1. 신호탐지이론에 대해 설명해주세요.
2. 단안 깊이 단서와 양안 깊이에 대해 설명해 주세요.
질문의 범위가 꽤 넓네요.
1. 신호탐지이론은 제가 제공해 준 슬라이드 [감각과 지각] 첫번째 슬라이드 17번 슬라이드 노트(슬라이드 그림 밑에 종종 몇 군데에 글을 써 놓았습니다.)에 써 놓은 글을 여기에 다시 올려 놓는 것으로 설명을 대신할까 합니다.
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1960년에 J. 마컴(Marcum)이라는 연구자가 공군의 레이더 탐지병들이 비행기를 탐지할 확률에 대한 논문을 냈다. 당시만 해도 레이더는 100% 정확한 장비는 아니었다. 레이더의 화면은 흐릿한 영상만을 비춰줄 뿐이어서 거기 보이는 얼룩이 진짜 비행기인지, 아니면 새떼나 구름 혹은 단순한 기계의 잡음인지 쉽게 구분하기는 쉽지 않았다. 따라서 기계의 정확도뿐만 아니라 그 기계를 조작하는 기술병들의 정확도를 높이는 것이 국방부의 중요한 연구과제였으며, 마컴의 논문도 그에 관련된 연구에서 나온 것이었다. 그 이전까지 지각심리학자들은 사람들에게 어떤 신호(signal)를 주었을 때 그 신호의 세기 변화나 차이를 사람들이 얼마나 잘 탐지하는지, 혹은 피부에 전달된 신호를 얼마나 정확하게 알아맞히는지 등에 대한 연구를 해왔다. 여기서 신호는 당연히 100% 신호였다. 하지만 마컴의 연구는 상황이 상황인지라 이들과는 약간 달랐다. 마컴이 연구해야 하는 레이더 신호는 100% 신호인 적이 없었으며, 거의 언제나 잡음(noise)과 뒤섞여 있었다. 중요한 문제는 그 잡음들 속에서 신호를 탐지해내는, 혹은 지금 보이거나 들리는 것이 신호(비행기)인지 아니면 잡음(새때나 구름 혹은 기계적 오류)인지를 판단해야 하는 것이었다. 그래서 마컴이 주목한 이런 종류의 문제를 신호탐지이론(Signal detection theory)이라고 한다. 마컴은 기술병들이 레이더 화면의 얼룩이 신호인지 잡음인지를 정확히 탐지하는 것은 기계적 정확도나 감각의 예민성의 문제일 뿐만 아니라 의사결정의 문제라고 봤다. 간단히 말해, 레이더 탐지병들에게는 위의 그림과 같은 의사결정의 경우가 있다.
우선 레이더화면의 얼룩이 진짜 비행기인데 그것을 비행기라고 판단하는 경우이다. 이는 모든 레이더병이 기원하는, 제때 비행기를 잡아내는(Hit) 경우이다. 두 번째는 레이더의 얼룩이 사실은 비행기가 아니라 구름인데 비행기라고 착각하는 경우이다. 이를 잘못된 경보(False Alarm)이라고 한다. 세 번째는 비행기로 인해 발생한 레이더 화면의 얼룩을 비행기가 아니라고 착각해 놓친(Miss) 경우이며, 마지막은 비행기가 아닌 얼룩을 비행기가 아니라고 제대로 감별하는(Correct rejection) 경우이다.
문제는 이 네 가지 경우는 독립적인 것이 아니라 서로 연결되어 있다는 점이다. 의심스러운 얼룩을 일단 비행기라고 판단하기로 결정하면, 비행기를 놓칠(Miss) 가능성은 줄어드는 대신에 잡음을 비행기(신호)라고 오판(False Alarm)할 가능성이 늘어난다. 반면에 아주 확실한 얼룩이 아니라면 다 잡음이라고 간주하기로 하면 비행기를 놓칠(Miss) 가능성이 높아진다.
이제 중요한 것은 말 그대로 “무엇이 중요한가?” 이다. 만약 지금이 전쟁 중이라면 예고 없이 하늘에 떠있는 비행기는 적기일 가능성이 높고, 그 적기를 놓친다면 아군의 기지나 인명이 희생될 것이다. 따라서 웬만한 얼룩은 일단 전부 적기라고 보고 경보를 울리는 것이 낫다. 하지만 평화로운 시기에는 레이더 화면을 어지럽히는 새떼나 경비행기나 그 외 다른 여러 가지 잡음들을 적기로 오인하지 않는 것이 더 중요하다.
이런 신호탐지의 문제는 우리가 일상생활에서 언제나 접하는 문제이다. 연인이나 택배회사의 전화를 애타게 기다리고 있는 사람은 옆방이나 TV 속에서 울리는 전화벨 소리에도 놀라 후닥닥 전화기로 달려갈 것이다. 갓난아기를 키우는 엄마의 귀에는 예전에는 들리지 않던 아기 울음소리가 유난히 잘 들리며, 애인이 바람피우는지를 의심하는 연인의 눈에는 평소에는 아무렇지도 않게 보아 넘겼을 상대방의 행동이 죄다 양다리 짓의 증거로 보인다.
그리고 나는 이 신호탐지의 문제가 몇 년전부터 제기된 미국쇠고기 수입문제에 대한 이견을 이해하는 하나의 틀이 될 수 있다고 생각한다. 대통령과 정부는 수입하기로 한 미국산 쇠고기를 먹고 광우병에 걸릴 확률은 몇 억 분의 일인 반면에, 이를 의심해서 계속 미국쇠고기 수입을 미룰 경우에 발생할 손해는 매우 크므로 일단 조금 의심스럽더라도 수입을 하는 것이 옳다고 우긴다. 즉 광우병에 대한 우려는 False Alarm이라는 뜻이다. 하지만 이에 반대하는 사람들은 비록 정부의 말대로 손해 볼 가능성이 있더라도 그 몇 억 분의 일의 확률을 막는 것이 더 중요하다고 주장한다. 즉 Miss의 확률을 낮추는 것이 무엇보다 중요하다는 것이다.
유감스럽게도, 마컴이 연구해야했던 60년대의 레이더보다 지금 광우병에 대한 모든 과학적/의학적 정보가 훨씬 더 부정확하다. 무엇이 광우병과 변형 크로이츠펠트야곱병의 정확한 원인인지 아무도 확언하지 못한다. 최악의 경우 지금 멀쩡한 사람들이 10년 후에 병에 걸렸음이 밝혀질 수도 있으며, 혹은 반대로 앞으로 아무도 쇠고기를 먹어서 이 병에 걸리지 않을 수도 있다. 이런 불확실한 상황에서 더욱더 중요해 지는 것은 의사결정의 기준이다. 과연 무엇이 중요한가. False Alarm의 오류를 피하는 것인가, 아니면 Miss의 오류를 피하는 것인가? (물론 이것은 사실 미국쇠고기만의 문제가 아니다)
이것은 단순한 확률의 문제가 아니라 가치관과 태도의 문제인 이유는 모든 의사결정은 전부 그가 가진 가치관과 태도의 반영이기 때문이다. 그리고 국민들이, 앞으로 살아가야 할 날이 한참 남은 청소년들이 분개하는 이유는 이 사안을 통해 정부가 무엇을 제일 중요하게 여기는지 너무도 명백하게 보여주기 때문이다.
나는 이 문제를 이렇게 해석한다. 만약 미래에 실제로 변형 크로이츠펠트야곱병 환자가 발생했을 때, 지금 대통령과 정부는 그때 자기들이 할 수 있는 최선을 다했다고 말할 수 있을까? 제대로 된 정부라면 그렇게 말할 수 있어야 하며, 그 말에 모든 국민들이 동의할 수 있도록 행동해야 한다. 하지만 적어도 지금처럼 해서는 결코 그렇게 말할 자격을 얻지 못할 것으로 보인다.
(출처: http://www.yondo.net/news/articleView.html?idxno=1573 )
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2. 제 방 창문에서 보면 앞에 있는 기숙사와 멀리 있는 아파트를 볼 수 있습니다.
이 차이를 어떻게 알 수 있을까요?
어떻게 기숙사는 가까이 있고, 아파트는 멀리 있음을 알 수 있는 걸까요?
이는 [깊이(depth)]에 관한 내용이지요.
그럼 여기에 깊이를 지각할 수 있도록 해 주는 것이 무엇이냐?
깊이 지각을 할 수 있도록 도와주는 열쇠(key)는 무엇이냐?
깊이를 잘 지각할 수 있도록 어떤 단서(cue)를 줘야 하지 않겠느냐?
그럼, 나는 어떻게 깊이를 지각할 수 있냐? 그것은 어떤 단서(cue)들을 통해서 볼 수 있는 것 아니냐?
그래서,
단서(cue)라는 말을 넣고 있지요.
1. 단안단서(monocular cue)라고 한다면,
우리의 눈은 하나로도 그 깊이를 지각할 수 있다는 것입니다.
그런데, 눈 하나로 깊이를 지각할 수 있는 단서들이 어떤 것들이 있느냐?라는 것이지요.
우리는 눈 하나를 감고
다른 눈 하나를 통해
어떤 것이 앞에 있고, 어떤 것이 뒤에 있는지를 알 수 있는 것일까요?
우리는 그것을 회화단서(pictorial cue-교재 그림 4.16)로 알 수 있습니다.
위의 그림을 보면 우리는 오토바이는 앞에 있고, 산은 멀리 뒤에 있다는 것을
한 쪽 눈을 감고도 알 수 있습니다.
단서가 제공됨으로써 우리는 깊이를 지각할 수가 있는 것이지요.
앞에 있는 것은 크게 그림으로써,
뒤에 있는 것은 작게 그림으로써
깊이를 지각할 수 있게 되는 것입니다.
위의 그림도 마찬가지이지요.
여기서는 앞에 있는 그림은 크게, 뒤에 있는 그림은 작게 그리지를 않았습니다.
여기서는 단서(cue)가 다르거든요.
어떤 단서가 제공되었지요?
맞습니다.
그림자입니다.
그림자 단서를 통해 여기서는 그 깊이를 지각할 수 있었지요.
하지만,
그림자가 엉뚱하게 있는 것은
그 깊이를 지각하기가 어렵습니다.
2. 양안단서는 양안부등을 통해서 얻어진 정보를 통해 깊이를 지각한다는 것입니다.
수업시간에 밑의 그림과 같이 했었습니다.
양안 부등이란 두 눈이 서로 다르다, 서로 다르기 때문에 보는 위치가 서로 다름을 말합니다.
위의 그림처럼 했을 때
우리는
맺히는 상을 봐야 합니다.
위의 그림처럼
멀리 있는 손가락(먼 대상)이 두 눈의 망막에 맺히는 부분은 중심화에 모두 맺힙니다.
하지만, 가까이에 있는 손가락(손가락이라고 씌여져 있는 부분)은 망막의 서로 다른 부분에
맺혀 있습니다.
이러한 양안부등의 단서들을 통해
두 눈을 가지고 있는 우리는 깊이를 지각하게 되는 것입니다.
이를 보고 양안부등을 통한 깊이지각이라고 합니다.