러한 능력을 증명할 증거가 부족합니다.
일부 연구자들은 이러한 메타인지 능력이 낮은 수준의 조건화 메커니즘(동물이 학습하는 과정에서 외부 자극과 보상의 연관성을 학습하는 것)으로 설명할 수 있다고 주장합니다. 이는 동물이 보상과 외부 자극 사이의 연관성을 학습하는 강화 학습 모델을 사용하여 간단한 행동 패턴을 형성한다는 것을 의미합니다.
그러나 다른 많은 연구들은 강화학습 모델만으로는 동물의 행동 패턴을 완전히 설명할 수 없다는 것을 증명하고 있습니다. 즉, 동물은 구체적인 보상 없이도 적응적인 메타인지 행동을 보이는데, 이는 강화학습 모델만으로는 설명하기 어렵다는 것입니다.
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