로보틱스와 발달심리학, 인지과학의 연결의 중요성

[로보틱스와 발달심리학, 인지과학의 연결의 중요성]

미래의 로보틱스의 발달은 인간처럼 행동하는 로봇을 만드는데에 있으며, 이것은 그냥 인간처럼 움직이고, 보고 듣는 그러한 감각-운동적 human-like 로봇이 아니라, 스스로 환경에 적응적인 행동을 생성해내는 그러한 자율적인 로봇이어야 한다.
그러면 스스로 학습을하여 새 적응적 행동을 생성하고, 창발적으로 새로운 행동을 내어 놓는 그러한 원리는 어디에서 올 수 있는가?
이에 대한 아이디어는 발달심리학과 인지과학이 로보틱스와 연계되어 새로운 학제적 연구 분야를 발전시킴에서 가능하다.
이미 해외에서 이러한 접근들이 빠르게 움직이고 있다. 한국에서의 로봇 연구와 제작이 단순히 사람의 움직임을 제작자가 내장시킨 소프트웨어에 따라 흉내내는 그러한 지금의 현재 수준이 아니라, 창발적인, 자율적인 행동생성 로봇의 연구와 제작이 되기 위해서는 로보틱스 연구가 인지과학, 발달심리학과 밀접히 연결되지 않으면 안된다. 그러한 학제적 연계에서만 한국의 로봇 연구와 산업의 계속된 발전과 미래가 가능하다.

현재와 같이 인지과학, 발달심리학의 '인지', '발달심리'라는 용어가 무엇을 의미하는지,
그리고 이와 관련된 인지심리학, 발달심리학, 인지과학, 진화심리학 등에서 어떤 개념과 이론이 이미 오래전에 제시되어 왔는지에 대하여
들어보지 못한채 졸업하는 수많은 한국의 이공계 대학 학생들에게, 특히 후에 로보틱스를 전공하겠다고 하는 이공계 학생들에게서는 이러한 국제적으로 경쟁력 있는 미래형 로보틱스 연구와 산업을 제대로 기대하거나 의존할 수 없다.

한국의 로보틱스 연구와 산업의 미래!
그것은 해외에서는 이미 30년 40년에 걸쳐 학제적 연계가 이루어지고 미래 융합과학기술(NBIC Converging Technologies)의 핵심 4축의 하나로 인식되는 (NSF의 2002 년 Reports) 인지과학(Cognitive Science) 테크놀로지와 연계될 때에만 가능성이 있다. 그러한 연결 없는 한국의 로보틱스는 미래가 없다. 막다른 골목이다.

그려면 로보틱스 전공을 하려는 이공계 학생, 고교생은 무엇을 하여야 하는가?
한국의 과학기술계 일반, 그리고 이공계 교육계는 상당히 보수적이고 19세기적 학문 분류에 고착되어 있다
그리고 이러한 상황은 단기간 내에 바로잡아질 가능성이 없다
따라서 미래의 로보틱스 관련 전공을 하려는 학생은 스스로 자신이 찾아서, 인지과학, 인지심리학, 발달심리학, 신경과학 공부를 하여야 한다
로봇과 로봇의 팀으로서의 상호작용 또는 로봇과 인간의 지능적 상호작용을 구현하기를 바라는 학생은 인지사회심리학도 공부하여야 한다
진화심리학, 진화생물학 공부도 하여야 한다
과거에 물리학에 똑똑한 학생이 몰렸듯이, 미래의 진정한 로봇연구는 여러 학문들이 수렴되어 융합되는 그러한 과학기술 분야가 될 것이고
이러한 미래 상황은 똑똑하고, 넓은 시야를 지니고 창의적으로 생각할 학생들을 필요로 한다.
그 시점에서는 왜 이공계 학문과 문과계 학문이 수렴, 융합되어야 하는가가 설명할 필요도 없이 자명하여지고 널리 인식되리라 본다

<참고>

1.
Roco, M. C., & Bainbridge, W. S. (Eds.) (2002). "Converging Technologies for Improving Human Performance: Nanotechnology, Biotechnology, Information Technology and Cognitive Science." NSF Report. (1-482페이지) http://www.wtec.org/ConvergingTechnologies/
2.
2005. 1. 13. KAIST 인간-로봇 상호작용 핵심연구센터(HRI-RC) 세미나 강연. “인공물과 인지: 로보틱스와 인지과학의 수렴적 개념틀”, KAIST 기계공학동(ME) 3층 E1 Seminar Rm.

** 다른 블로그에 올렸던 글을 다시 수정하여 올립니다.

이공계 대학생(의대, 약대 포함)의 미래를 위해 무엇을 해주어야 하나?

이공계 대학생(의대, 약대 포함)의 미래를 위해 무엇을 해주어야 하나?
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의(약)대 이공계 학생들의 미래를 위해서 우리는 무엇을 하여야 하는가?

1. 시냅스의 신경생물 메커니즘의 연구로 2000년도 노벨 생리학/의학 상을 수상한 컬럼비아 대 신경 생물학 및 행동 센터의 Eric R. Kandel 교수는, 20세기 과학의 가장 중요한 주제가 유전자생물학이었던 것과 같이, 21세기의 가장 중요한 과학적 주제는 ‘마음의 생물학’ 임을 오늘날의 과학자들이 인정하고 있으며 믿고 있다고 말하였다.

2. 미국 과학재단, 미국 상무성, 유럽공동체 미래예측 그룹은 미래과학기술의 핵심 축이 나노(N), 바이오(B), 인포(I), 인지(C) 과학기술임을 공표하였다. 미래과학기술은 융합과학기술(Converging Technologies) 이고 그 네 개의 축이 NBIC 과학기술이다.

3. 하바드, 옥스퍼드, MIT대학들은 1980년도 후반 또는 1990년도 중반부터 ‘뇌-마음-행동’을 연결하는 학사 학위 과정들을 제공하여 왔고, 옥스퍼드 대학 등에서는 이러한 학위과정이 학부 학생들이 가장 많이 지원하는 전공이기도 하였다.

- Harvard 대학: MBB (Mind, Brain, & Behavior)학사학위 과정: “마음-뇌-행동” 학위 과정
- Oxford 대학: P.P.P. (Psychology and/or with Philosophy and Physiology)과정 : “심리학-철학-생리학” 학사학위 과정
- MIT 대학: BCS (Brain and Cognitive Science) 학사 및 박사 과정 :“뇌-인지과학” 학과

4. MIT대학의 뇌/인지과학 학과의 규모는 한 개의 학과이지만 한국의 한 학부 또는 단과대학 수준의 규모이다.
-MIT Brain & Cognitive Sciences학과의 규모 :
교수 : 39
학부생 : 132
대학원생 : 88
연구원/포스닥: 60
행정/기술직원 : 42
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합계: 361 명

5. ‘뇌-마음(인지)-행동‘ 을 연결하는 교육과정과 연구에 MIT, 컬럼비아 대학 등은 건물-시설 등의 투자에만 각 대학이 각기 2000억원 규모의 투자를 하고 있다.

6. 병원을 찾는 환자의 증상의 85% 이상이 심리적 원인에 기인한다는 것은 의대나 병원에 계시는 분들이 공인하는 현상이며, 미래학자들이나 신경과학 대가들의 예측에 의하면 미래의 신경테크놀로지의 발달에서는 개인의 심리적(정서적, 인지적 등) 기능을 조절하는 약물의 연구, 발명, 투여가 상당히 큰 비중을 차지하리라 본다. 의학, 약학 전공 학생들이 인간의 인지적, 정서적 등의 심리적 특성에 대한 깊은 이해가 있어야 미래에 자신의 전문 분야에서 잘 적응할 수 있을 것이다.

- 인간 적응에 도움을 주는 신경 테크놀로지를 개발하기 위한 기초, 응용 연구에서 인지과학, 심리학(약물심리학, 생물심리학 등 포함)과 연결되어야 효율적인 연구가 될 수 있는 분야들이 많다.

8. 영국 등의 해외 로보틱스 연구는, 이미 프로그램으로 입력되어 내장된 명령과 정보에 따라서 기계적으로 움직이는 로봇의 연구를 넘어서서, 인간의 아이처럼 신체 기술 및 각종 지식을 스스로 학습을 통해 습득하고 형성해 나아가는 로봇을 연구하고 있으며, 상대방의 정서를 인식하여 반응하는 사회적로봅, 인지로봇을 연구하고 있다. 여기에 인지심리학, 신경심리학, 발달심리학의 지식이 필수로 되고 있다. 심리학, 인지과학 지식이 없이는 미래 로보틱스 연구, 개발에서 경쟁력이 없다.

- 그런데 우리 나라의 로봇 연구를 배우는 이공계 학생들이 대부분 이런 지식을 접할 기회가 없이 졸업한다. 미래에 국제적 경쟁력이 없을 것은 당연한 일이다.

9. 미래의 한국의 산업적 경쟁력은 더 이상 모방제품이나 OEM 제품을 만들어서는 경쟁력이 없다. 새로운 창의적인(소프트웨어적, 하드웨어적) 디자인을 개발하여야 국제적 경쟁력이 있을 수 있다. 그런데 창의적 디자인이란 대부분 사람이 선호하며 사용하기에 편리한 그러한 디자인이다. 인간의 감성과 인지적 특성을 고려한 디자인이다. 인간의 심리적 특성 (뇌에서 어떻게 정보처리하는가에 대한 이해 포함)을 이해 함 없이는 인간에게 맞는 user friendly한 경쟁력있는 제품을 만들어 내기 힘들다.

- 그런데 미래에서 각종 제품의 디자인과 생상에 참여할 우리나라의 이공계 학생들은 이러한 심리학, 인지과학(신경심리학 지식 포함) 지식을 배울 기회가 거의 없다. 그들이 미래 사회에서 경쟁력이 부족할 것은 불을 보듯 뻔한 일이다.
다른 문제적 측면들을 더 열거할 수 있겠지만 여기서 멈춘다. 그보다 중요한 것은 그래서 우리 나라의 이공계 학생들의 미래를 위하여 무엇을 어떻게 해주어야 할 것인가의 문제일 것이다.
생각되는 것은, 적어도, 의약계를 포함한 이공계 학부 학생들이 그들이 후에 필요로 할 인지과학, 심리학의 기초지식은 갖고 졸업하게 하여야 한다는 것이다.

그들이 필요로 할 인지과학 일반 (특히 신경과학과 인지과학의 연결, 그리고 인지공학과 일반 공학과의 연결), 인지심리학, 신경(생물)심리학, 발달심리학 등에 대한 지식은 비록 겉핥기식으로라도 최소한도라도 접하고 나가게 하는 것이 좋을 것이다. 어떤 개념을 들어라도 본적이 있는 것과 없는 것은 후에 큰 차이를 가져온다.
기존 전공과목 이수하기도 바쁘기에 학생들이 인지과학 등의 과목을 수강할 여유가 없을 수도 있지만, 그렇다고 하여 학교가 방임하여야 할 문제는 아니라고 본다.
적어도 이공계 대학이나 공과대학교에는 약 3명 이상의 이 심리학/인지과학(인지신경과학) 분야 전공 교수가 상주하면서, 관련 강의를 하고 학생들과 토론도 하며 또 관련 이공계 분야의 연구를 지원하기도 하여야 한다고 본다. 그리고 그들을 바탕으로 하여 관련 학과가 연계된 연구가 진행되어야 한다고 본다. 이러한 이공계 특수 교양학부가 운영된다면, 다른 학문 분야의 교수들도(예: 과학사 등) 참여하는 틀로 구성되어야 한다고 본다.

현재 이공계의 각 학과 중심으로 그 전공의 세부 전공 교수 확장 중심으로 교수채용을 하는 틀을 넘어서, 마치 이공계의 교양학부 같은 체제가 별도로 운영되며, 이 체제하에서 위 관련 전공교수가 채용되어 교육과 연구를 하여야 한다고 본다. 현재 진행되는 글쓰기 지도 담당 위주의 교양학부 교수와는 다른 개념의 이공계 캠퍼스 교양학부와 세부 전공교수의 틀이 개발되어야 하리라 본다.

그리고 이와 연계하여, 협동과정들이 해외 대학에서처럼 살아서 움직일 때에, 비로서, 이공계 학생들은 근시적 턴넬비젼을 지닌 학생들이 아니고, 창의력과 경쟁력이 있는 학생으로, 급변하는 미래 학문 세계와 산업계, 일반 사회에 적응력이 있는 인재로 키워질 것이다.

** 다른 곳에 올렸던 것을 옮겨 온 글입니다.