작은 세상 현상
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1. 개요
작은 세상 현상은 임의로 선택된 두 사람이 평균적으로 적은 수의 지인을 통해 연결될 수 있다는 현상을 의미한다. 20세기 초 라디오 연구가 이 개념의 기원에 영향을 미쳤으며, 1960년대 스탠리 밀그램의 실험을 통해 대중에게 알려졌다. 밀그램의 실험은 미국에서 사람들이 평균 약 세 단계의 우정 연결을 통해 연결되어 있음을 보여주었고, 이를 통해 "여섯 다리 건너 이론"이라는 표현이 생겨났다. 이후 던컨 와츠와 스티븐 스트로가츠는 네트워크 이론을 통해 스몰 월드 현상을 설명하는 모델을 발표했으며, 이는 사회과학, 수학, 컴퓨터 과학 등 다양한 분야에 영향을 미쳤다. 한국 사회에서도 스몰 월드 현상이 두드러지게 나타날 수 있으며, 정치적 연대 구축 등에도 활용될 수 있다.
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| 작은 세상 현상 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 이름 | 작은 세상 실험 |
| 다른 이름 | 6단계 분리 6단계 격리 밀그램 실험 |
| 주요 내용 | |
| 목적 | 임의의 두 사람 사이의 사회적 거리를 실험적으로 조사 |
| 방법 | 출발지와 도착지를 정하고, 편지를 전달하도록 함 |
| 결과 | 평균 5.5~6단계 만에 편지가 전달됨 |
| 시사점 | 세상은 생각보다 좁다 사회 연결망의 존재 |
| 역사 | |
| 최초 실험 | 스탠리 밀그램 (1967년) |
| 추가 연구 | 제프리 트래버스와 스탠리 밀그램 (1969년) 던컨 와츠, 피터 도즈, 로비 무함마드 (2003년) |
| 관련 개념 | |
| 작은 세상 현상 | 사회 연결망 이론의 한 종류 |
| 에르되시 수 | 수학 분야에서의 협력 관계를 나타내는 지표 |
| 베이컨 수 | 영화 분야에서의 협력 관계를 나타내는 지표 |
| 비판 및 논쟁 | |
| 표본 문제 | 실험 참가자들의 대표성 부족 |
| 성공률 저조 | 편지 전달 성공률이 낮음 |
| 윤리적 문제 | 실험 참가자들에게 정신적 스트레스 유발 가능성 |
2. 역사적 배경
굴리엘모 마르코니의 20세기 초 라디오 연구는 1909년 노벨상 연설에서 언급되었으며,[2] 헝가리 작가 프리제스 카린티가 최대 다섯 사람을 거쳐 다른 사람과 연결될 수 있는지에 대한 도전을 담은 소설을 쓰도록 영감을 주었을 수 있다.[3] 이는 여섯 다리 건너 이론과 스몰 월드 문제에 대한 초기 언급으로 여겨진다.
밀그램의 실험은 무작위로 선택된 두 사람이 서로 알 가능성에 대한 연구에서 시작되었다.[6] 이는 작은 세상 현상을 설명하기 위한 한 가지 방법이었다. 밀그램은 임의의 두 사람을 연결하는 데 필요한 연결고리 수를 측정하는 실험을 설계하여 이 문제를 해결하고자 했다.
1950년대 초, 파리 대학교에서 수학자 만프레드 코헨과 정치학자 이셀 드 솔라 풀은 "접촉과 영향"이라는 수학 원고를 통해 소셜 네트워크의 역학을 공식적으로 설명하고, 연결 정도를 포함한 수학적 결과를 탐구했다. 스탠리 밀그램은 이들의 연구에 협력했으며, 파리에서 돌아온 후 이 문제를 더 연구하여 1967년 ''Psychology Today''에 "스몰 월드 문제"라는 보고서를 발표하고, 2년 후 ''Sociometry''에 더 엄격한 버전의 논문을 게재했다.
밀그램의 실험은 세상이 점점 더 상호 연결되고 있다는 생각에 기반을 두고 있었다. 마이클 구레비치는 MIT 박사 학위 논문에서 소셜 네트워크 구조에 대한 경험적 연구를 수행했다. 만프레드 코헨은 이러한 경험적 결과를 바탕으로 수학적 추론을 통해 사회 구조가 없는 미국 인구에서 두 사람이 최소 두 명의 중개자를 통해 서로 연락할 가능성이 높다고 결론 내렸다. 그들은 구레비치의 데이터를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 구축하여 사회 구조를 모델링하기 위해 약한 연결과 강한 연결이 모두 필요하다는 것을 인식하고, 미국 인구 전체에서 현실적인 세 단계의 분리가 존재한다는 것을 예측했다.
밀그램은 1967년에 하버드 대학교에서 지인 네트워크를 이용한 실험을 통해 구레비치의 실험을 다시 검토했다. 그는 1920년대 프리제스 카린티가 제시한 여섯 단계의 사회적 접촉으로 분리되어 있다는 믿음을 확인하고자 했다. 밀그램의 연구 결과는 미국에서 사람들이 평균적으로 약 세 단계의 우정 연결을 통해 연결되어 있는 것으로 나타났다. 그는 "여섯 다리 건너 이론"이라는 구절을 직접 사용하지는 않았지만, ''Psychology Today'' 기사를 통해 이 실험이 널리 알려지면서 밀그램, 코헨, 카린티 모두 이 개념의 기원으로 잘못 인식되기도 했다. "여섯 다리 건너 이론"이라는 문구를 널리 알린 사람은 존 구아레이며, 그는 "6"이라는 값을 마르코니에게 돌렸다.
밀그램의 초기 실험은 캔자스주 위치타의 60명을 대상으로 매사추세츠주 케임브리지의 특정인에게 편지를 전달하는 방식으로 진행되었는데, 단 3통만이 성공적으로 전달되었다. 이후의 실험들에서도 성공적인 연결 사례는 적었으며, 연구자들은 서로 다른 인종, 소득 계층 간의 연결 방식에 유의미한 차이가 있음을 발견했다. 밀그램 자신도 최종 수신자가 흑인인 경우 13%, 백인인 경우 33%가 성공적으로 연결되었다는 연구 결과에 참여했다.
이러한 문제점에도 불구하고, 밀그램의 실험을 계기로 다양한 발견이 이루어졌다. 전달 방식이 개선되면서 성공률은 35%까지 높아졌고, 후속 연구에서는 97%의 성공률을 달성하기도 했다. "전 세계"가 작은지에 대한 의문은 여전히 존재하지만, 전 세계 안에 작은 세상이 많이 존재한다는 것은 거의 확실하다. 이러한 연결에 포함되는 지인의 수는 평균 6명이었으며, "여섯 다리 건너 이론"이라는 표현이 생겨났다. 또한, 밀그램은 평균 이상의 연결을 가진 소수의 "스타"가 주요 전달을 담당하는 "퍼널링" 효과를 보여주었다.
3. 밀그램의 실험
밀그램의 실험은 큰 인구 집단을 대상으로 진행되었기 때문에 초기에는 여러 비판을 받았다. 최초의 실험에서는 캔자스주 위치타의 다양한 환경에 거주하는 60명에게 편지를 보냈고, 이들은 편지를 매사추세츠주 케임브리지의 한 신학생 아내에게 개인적인 지인을 통해 전달해야 했다. 그러나 60명 중 50명만이 실험에 참여했고, 최종 수신자에게 도달한 편지는 단 3통뿐이었다. 밀그램은 1967년 논문에서 이 중 한 통이 4일 만에 도착했다고 언급했지만, 성공률이 5%에 불과하다는 사실은 밝히지 않았다. 이후 두 차례의 실험에서도 성공적인 연결 사례가 적어 결과가 발표되지 않았다. 연구자들은 "작은 세상" 실험에서 서로 다른 인종, 소득 계층 간의 연결 방식에 비대칭성이 존재한다는 사실을 발견했다. 밀그램 자신도 최종 수신자가 흑인인 경우 13%, 백인인 경우 33%의 성공률을 보인 연구에 참여했다.[6]
이러한 문제점에도 불구하고, 밀그램의 실험은 다양한 발견으로 이어졌다. 전달 방식의 개선을 통해 성공률을 35%까지 높였고, 후속 연구에서는 97%의 성공률을 달성했다. "전 세계"가 작은지에 대한 의문은 여전히 존재하지만, 전 세계 안에 작은 세상이 많이 존재한다는 것은 분명해졌다.
이러한 연결에 포함되는 지인의 수는 평균 6명으로, "여섯 다리 건너 이론"이라는 표현이 여기서 유래되었다. 또한, 밀그램은 평균 이상의 연결을 가진 소수의 "스타"가 존재하며, 이들을 통해 주요 전달이 이루어진다는 "퍼널링" 효과를 발견했다. 초기 실험에서도 성공 사례 3건 중 2건이 같은 사람을 거쳤다는 기록이 있다.[6]
3. 1. 실험 절차
밀그램은 실험을 위해 미국 내 여러 도시를 선정했다. 사회적, 지리적으로 멀리 떨어진 네브래스카주 오마하, 캔자스주 위치타, 매사추세츠주 보스턴이 각각 시작점과 종착점으로 선택되었다.[4]
오마하나 위치타에서 무작위로 선정된 사람들에게 정보 패킷이 보내졌다. 패킷에는 연구 목적을 설명하는 편지, 보스턴 대상자에 대한 정보, 참가자 이름을 적는 명부, 하버드 대학교로 주소가 적힌 반송 엽서가 포함되어 있었다.
참가자들은 편지에 적힌 대상자를 개인적으로 아는지 질문받았다. 알 경우 직접 편지를 전달해야 했다. 모를 경우, 대상자를 알 만한 친구나 친척에게 패킷을 전달하고 명부에 이름을 서명하도록 지시받았다. 또한, 하버드 대학교 연구원에게 엽서를 보내 대상자 접근 과정을 추적하도록 했다.
보스턴의 대상자에게 패킷이 도착하면, 연구자들은 명부를 통해 전달 횟수를 계산했다. 도달하지 못한 패킷은 도착하는 엽서를 통해 중단 지점을 확인했다.
3. 2. 실험 결과
실험 직후, 대상자들에게 편지가 도착하기 시작했고, 연구자들은 참가자들로부터 엽서를 받았다. 어떤 편지들은 한두 단계를 거쳐 대상자에게 도착하기도 했고, 어떤 경우에는 9~10개의 연결 고리를 거치기도 했다. 그러나 상당수의 편지들은 사람들이 전달을 거부하여 대상자에게 도달하지 못했다. 한 경우에는 296통의 편지 중 232통이 목적지에 도달하지 못했다.[6]
하지만 64통의 편지는 결국 대상자에게 도달했다. 이 편지들은 평균적으로 약 5.5~6명의 사람을 거쳐 전달되었다. 연구자들은 이 결과를 바탕으로 미국인들이 평균적으로 6명의 지인을 통해 연결되어 있다고 결론 내렸다. 밀그램은 "6단계 분리"라는 용어를 직접 사용하지 않았지만, 이 연구 결과는 해당 용어가 널리 알려지는 데 기여했을 것으로 보인다.[4]
160통의 편지를 보낸 실험에서는 24통이 매사추세츠주 샤론에 있는 대상자의 집에 도착했다. 이 중 16통은 "Jacobs 씨"라고 불리는 한 의류 상인이 전달한 것이었다. 대상자의 사무실에 도착한 편지 중 절반 이상은 다른 두 사람으로부터 온 것이었다.[7]
연구자들은 엽서를 통해 편지가 전달된 경로를 분석했다. 일반적으로 편지는 지리적으로 가까운 곳에 빠르게 도달했지만, 대상자의 친한 친구 그룹을 찾을 때까지는 거의 무작위로 대상자 주변을 맴돌았다.[6] 이는 참가자들이 편지를 전달할 다음 사람을 선택할 때 지리적 위치를 중요하게 고려했음을 보여준다.
3. 3. 비판
밀그램의 실험은 높은 미완료율, 참가자 모집 방식의 편향, 참가자들이 최단 경로를 알지 못한다는 점 등 여러 가지 방법론적 비판을 받았다.
이러한 방법론적 비판 외에도, 간접 접촉 체인의 사회적 관련성에 대한 개념적 문제도 제기된다. 확산 과정에 대한 연구는 많지만, 6단계 분리 길이를 가진 간접 채널이 실제로 목표 탐색에 사용되거나 더 효율적이라는 경험적 연구는 거의 없다.[10]
밀그램의 초기 실험은 낮은 성공률(5%)을 보였고, 인종 및 소득 계층에 따른 연결 방식의 비대칭성이 발견되었다. 밀그램 자신도 최종 수신자가 흑인인 경우 13%, 백인인 경우 33%의 성공률을 보인 연구에 참여했다.
이러한 문제점에도 불구하고, 밀그램의 실험은 다양한 새로운 발견을 이끌어냈다. 전달 방식의 개선을 통해 성공률을 높일 수 있었고(최대 97%), 전 세계 안에 작은 세상이 많이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 또한, 평균 이상의 연결을 가진 소수의 "스타"가 존재하며, 이들을 통해 주요 전달이 이루어진다는 "퍼널링" 효과가 나타났다.
4. 영향
밀그램의 실험은 사회학, 수학, 컴퓨터 과학 등 다양한 분야에 큰 영향을 미쳤다.
사회학에서는 소셜 네트워크의 구조와 연결성에 대한 연구를 촉진하는 계기가 되었다. 특히, 말콤 글래드웰의 저서 ''티핑 포인트''는 연결자 개념을 통해 스몰 월드 현상을 설명하면서, 사회 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공했다.[11]
수학 분야에서는 폴 에르되시와의 공동 연구 거리를 나타내는 에르되시 수, 케빈 베이컨과의 공동 출연 거리를 나타내는 "베이컨 수"와 같은 개념이 등장하여, 특정 인물과의 연결 거리를 측정하는 새로운 방법론을 제시했다. 코넬 대학교의 던컨 J. 와츠와 스티븐 스트로가츠는 네트워크 모델을 통해 스몰 월드 현상을 설명하려 했다. 이들의 연구는 마크 그라노베터의 "약한 연결의 힘" 개념을 뒷받침하는 근거를 제공했다.[16]
컴퓨터 과학에서는 스몰 월드 네트워크 모델이 P2P 프로토콜, 라우팅 알고리즘, 검색 알고리즘 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
4. 1. 사회과학
말콤 글래드웰의 저서 ''티핑 포인트''에서는 6단계 현상이 광범위한 인맥을 가진 소수의 특별한 사람("연결자")에 의해 주도된다고 주장한다.[11] 이들은 약하게 연결된 대다수의 사람들 사이에서 연결을 중재하는 허브 역할을 한다.그러나 최근 연구에 따르면, 사회 네트워크의 강결합 특성으로 인해 이러한 허브를 제거해도 그래프를 통한 평균 경로 길이에 큰 영향을 미치지 않는다는 결과가 나왔다.
4. 2. 수학자와 배우
수학자들은 공동 출판물을 기반으로 폴 에르되시와의 거리를 설명하기 위해 에르되시 수를 만들었다. 배우 케빈 베이컨과 그와 함께 영화에 출연한 다른 배우들에 대해서도 유사한 시도가 이루어졌으며, 후자의 노력은 케빈 베이컨 게임(케빈 베이컨과의 6단계)에 영향을 미쳤다. 이 게임에 따르면, 전 세계의 배우는 영화 공동 출연자, 또 그 공동 출연자를 통해 케빈 베이컨과 6단계 이내로 연결된다.4. 3. 네트워크 모델
1998년, 코넬 대학교의 던컨 J. 와츠와 스티븐 스트로가츠는 작은 세상 현상에 대한 최초의 네트워크 모델을 발표했다. 그들은 전력망 및 ''예쁜꼬마선충''의 신경망과 같은 자연적 및 인공적인 세계의 네트워크가 작은 세상 현상을 나타낸다는 것을 보여주었다. 와츠와 스트로가츠는 정규 격자에서 시작하여 소수의 무작위 링크를 추가하면 네트워크 내 두 정점 사이의 가장 긴 직접 경로인 직경이 매우 길어지는 것에서 매우 짧아지는 것으로 감소한다는 것을 보여주었다.[14] 이 연구는 원래 와츠가 마치 보이지 않는 지휘자에 의해 곤충들이 안내를 받는 것처럼 광범위한 범위에서 높은 수준의 조정을 보이는 귀뚜라미 울음소리의 동기화를 이해하려는 노력에서 영감을 받았다.
와츠와 스트로가츠가 이러한 현상을 설명하기 위해 개발한 수학적 모델은 이후 다양한 분야에 적용되었다.
일반적으로, 그들의 모델은 마크 그라노베터의 관찰, 즉 사회 네트워크를 유지하는 것은 "약한 연결의 힘"[16]이라는 것을 증명했다. 비록 특정 모델이 이후 존 클라인버그에 의해 일반화되었지만, 여전히 복잡계 네트워크 분야의 전형적인 사례 연구로 남아있다. 네트워크 이론에서, 스몰 월드 네트워크 모델에 제시된 아이디어는 상당히 광범위하게 탐구되어 왔다.
실제로, 몇 가지 고전적인 랜덤 그래프 이론의 결과는 실제 위상 구조가 없는 네트워크조차도 작은 세상 현상을 나타내며, 이는 수학적으로 노드 수의 로그에 따라 증가하는 네트워크의 직경으로 표현된다(격자의 경우처럼 노드 수에 비례하는 것이 아니라). 이 결과는 또한 무척도 네트워크와 같은 멱법칙 차수 분포를 갖는 네트워크에 매핑된다.
L.A.N. 아마랄 등은 2000년 논문에서 스몰 월드에 다음 세 가지 종류가 있다고 했다.
- 척도 없는 네트워크 - 경로가 일부 노드에 극도로 집중되어 있다. 웹사이트의 링크, 논문 인용, 먹이 사슬 등.
- 광역 네트워크 - 경로의 집중이 있지만, 어느 정도에서 정체된다. 공동 출연 관계의 네트워크(예를 들어, 전술한 "베이컨 수") 등.
- 단일 척도 네트워크 - 경로가 집중되는 노드가 있지만, 집중되는 노드일수록 수가 감소한다. 송전망, 신경 회로망, 일반적인 인적 네트워크.
컴퓨터 과학에서, 작은 세상 현상(이라는 이름으로 불리는 경우는 적지만)은 보안 P2P프로토콜, 인터넷과 임시 무선 네트워크에서의 라우팅 알고리즘, 그리고 모든 종류의 통신 네트워크에서 검색 알고리즘을 개발하는 데 사용된다.
5. 현대적 연구
피터 도즈, 로비 무하마드, 던컨 와츠는 밀그램의 실험을 24,163개의 이메일 체인과 전 세계 18명의 목표를 대상으로 하는 대규모로 복제했다.[13] 이들은 중도 탈락을 고려하더라도 평균 체인 길이가 대략 6단계라는 것을 발견했다. 카네기 멜론 대학교에서는 소셜 네트워킹 사이트를 이용해 유사한 실험을 수행했지만, 실제 목적지에 도달한 메시지는 매우 적었다.
참조
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