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증강 인지

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목차

1. 개요

증강 인지(Augmented Cognition)는 인간의 인지 능력을 향상시키기 위한 기술 및 연구 분야를 의미한다. 1962년 더글러스 엥겔바트가 개념을 처음 제시했으며, 1990년대 인지 과학, 행동 과학, 신경 과학의 발전과 fMRI, EEG 기술의 발달로 현대적인 증강 인지 연구가 시작되었다. 주요 연구 및 프로그램으로는 DARPA의 증강 인지 프로그램, 증강 인지 국제 학회(ACI) 등이 있으며, 번역 엔진 및 증강 인자(A+)와 같은 개념도 연구되고 있다. 개인 정보 침해, 인간 향상으로 인한 경제적 불평등 심화 등 윤리적 문제에 대한 논의도 진행되고 있다.

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증강 인지

2. 역사

더글러스 엥겔바트는 1962년에 "Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework" 보고서를 발표하며[24] 증강 인지 개념의 기초를 제시했다. 현대의 증강 인지는 2000년대 초에 등장하기 시작했다.

2. 1. 초기 개념

더글러스 엥겔바트는 1962년에 "인간 지능 증강: 개념적 프레임워크" 보고서를 발표하며 증강 인지 개념의 기초를 제시했다.[6] 이 보고서에서 엥겔바트는 "인간 지능 증강"을 "복잡한 문제 상황에 접근하고, 자신의 특정 요구에 맞는 이해를 얻으며, 문제에 대한 해결책을 도출하는 인간의 능력을 증대시키는 것"으로 정의했다.[6]

2. 2. 현대적 증강 인지의 등장

현대적인 증강 인지는 2000년대 초반에 나타나기 시작했다. 1990년대의 인지 과학, 행동 과학, 신경 과학의 발전은 증강 인지 분야의 부상을 위한 발판을 마련했는데, 이 시기는 "뇌의 10년"이라고 불렸다.[3] 기능적 자기 공명 영상(fMRI)과 뇌파 검사(EEG)의 주요 발전은 사용자의 인지 능력을 모니터링하려는 증강 인지 기술의 출현에 중요한 역할을 했다. 이러한 도구들은 주로 통제된 환경에서 사용되었기 때문에, 실용적인 증강 인지 응용 분야로의 추가 개발이 필수적이었다.[3]

3. 주요 연구 및 프로그램

방위 고등 연구 계획국(DARPA)은 증강 인지 연구에 주요 자금을 지원하는 기관 중 하나였다. DARPA의 증강 인지 프로그램(AugCog)은 인지 상태를 모니터링하고 이를 컴퓨터 시스템과 통합하는 강력한 도구를 개발하는 데 초점을 맞추었다.[7][8]

이 프로그램은 2001년에 시작되었으며, 이후 스트레스 환경에서 전장의 정보 획득 개선 프로그램으로 이름이 변경되었다.[9]

3. 1. DARPA의 증강 인지 프로그램

방위 고등 연구 계획국(DARPA)은 증강 인지 연구에 주요 자금을 지원하는 기관 중 하나였다. DARPA의 증강 인지 프로그램(AugCog)은 인지 상태를 모니터링하고 이를 컴퓨터 시스템과 통합하는 강력한 도구를 개발하는 데 초점을 맞추었다. 이 프로그램은 "연결된 인간-기계 쌍에서 발생하는 사용 가능한 순수 사고력의 획기적인 증가로 인해, 합리적인 개인이나 조직이라면 사망이라는 결과 앞에서 감히 도전하지 못할 정도로 명확한 정보적 우위를 제공할 것"을 구상했다.[7][8]

2001년에 시작된 이 프로그램은 이후 스트레스 환경에서 전장의 정보 획득 개선 프로그램으로 이름이 변경되었다.[9] 이 프로그램은 이러한 도구를 활용하여 복잡하거나 스트레스가 많은 전쟁 상황에서 전사들에게 향상된 인지 능력을 제공하고자 하였다.[3] 2002년 현재, 프로그램의 단계별 비전은 다음과 같다.[3]

단계설명
1단계실시간 인지 상태 감지
2단계실시간 인지 상태 조작
3단계자율적인 인지 상태 조작
4단계운영 시연 및 전환



개념 증명은 사용자의 인지 활동을 거의 실시간으로 모니터링하고, 그 후 사용자의 인지 상태를 조작하는 두 단계로 수행되었다.[8]

3. 2. 증강 인지 국제 학회 (ACI)

2005년 7월에 첫 번째 학술 대회를 개최했다.[4] 증강 인지 국제 학회(ACI)의 첫 학술 대회에는 학계, 정부, 산업계 등 다양한 배경의 참석자들이 모여 미래 연구 의제를 설정했다. 이 의제는 주요 증강 인지 과학 및 기술 분야에서 단기, 중장기 연구 개발 목표에 초점을 맞추었다.[4] 인간-컴퓨터 상호작용에 관한 국제 학술 대회(International Conference on Human Computer Interaction)는 처음 설립된 이후 계속해서 학회 활동을 주최하고 있다.[10]

3. 3. 번역 엔진

조지아 공대의 타드 스타너(Thad Starner)와 미국 수화 연구 그룹은 미국 수화(ASL) 인식 시스템을 연구해왔다. ASL에서 영어로의 단방향 번역 시스템인 텔레사인(Telesign)[11]은 141개 단어 어휘에 대해 94%의 정확도를 보였다.[12]

3. 4. 증강 인자 (A+)

론 풀브라이트(Ron Fulbright)는 인공 인지 시스템(cog)과의 협력을 통해 인간의 인지 능력이 얼마나 향상되는지를 측정하는 척도로 '증강 인자(A+)'를 제안했다.[13][14][15] 증강 인자는 인간-기계 쌍에서 인간이 수행하는 인지 작업량(WH)과 cog가 수행하는 인지 작업량(WC)의 비율로 정의된다. (A+ = WC/WH).

  • 인간이 도움 없이 혼자 작업하는 경우: WC = 0 이므로 A+ = 0 이다. (인지적 증강 없음)
  • 인간이 cog보다 더 많은 인지 작업을 수행하는 경우: A+ < 1
  • cog가 인간보다 더 많은 인지 작업을 수행하는 경우: A+ > 1
  • 인지 시스템이 계속 발전함에 따라 A+는 증가할 것이다.
  • cog가 인간의 도움 없이 모든 인지 작업을 수행하는 경우: WH = 0 이므로 A+는 정의되지 않는다. (증강될 인간이 없으므로 무의미)

3. 5. 인간/인지 앙상블

DARPA의 AugCog 프로그램은 인간/기계 쌍에 초점을 맞추고 있지만, 둘 이상의 인간과 둘 이상의 인공 요소가 관여할 수도 있다. ''인간/인지 앙상블''은 하나 이상의 인간이 하나 이상의 인지 시스템(cog)과 함께 작업하는 것을 포함한다.[13][14][16] 인간/인지 앙상블에서 앙상블이 수행하는 총 인지 작업량 W*는 앙상블 내 N명의 각 인간이 수행하는 인지 작업량의 합과 앙상블 내 M개의 각 인지 시스템이 수행하는 인지 작업량의 합이다.

:W* = \sum_{k=1}^NWkH + \sum_{k=1}^MWkC

4. 논란 및 윤리적 문제

증강 인지 기술의 발전은 개인 정보 침해, 인간 능력 향상과 관련된 여러 논란과 윤리적 문제를 야기한다.[17][18]

4. 1. 개인 정보 침해

뇌파 판독 기술의 정교성이 높아짐에 따라, 이 기술을 거짓말 탐지에 활용할 수 있는지에 대한 연구가 활발해졌다. 그러나 법적으로 요구되는 뇌 스캔은 "자기 비난 금지"에 대한 보장을 침해할 수 있다는 문제가 제기된다. 이는 지문이나 혈액 샘플과 같은 허용 가능한 신체 증거와는 달리, 뇌 스캔은 단순한 물리적 증거가 아니라 피고인의 정신과 밀접하게 연결된 증거이기 때문이다. 미국 법에 따르면, 뇌 스캔 기술은 제4차 수정헌법에 대한 함의를 제기하여, 이것이 불합리한 수색 및 압수에 해당하는지 여부에 대한 의문을 제기할 수 있다.[17]

4. 2. 인간 향상과 관련된 문제

경제적 불평등은 증강 인지 기술의 제한된 가용성으로 인해 사회적 이점과 불이익을 악화시킬 수 있다.[18]

구글 글래스와 같은 장치의 잠재적 응용을 우려하여, 특정 도박 시설(예: 라스베이거스의 시저스 팰리스)은 상용화되기 전에도 그 사용을 금지했다.[18]

참조

[1] 논문 From Associate Systems to Augmented Cognition: 25 Years of User Adaptation in High Criticality Systems. 2006
[2] 논문 Augmented cognition: An overview. 2009
[3] 서적 Proceedings of the IEEE 7th Conference on Human Factors and Power Plants
[4] 서적 Foundations of Augmented Cognition Springer Berlin Heidelberg 2007
[5] 서적 Proceedings of the 2009 ACM SIGMOD International Conference on Management of data
[6] 웹사이트 Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework http://www.dougengel[...] The Doug Engelbart Institute 1962-10
[7] 논문 Introduction 2004-06-01
[8] 논문 VIEWS
[9] 간행물 Opportunities in Neuroscience for Future Army Applications https://www.ncbi.nlm[...] National Academies Press (US) 2009
[10] 웹사이트 Virtual, Augmented and Mixed Reality http://2014.hci.inte[...] 2014
[11] 웹사이트 Telesign https://research.cc.[...] Georgia Tech Contextual Computing Group 2015-04-19
[12] 서적 Sixth IEEE International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition, 2004. Proceedings. 2004-05
[13] 서적 Democratization of Expertise: How Cognitive Systems Will Revolutionize Your Life CRC Press
[14] 서적 Augmented Cognition. Enhancing Cognition and Behavior in Complex Human Environments 2017
[15] 서적 Human Interface and the Management of Information. Information in Applications and Services. HIMI 2018 2018
[16] 서적 Augmented Cognition. Human Cognition and Behavior 2020
[17] 논문 Neuroscience, Ethics, and National Security: The State of the Art 2012-03
[18] 웹사이트 Google Glass Violates Nevada Law, Says Caesars Palace http://www.ign.com/a[...] 2013-05-08
[19] 논문 From Associate Systems to Augmented Cognition: 25 Years of User Adaptation in High Criticality Systems. 2006
[20] 논문 Augmented cognition: An overview. 2009
[21] 간행물 DARPA’s Augmented Cognition Program-tomorrow’s human computer interaction from vision to reality: building cognitively aware computational systems http://ieeexplore.ie[...] 2002
[22] 서적 Augmented Cognition and Cognitive State Assessment Technology – Near-Term, Mid-Term, and Long-Term Research Objectives https://semanticscho[...] Springer Berlin Heidelberg 2007
[23] 간행물 Augmented social cognition: using social web technology to enhance the ability of groups to remember, think, and reason http://doi.acm.org/1[...] ACM, New York, NY, USA 2009
[24] 웹인용 Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework http://www.dougengel[...] The Doug Engelbart Institute 1962-10


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