1. 컴퓨터와 뇌
정보 처리를 실행하는 고도의 장치로서, 현재 컴퓨터와 뇌의 2개가 존재한다. 그러나
이 두가지는 정보처리방식이 전혀 다르다. 컴퓨터는 주어진 프로 그램에 따라서 한번에
하나의 명령을 정보를 변환하고, 또 이 정보에 기초하여 다음에 무엇을 할 것인지를 결정한다. 한번에 하나의 명령어가 처리되기 때문에 이를 <직렬의 정보처리>라고 부른다. 모든 정보는 0. 1의 숫자에 의해 기호로 표현되고 프로그램에 의해 처리, 변환되는 것이기 때문에 컴퓨터에 의한 정보 처리의 기본은 기호조작이다. 수학적 기초는
수리논리학이 제공하고 있다.
뇌에서는 다수의 뉴런이 복잡하게 연결된 네트워크를 이루고 있다. 입력정보가 들어오면 그것을 수용한 뉴런이 흥분하여, 이 흥분이 다른 뉴런에 전달된다. 뉴런간의 결합에는 병렬적으로 흥분상태의 다이나믹스가 진행된다. 이것이 뇌의 정보처리 과정이다. 다수의 기본요소(뉴런이건 아니건)의 결합에 의한 상호작용으로 정보처리가 진행되는 측면을 중시하고 이것으로 어떠한 정보 원리가 시현 가능한가를 탐구하는 입장이
커넥셔니즘이다.
정보처리에는 처음부터 직렬과 병렬의 두 가지 기본원리가 존재했다고 볼 수 있다.
컴퓨터는 직렬의 길을 선택하여 기호조작의 가능성을 발전시켰다. 한편 생물은 진화의 과정에서 병렬의 길을 선택하여, 인간의 뇌에서 보여주듯 고차 정보처리의 길을
개척하였다. 이 과정에서 인간은 언어에 의한 기호조작을 필요로 하여, 직렬원리도
포함시켜 이것을 병렬의 하드웨어 상에서 실현시켰다. 의식의 개념도 이런 과정에서
생겨났다.
2. 직렬 정보처리의 원리 - 현재의 컴퓨터
먼저, 직렬정보처리의 원리를 생각해 보자. 수학자 튜링은 인간이 의식적으로 하는
정보처리인 사고과정을 연구하여, 그 원리를 규명하려 했다. 수학기초론을 건설하는
입장에서, 사고나 추론의 가능성과 한계성을 명확히 했던 것이다. 그는 순서에 의해
튜링머신이라는 가공의 기계를 고안하였다. 그 결과 만능 튜링머신이라는 것이 있고
어떤 알고리즘도 이 기계를 사용하여 실행할 수 있음을 보였다. 현재의 용어로 표현하면
프로그램과 데이타를 기계에 주면 어떤 알고리즘도 실행가능하다는 것이다. 따라서
프로그램을 변경한다면 어떤 알고리즘도 실행가능하다. 프로그램과 데이타가
기계속에서 동등하게 취급된다는 폰 노이만의 시사도, 원천을 따진다면 튜링의 원리에
불과하다. 이처럼 튜링머신에 의한 직렬방식 기계 계산의 만능성을 보여줌과 동시에,
튜링은 그 한계도 명확히 했다. 즉, 함수 중에는 튜링머신으로는 계산불가능한 함수
알고리즘으로는 풀 수 없는 문제가 있음을 보였다. 이러한 이론은 계산가능성의 이론
이라고 불리며, 궤델의 불완전선 정리와도 관련된다.
튜링머신인 컴퓨터는 1940년대에 전자기술을 사용하여 기술적으로 실현되었다. 그러나
정보원리는 그 이전에 명확히 정립되어 있었다.직렬 정보처리의 기초이론위에 알고리즘
이론, 언어이론, 데이터베이스의 이론 등을 포함하는 컴퓨터과학이 탄생하였고, 그 위에
추가된 것이 인공지능이다.
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