정신분석 및 정서이론 결합형 지능 알고리즘을 이용한 인지 모형 시스템 = Cognition modeling system using the intelligent algorithm combined with psychoanalysis and emotional theory

국문 초록 (Abstract)

여러 학문의 학제간 연구를 통해 인간의 마음에 대한 종합적인 탐구를 하는 인지과학의 출현은 다양한 분야에 마음의 기제를 응용할 수 있는 가능성을 가져왔다. 이것은 의식을 지닌 컴퓨터의 개발로 이어질 수 있으나 현재 의식을 지닌 컴퓨터는 제외하고라도 인간의 인지과정을 모방한 컴퓨터도 개발하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 인지과정을 모방한 시스템을 만들어 그것에 복잡한 마음의 기제를 삽입한다면 그 시스템은 의식을 지닌 컴퓨터나 정서를 느낄 수 있는 컴퓨터 개발의 초석이 될 것이다.
이런 이유로 본 논문에서는 정신분석과 두 종류의 정서이론, 인공지능과 신경회로망 그리고 퍼지 페트리 네트 등을 사용하여 사람의 인지과정을 모방한 인지모형시스템을 개발하였다. 먼저 프로이트의 정신분석을 사용하여 정신의 구조를 그래프로 표현한 후 이것을 ‘마음의 약도(略圖)’라 명명하였다. 인지모형시스템을 구현하기 위한 첫 번째 작업으로 동적인 추론을 할 수 있는 지능 모델인 KNBN(Kohonen Network based on Belief Network)을 제안하였다. 신경회로망중 자기조직화의 기능이 있는 코호넨 네트워크와 확률 수치적 추론이 가능한 신뢰네트워크를 결합한 이 KNBN 모델을 사용하여 마음의 약도를 표현하였다.
KNBN으로 표현한 마음의 약도 내에서 연결강도값으로 사용할 상대적 데이터를 만들기 위한 근거로서는 마음 내부의 어떤 상태가 외부로 발현될 때 가장 먼저 드러나는 ‘정서’를 사용하였다. 여기서 사용한 정서이론은 두 종류인데 플라칙의 진화론에 근거한 정서이론과 오토니의 인지적 정서이론을 결합하여 데이터로 만든 후 이 수치를 연결강도로 사용하였다. 그런데 이 두 개의 정서이론을 결합하는 알고리즘을 만들기 위해 페트리네트를 변형한 퍼지 페트리네트를 제안하였다. 또한 오토니가 주장하는 정서의 인지구조를 사람들이 그대로 이해하는지 여부를 알기 위해 대학생 100명을 대상으로 설문지를 사용해 정서의 인지구조에 대해 조사하였고 그 결과 값에 근거하여 두 개의 정서이론 결합 알고리즘을 만들었다. 이것으로 정서 발화에 대한 상대적인 수치가 산출되었고, 이것을 KNBN으로 표현한 마음의 약도에 결합하기 위해 0과 1사이의 수치로 정규화 하였다.
이렇게 정규화된 데이터를 이용해 인지 모형 시스템을 개발하였다. 인지 모형시스템에는 네개의 모듈이 있는데 먼저 인간정신의 여덟 가지 유형 즉 조증, 우울증, 반사회적 인격장애, 수동성, 강박증, 경계성 인격장애, 편집증, 히스테리성 인격장애에 대해 외부 자극을 줄 때 발화되는 정서와 행동패턴 등에 대한 실험을 할수 있는 모듈을 개발하였다. 둘째는 어린시절의 영향 즉 초자아의 영향으로 만들어지는 성격의 특질을 실험하기 위해 미실다인의 ‘내재과거아’라는 개념을 사용해 여덟 종류의 내재과거아 즉, 완전주의, 강압, 유약, 방치, 거부, 심기증, 과보호, 징벌의 영향을 받은 정신유형에 대한 모듈을 만들었다. 여덟 종류의 내재과거아 형태는 앞에서 제시한 여덟 종류의 기본 정신 패턴을 특성별로 지니고 있게 만들었다. 세 번째 모듈은 히틀러라는 실존 인물에 대한 모듈인데 정신의학자 랑거 박사가 분석한 자료에 근거하여 “히틀러는 경계성인격장애자이다”라는 분석 결과대로 구축하였다. 이 모듈에 자극을 주어 발현되는 과정을 실험하여 보았더니 실제 히틀러의 행동패턴과 비슷한 결과를 보여주었다. 네 번째 모듈은 일반화 모듈로 여덟 종류의 정신구조와 여덟 종류 내재과거아 값을 임의로 택하여 원하는 인물에 대한 실험을 할 수 있게 한 모듈이다. 이 모듈에 문헌에서 찾은 인물 여덟 명의 데이터로 실험한 결과 그들의 실제 성향과 비슷한 결과를 보여주었다. 마지막으로 향후 연구과제와 시스템에 추가할 이드 자아 초자아의 상세한 알고리즘을 제안하고 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The emergence of cognitive science, which specializes in an over-all research on the human mind through an interdisciplinary system in various fields, has made the possibility of mind mechanism available. This may be linked with the development of the cybernation computer, but putting aside the cybernation computer, it is a fact that we have not developed the computer following the cognitive process of the human mind. Thus, if we make a system modeling the cognition process and put the complicated mind-mechanism in it, the system would be a cornerstone for the development of both the cybernation computer and the emotion-sensing computer.
For this reason, this paper deals with a cognition modeling system following the cognitive process of human beings, using psychoanalysis and two kinds of emotion theories, and artificially intelligent and neural network, and fuzzy Petri net. First, using the psychoanalysis of Freud, we graphed the psychiatric structure and named it "mind sketch". As the first work designed to realize the cognitive modeling system, the intelligent model-KNBN(Kohonen Network based on Belief network), from which a dynamic inference can be drawn, has been proposed. The mind sketch has been represented using the KNBN model, combined with Kohonen Network functioning self-organization Of the Neural Network and Belief Network available for numerical or probability inference.
Within the mind sketch expressed by KNBN, "emotion" presenting for the first time when a certain state of inner mind is revealed outwardly, is used as the base for making relative data, which will be used as the weight value, Two kinds of emotional theories are used here; combining the emotion theory of Plutchik based on the Doctrine of Evolution of Darwin and the cognitive emotion theory of Ortony and making data. Then its numerical value has been used as the weight value. However, in order to make an Algorithm, that combines these two emotional theories, fuzzy Petri net transformed from Petri net has been proposed. In addition, with a view to finding if people would understand the cognitive structure of the emotion suggested by Ortony, a questionnaire on the emotion cognitive structure for one hundred university students has been carried out. As the result, an algorithm combining two emotional theories has been created on the basis of the value.
From this, a relative numerical value on the expression of emotion has been created, which is followed by the regularization of a value between number zero and number one in order to combine the mind sketch expressed by KNBN.
In this way, a cognitive modeling system using regularized data has been developed. There are four modules in the cognitive modeling system. First, when an exterior stimulus is placed on eight kinds of human mind, these are manic state, melancholia, antisocial personality disorder, passive attitude, obsession disease, boderline personality disorder, paranoia, hysterical personality disorder, a module for the experiment of revealing emotion and behavior pattern has been developed. Secondly, in order to experiment on the characteristics of personality created by the influence of childhood - the influence of superego, "an intrinsic past child" suggested by H. Missildine has been used, and then a module for patterns of human mind influenced by eight kinds of intrinsic past child has been made, which include perfectionism, pressure, young and fragile, refusal, leaving alone, over-protection, hypochondriasis, discipline. The above-mentioned eight kinds of intrinsic past child pattern, have been categorized into eight basic mind patterns by their characteristics. The third type is a module based on a real person, Adolf Histler. Dr. Langer, psychiatrist criticized him saying "Histler has a boderline personality disorder" and systemized it as the result of his analysis. When we stimulate this module and experiment with the process of its revelation, the result has shown a similar behavior pattern to that of Histler. The fourth module is a generalized module which is designed to be tested by taking randomly the numerical values out of both the eight kinds of mind structures and the eight kinds of intrinsic past child. As the result of a test for this module, which has been done with some data on eight people who were selected from some literature, it has shown similar disposition to reality. Finally, it is required to add the detail Algorithm for the Id and ego and superego to the subject of research and system.

목차 (Table of Contents)

• 차례 = i
• 그림 차례 = v
• 표 차례 = viii
• 약 기호표 = xi
• 국문 요약 = xiv
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 정신분석에 의한 마음의 약도 설계와 심적 에너지 변화 과정 = 6
• 2.1. 프로이트가 제안한 마음의 기본 요소 : 지형학적이론 = 6
• 2.1.1. 의식(consciousness) = 8
• 2.1.2. 전의식(preconsciousness) = 8
• 2.1.3. 무의식(unconsciousness) = 8
• 2.2. 프로이트 구조적 이론에 의한 마음의 약도 설계 = 9
• 2.2.1. 이드(id)의 발달 과정에 의한 마음의 약도 형성 = 9
• 2.2.2. 자아(ego)의 발달 과정에 의한 마음의 약도 형성 = 10
• 2.2.3. 마음의 약도에 미치는 초자아(superego)의 영향 = 13
• 2.2.4. 통합된 마음의 모델 = 13
• 제3장 진화론적 정서이론과 인지적 정서이론 = 15
• 3.1. 진화론에서 나타난 인간-동물의 행동패턴과 플라칙의 진화론적 정서이론 = 16
• 3.2. 켈러만의 정서와 방어의 관계 그리고 정신유형 = 19
• 3.3. 정서의 인지이론 = 21
• 3.4. 정서의 인지적 평가 과정 검증 실험 = 25
• 3.5. 실험 결과 분석 = 29
• 제4장 정서 발화 가설 제안: 정서의 진화적 요소와 인지 요소 결합 = 30
• 4.1. 의식·무의식 통합 가설 : 실험결과에 의한 가설 제안 = 30
• 4.2. 정서의 인지적 구조 표현을 위한 퍼지 페트리 네트 모델 제안 = 32
• 4.2.1. UCLA 그래프로 표현한 정서의 인지 구조 = 32
• 4.2.2. UCLA 그래프의 페트리네트 변형 = 34
• 4.3. 제안한 가설에 의한 정서발화 시뮬레이션 = 38
• 4.3.1. 조증(Mania) = 40
• 4.3.2. 우울증(Depression) = 45
• 4.3.3. 강박증(Obsession) = 47
• 4.3.4. 경계성인격장애 (Borderline Personality Disorder) = 49
• 4.3.5. 반사회성인격장애(Antisocial Personality Disorder) = 51
• 4.3.6. 수동성(Passivity) = 53
• 4.3.7. 히스테리성인격장애(Histrionic Personality Disorder) = 55
• 4.3.8. 편집증(Paranoid) = 57
• 제5장 동적 추론을 위한 KNBN 모델 = 59
• 5.1. 신뢰 네트워크(Belief Network)에 의한 불확실성 처리 = 59
• 5.1.1 신뢰 네트워크(Belief Network) = 60
• 5.2. 동적 추론을 위한 KNBN 모델 제안 = 61
• 5.2.1. 신경회로망과 코호넨 네트워크의 특징과 장점 = 62
• 5.2.2. 코호넨 모델과 신뢰네트워크의 결합 알고리즘 = 64
• 5.3. KNBN 성능 평가: 세 종류의 동적 추론 과정 시뮬레이션 = 66
• 5.3.1 상황변화 없이 테이터 변화 발생 시뮬레이션 : 입력값 변경 = 67
• 5.3.2. 새로운 상황의 추가 시뮬레이션 : 입력 변수 추가 = 68
• 5.3.3. 확률값 변경과 추론 횟수 증가 시뮬레이션 = 69
• 제6장 KNBN으로 나타낸 마음의 약도와 정서이론에 의한 연결강도 계산 = 72
• 6.1. 신뢰네트워크로 표현한 마음의 약도 = 72
• 6.2. 정서이론에 근거한 마음의 모델내의 연결강도 결정 = 73
• 6.2.1. 조증의 특징과 연결강도 = 75
• 6.2.2. 우울증의 특징과 연결강도 = 78
• 6.2.3. 강박증의 특징과 연결강도 = 79
• 6.2.4. 경계성 인격장애의 특징과 연결강도 = 80
• 6.2.5. 반사회성 인격장애의 특징과 연결강도 = 81
• 6.2.6. 수동성의 특징과 연결강도 = 82
• 6.2.7. 히스테리성 인격장애의 특징과 연결강도 = 83
• 6.2.8. 편집증의 특징과 연결강도 = 84
• 6.3. KNBN 적용을 위한 연결강도의 정규화(normalization) = 85
• 6.3.1. 연결강도의 정규화 규칙 = 85
• 6.3.2. 정규화된 연결강도 값 = 86
• 6.4. 정신유형 별 자극-반응의 경쟁값과 연결강도 변화 시뮬레이션 = 90
• 6.4.1. 위계성+ 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 92
• 6.4.2. 위계성- 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 93
• 6.4.3. 정체성+ 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 94
• 6.4.4. 정체성- 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 95
• 6.4.5. 시간성+ 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 96
• 6.4.6. 시간성- 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 97
• 6.4.7. 영역성+ 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 98
• 6.4.8. 영역성- 자극 입력시의 경쟁값과 연결강도 변화과정 = 99
• 제7장 인지 모형 시스템 구현 및 시뮬레이션 = 100
• 7.1. 시스템의 구성과 사양 = 100
• 7.2. 여덟 종류 정신 유형 모듈 = 101
• 7.3. 내재과거아 모듈 = 105
• 7.3.1. 아동기의 영향에 의해 형성되는 인지 모델의 종류 = 105
• 7.3.2. 내재과거아 시뮬레이션 = 110
• 7.4. 히틀러의 정신구조 모듈 = 117
• 7.4.1. 히틀러의 정신 구조 = 117
• 7.4.2. 랑거의 분석으로 본 '히틀러'의 종합 특성 = 123
• 7.4.3. 히틀러 모듈 전체 구성 = 129
• 7.4.4. 히틀러의 사고 유형 시뮬레이션 = 132
• 7.5. 일반화 모듈 = 139
• 7.5.1. 사례 고찰 = 140
• 제8장 고찰과 결론 = 149
• 8.1. 고찰 = 149
• 8.2. 향후 연구방향 = 153
• 8.2.1 이론과 시스템의 미비점 향후 발전 방향 = 153
• 8.2.2. ‘자아실현’ 추가의 문제 = 158
• 8.2.3. 임상에서의 이용 가능성 = 160
• 8.3. 결론 = 161
• 참고 문헌 = 164
• 부록 = 174
• 영문 요약 =184