인지과제의 복잡성에 따른 정보처리속도와 지능간의 관계연구 = (A) study on the relationship between imformation processing speed and intelligence attendant on the complexity of cognition tasks

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 인지적 지능 연구에서 중심적으로 취급되어온 정보처리 과제들을 선별하여 그 과제들에 대한 아동들의 정보처리 속도, 즉 RT 측정치를 구하고, 그 RT 측정치와 지능간의 관계를 규명하고자 하는 것이다. 특히 본 연구에서 강조되는 문제는 각각의 정보처리 과제들로 부터 구해진 RT 측정치 또는 RT 관련 모수치들이 정보처리 과제의 복잡성에 따라 지능과의 상관이 증가하는 지의 여부이다.
본 연구에 참여한 피험자는 초등학교 6학년 학생 48명으로서 이들에게는 컴퓨터로 실시되는 주실험 과제(단순반응시간 과제, 선택반응시간 과제, 외형유사성 과제, 범주비교 과제, 의미유사성 과제)와 참고검사로서 지필검사 형식의 일반지능검사가 주어졌다.
본 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
1. RT 평균과 RT 표준편차는 정보처리 과제들의 복잡성이 증가할 수록 거의 직선적으로 증가하였다. 이러한 RT의 직선적인 증가 경향성은 각 피험자로부터 기울기와 절편을 측정하는 것을 가능케 하였다. 또 RT측정치들(전체 RT평균과 RT표준편차의 평균)은 전체지능과 모두 부적 상관을 나타냈는데 RT 평균과 지능과는 -.394(p＜.01)로 유의한 부적상관을, RT 표준편차와 지능과는 -.256의 부적 상관을 보였다. 이것은 지능이 높을수록 빠르게 반응하고, 집중력 있게 반응함을 의미하는 것이다. 이러한 결과는 현대 정보처리 심리학자들의 기본가정과 일반인의 직관과 부합되는 것이다.
2. RT 관련 모수치(RT 평균의 기울기, RT 평균의 절편, RT 표준편차의 기울기, RT 표준편차의 절편)중 먼저 RT 평균의 기울기는 전체지능과 그 하위검사들 중에서 산수추리(A)와 수열추리(N)에서 유의한 부적 상관을 나타냈고 그외의 지능검사 점수들과의 상관은 도형묶이(F)를 제외하고는 부적 상관을 보여 지능이 높을수록 과제 복잡성에 따른 RT의 증가가 적어지는 경향을 나타냈다. RT평균의 기울기는 RT 연구자들이 가장 많은 관심을 갖는 RT관련 모수치 중의 하나인데 Jensen(1979)은 이 IQ-slope 상관값으로 r=-.41(p＜.01)로 보고한바 있지만 추후 RT 연구들에서 이 상관값은 -.41에서 +.36까지의 범위로 일관성이 없었고, 본 연구의 결과에서는 -.155값으로 나타나 기존의 연구결과들을 지지하였다. 또 RT 평균의 절편은 전체지능이나 그 하위검사 점수들과 유의하지는 않았으나 모두 부적 상관을 나타냈는데 이것은 지능이 높을수록 절편이 낮아지는 것을 의미하고 절편이 낮다는 것은 반응속도가 빠르다는 것을 암시한다. RT 표준편차의 기울기는 도형묶이(F) 와 유의한 부적 상관을, 전체지능과 나머지 하위검사들과는 유의하지 않은 상관을 보였다. 여기서 부적 상관이란 지능이 높을수록 RT 표준편차값이 점차 작아지는 것을 의미한다. 그리고 RT 절편의 경우 전체지능과 유의한 부적 상관을 보여 지능이 높을수록 RT 표준편차의 절편이 낮아지는, 즉 지능이 높을수록 더 집중력 있게 반응하는 경향을 보였다.
3. 각 정보처리 과제들의 RT 평균과 RT 표준편차들은 그 과제들이 복잡해질수록 지능과의 상관이 점차 증가하지 않았다. 이 결과는 과제들이 복잡해질수록 g의 활동을 더 요구하여 지능과의 상관이 증가될 것이라는 기대를 벗어난 것이었지만 Jensen 연구를 제외한 현대의 선행 연구들과 일치하는 것이다.
4. 지능수준에 따른 각 RT 과제의 평균차이 검증에 있어 두 지능 집단 모두 정보처리 과제의 복잡성이 증가할수록 각 과제의 RT 평균값이 증가되는 경향을 보였다. 이것은 지능이 높은 집단이 지능이 낮은 집단보다 일관성 있게 빠르게 반응하였음을 의미한다. 또 지능수준의 주효과는 F(1,18346)=194.16, p＜.01로 유의한 차이가 있었고 과제의 주효과[F(4,18346)=625.60, p＜.01]와 지능×RT과제간의 상호작용효과[F(4,18346)=17.49, p＜.01]도 유의한 결과가 나왔다. 이러한 결과는 두 지능 집단의 전체 RT평균간에 유의한 차이가 있고 5가지 과제의 전체 RT 평균들간에도 유의한 차이가 있음을 의미하는 것이다. 그리고 각 RT과제에서 나타난 지능 상·하 집단의 RT평균의 차이가 5가지의 RT 과제에서 모두 다르게 나타남을 말해주는 것이다.
5. 지능의 수준에 따른 각 RT 과제의 자극의 종류에 반응하는 RT 평균과 그 차이 검증에 있어 지능이 높은 집단이 낮은 집단보다 모든 RT 과제의 자극의 종류에서 빠르게 반응하였다. 또한 모든 과제의 자극 종류에서 지능이 높은 사람이 지능이 낮은 사람보다 표준편차가 작게 나타나 지능이 높은 집단이 낮은 집단보다 더 집중력있게 반응함을 보여주었다.
요컨대 본 연구에서는 아동들의 정보처리속도, 즉 RT 측정치와 지능간의 관계를 규명할 수 있었고 아울러 RT 측정치 또는 RT 관련 모수치들이 정보 처리 과제의 복잡성에 따라 지능과의 상관이 증가하는지의 문제가 규명되었다. 본 연구에서 규명된 결과들에 의하여 RT 측정들이 지능의 순수한 측정치로서 여겨질수 있는가의 문제에 한걸음 더 다가갈 수 있었다는데 그 의의를 들 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to calculate the information processing speed, that is the RT measurement value, of children for the selective tasks among information processing tasks which were dealt with in priority in the studies on cognitive intelligence, and to look into the relationship between the RT measurement value and intelligence minutely. The problem which is specially emphasized in this study is whether the correlation between intelligence and RT measurement values which are calculated from each information processing task or its related parameters increases according to the complexity of information processing tasks.
Testees who participated in this research were 48 students in the sixth grade of primary school, and they were given main experiment tasks-a simple reaction time task, a choice reaction time task, a physical similarity task, a category matching task, a semantic similarity task-which were executed by computers and a general intelligence test of a paper and pens test type as a reference test.
The main results of this study are as follows.
1. The mean of RT and the standard deviation of RT were increased almost linearly as the complexity of information processing tasks was increased. Such linearly increasing tendency of RT made it possible to measure the slope and the intercept from each testee. And, the RT measurement values(the whole RT mean and the mean of RT standard deviations) showed negative correlation with the whole intelligence, RT mean showed significant negative correlation with intelligence as -.394(p<.01) and RT standard deviation showed negative correlation with intelligence as -.256, This means that the higher the student's intelligence is, the faster he/she reacts and the more concentratively he/she reacts. Such a result is coincident with the basic hypothesis of modern information processing psychologists and the intuition of ordinary people.
2. Among the parameters related with RT (the slope of RT mean, the intercept of RT mean, the slope of RT standard deviation, the intercept of RT standard deviation), above all, the slope of RT mean showed significantly negative correlation with the whole intelligence and Arithmetic Reasoning(A) and Numerical Reasoning(N) among its subtests, and showed negative correlation with the other intelligence scores except Figure Reasoning (F), so it represented the tendency that the higher the intelligence was the less the RT attendant to task complexity increased. The slope of RT mean is one of the RT related parameters in which researchers of RT have most interest, and Jensen(1979) once reported r=-.41(p<.01) as the correlation value of IQ and this slope, but in the following RT studies the correlation values were inconsistent varying from -.41 to +.36, and in the result of this study the value was -.155 supporting the results of existing studies. And, the intercept of RT mean showed negative correlation, though not significant, with the whole intelligence and its subtests' scores, this means that the higher the intelligence is the lower the intercepter is, and a low intercept implies fast reaction speed. The slope of RT standard deviation showed significant negative correlation with Figure Reasoning(F), and insignificant correlation with the whole intelligence and the other subtests. Here, negative correlation means that the higher the intelligence is the smaller the value of RT standard deviation. And, in the case of RT intercept, it showed significant negative correlation with the whole intelligence representing the tendency that the higher the intelligence is the lower the intercept of RT standard deviation, that is, the higher the intelligence is the more concentratively he/she reacts.
3. The correlation of RT mean and RT standard deviation of each information processing task with intelligence did not increase as the tasks got more complex. This result is out of the expectation that as the tasks get more complex they require the more activity of g increasing the correlation with intelligence, but it is consistent with modern preceeding studies except Jensen's study.
4. In the verification of mean difference of each RT task attendant on intelligence level, both intelligence groups showed the tendency that the RT mean of each task increased as the complexity of information processing task increased. This means that the higher intelligence group reacts consistently faster than the lower intelligence group. And, the main effect of intelligence level showed significant difference as F(1,18346)=194.16, p<.01, and the main effect of tasks[F(4,18346)=625.60, p<.01] and the interaction effect[F(4,18246)=17.49, p<.01)] between intelligence and RT tasks was also significant. Such results mean that there is a significant difference between the whole RT means of the two intelligence groups, and there also is a significant difference among the whole RT means of five tasks. And they say that the difference between RT means of the higher and lower intelligence groups appeared in each RT task differs from that in the other tasks among five RT tasks.
5. In the test of RT means respondent to the kind of stimulus in each RT task attendant on intelligence level and their differences, the higher intelligence group reacted faster than the lower group in the kinds of stimuli of all the RT tasks. In addition, the standard deviation of the higher intelligence group was smaller than that of the lower intelligence group in the kinds of stimuli of all the tasks representing that the former reacts more concentratively than the latter.
To sum up, through this study, the relationship between the information processing speed of children, that is RT measurement value, and intelligence was made clear, and besides, the problem whether the correlation of RT measurement value or RT related parameters with intelligence increases according to the complexity of information processing tasks was solved. This study is meaningful in that we can approach the problem whether RT measurement values can be considered as the pure measurement values of intelligence more closely owing to the results of this study.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• I. 서론 = 1
• 1. 문제의 제기 = 1
• 2. 연구 문제 = 3
• II. 이론적 배경 = 5
• 1. 인지적 지능 이론 = 5
• 2. Jensen의 Hick paradigm = 9
• 3. 지능의 시간측정학 = 11
• III. 연구 방법 = 14
• 1. 연구 대상 = 14
• 2. 측정 도구 = 14
• 3. 실험 절차 = 17
• 4. 자료 처리 = 18
• IV. 결과 및 논의 = 20
• V. 결론 = 38
• <부록> = 41
• 참고문헌 = 52
• 영문초록 = 57