[심리학] 스키너의 실험

스키너는 엄격한 생동 주의자였고, 학습심리학의 역사상 가장 많은 영향을 끼친 연구자 중 한 사람일 것이다. 그는 뛰어난 연구자인 동시에 작가이며 사상가였다. 또한 그는 컴퓨터가 발달하기 전인 1930~1940년대에 이미 여러 가지 기계 부품과 타이머를 사용하여 스스로 실험 장치를 제작하는 뛰어난 재능을 가지고 있었다. 일반인은 아마도 가설을 세우고 그것을 검증하기 위해 사전에 치밀하게 계획된 일련의 실험함으로써 과학이 진보된다고 생각하겠지만 그렇지 않은 경우도 있다. 스키너는 약 240cm의 통로에서 먹이를 강화물로 사용하여 쥐를 달리게 하였다. 한참의 실험 후 그는 지쳐 버렸다. 왜냐하면 시행마다 목표 상자에 들어간 쥐를 출발 상자로 되돌려 놓아야 했기 때문이었다. 그래서 그는 원형 통로를 만들어 부착하였다. 이 장치에서 쥐는 목표지점에 도달하여 먹이를 먹고 원형 통로를 따라서 처음의 출발지점으로 되돌아갈 수 있었기 때문에 실험자의 노력이 상당히 절감되었다. 그러나 이 경우에도 스키너는 시행마다 목표 상자에 먹이를 재공급해 주어야 했다. 그래서 그는 통로에 자동장치를 부착하여 쥐가 먹이를 자동으로 공급받도록 만들었다. 마침내 그는 통로가 약 240cm나 되지 않아도 된다고 생각하였고, 먹이 공급장치가 달린 작은 상자 속에 쥐가 누를 수 있는 지렛대 또는 비둘기가 쪽을 수 있는 원판을 부착한 실험 장치를 제작하였는데, 이것이 바로 스키너 상자다.



1. 습득과 소거

소 전적 조건화의 습득은 CS와 US 간의 관계에서 나타났다. 조작적 조건화에서는 반응 후에 오는 보상과의 관계에서 습득이 이루어진다. 즉, 스키너의 상자에서 레버를 누르는 반응과 그 뒤에 따라오는 먹이와의 관계에서 조작적 조건화가 나타나는데, 먹이는 레버를 누르는 반응을 강화하기 때문에 레버를 누르는 반응이 증가하게 된다. 여기에서 먹이는 반응률을 높이는 강화물이 된다. 고전적 조건화와 마찬가지로 조작적 조건화에서도 소거가 일어난다. 고전적 조건화에서는 CS 다음에 US가 동반되지 않음에 의해 소거가 나타나지만 조건화에서는 흰쥐가 레버를 눌렀을 때 먹이를 생략함으로써 소거를 일으킬 수 있다. 인간의 경우에, 당신이 옆자리의 동료에게 식사 때마다 같이 하자고 요청하는 버릇을 가지고 있다고 가정해보자. 만약 당신의 요청에 대해 동료가 몇 차례 계속해서 거절한다면 당신은 계속해서 동행을 요구하겠는가? 아마도 당신은 요청을 그만두게 될 것이다. 즉, 요청하는 행동이 소거되는 것이다.



2. 자극 통제 : 일반화와 변별

조작적 반응이 반응의 결과에 따라 통제되지만 반응에 선행하는 자극 또한 조작적 행동에 영향을 미칠 수 있다. 한 시험 대상 동물이 특정 자극이 있을 때 어떤 반응을 수행한 결과로 강화를 받았다면, 그 시험 대상 동물은 유사한 자극 조건 아래에서도 동일한 반응을 할 것이다. 이 현상을 자극일반화라고 하고, 일반화의 정도는 원래 자극과 새로운 자극 간의 유사성의 정도에 비례한다. 한편, 한 자극에 대한 반응 결과로 강화를 받고 다른 자극에 대해서는 반응하여도 강화를 받지 못하거나 훨씬 적은 강화를 받는다면, 학습자는 두 자극 사이를 구분하여 상의한 반응률을 나타낼 것이다. 이것이 바로 변별이라는 현상이다. 조작적 조건화에서 이처럼 반응에 선행하는 자극에 의해 그 반응이 변하게 되는 것을 자극 통제라고 한다.



3. 행동 조형

스키너 상자에서 쥐가 음식물을 얻기 위해서는 벽에 장치된 지렛대를 눌러야 하고, 이 반응이 어려움 없이 수행될 수 있어야 연구자는 학습 시험을 할 수 있다. 그러나 스키너 상자 속에 쥐를 넣어 놓고 마냥 기다리면 쥐는 지렛대를 누르지 않을지도 모른다. 쥐가 반응할 때까지 무한히 기다리는 것을 피하기 위해 스키너는 조형이라는 절차를 고안하였는데, 이것은 연속적 접근법을 사용하여 연구자가 원하는 새로운 반응을 만들어 내는 절차다. 이 절차는 단번에 지렛대 누르기를 훈련하는 것이 아니라 동물의 행동을 점차 지렛대 누르기 반응으로 접근시키는 것이다. 처음에는 스키너 상자에서 쥐가 흔히 나타내는 행동인 일어서기를 강화한다. 몇 차례 강화 후 쥐는 일어서는 반응을 번번이 하게 될 것이다. 그다음에는 강화규칙을 변경시켜 쥐가 지렛대가 있는 곳을 향하여 일어서는 행동만 강화하고, 다음으로는 지렛대 가까이에서 일어서기를 할 때만 강화물을 제공한다. 다음 단계에서는 앞발이 지렛대에 접촉하였을 때 강화물을 제공하고, 마지막으로 앞발이 지렛대를 누르면 강화물인 먹이가 음식 접시로 자동으로 떨어진다.



4. 행동 연쇄화

스키너 상자에서 지렛대를 누르는 것과 같은 간단한 반응은 조형에 의해 확립되지만 보다 복잡한 행동을 만들어 내기 위해서는 연쇄화라는 기법을 사용해야 한다. 동물에게 훈련하려고 하는 행동이 여러 반응이 순차적으로 연결된 것이라고 가정하자. 우리는 동물의 반응 연쇄에서 그다음 반응을 수행할 기회를 부여하여 각각의 반응을 강화할 수 있다. 그리고 연쇄의 마지막 반응은 실제로 강화한다. 예를 들어, 처음에는 쥐를 맨 위층에 올려놓고 먹이를 준다. 그다음에는 두 번째의 중간층에 쥐를 올려놓고, 맨 위층으로 올라갈 수 있게 사다리를 설치한다. 이 상황에서 쥐는 사다리를 타고 위층으로 올라가는 것을 학습할 것이다. 중간층에서 위층으로 사다리를 타고 올라가는 반응이 반복적으로 나타난 후에 사다리를 제거한다. 이제 쥐는 그림에서 볼 수 있듯이 사다리와 연결된 줄을 당겨 사다리를 올린 후 위층으로 올라가는 것을 학습해야 한다. 마지막 단계로 쥐를 맨 아래층에 올려놓는다. 이제 쥐는 앞서 학습한 행동을 적용하여 사다리를 타고 중간층에 올라가서, 그곳에서 줄을 당겨 사다리를 올려놓고, 그것을 타고 올라가서 음식을 먹을 것이다. 이 과정에서 일차 강화물인 먹이는 마지막 반응 후에만 제공된다. 연쇄의 나머지 반응들은 그다음 반응을 수행할 기회를 부여받는 것으로 강화된다.

 

2022.05.31 - [심리학] - [심리학] 생활 속의 고전적 조건화