창발성은 상호작용하는 구성 요소들의 집합에서 나타나는 행동이나 패턴이 개별 요소만 살펴서는 완전히 설명되지 않는 현상이다. 구성 요소 사이의 관계와 맥락, 피드백이 시스템 전체의 행동에 영향을 주며, 상호작용이 늘수록 결과를 예측하기 어려워질 수 있다.[4]

1. 개요

자기조직화는 간단한 국소 규칙을 따르는 구성 요소들이 상호작용하면서 전체 수준의 공간적·동적 패턴을 형성하는 과정이다. 동물과 로봇의 움직임에서는 뇌와 신체, 주변 환경의 상호작용이 개체의 움직임을 만들 수 있고, 여러 개체의 상호작용은 혼자서는 어려운 과제의 해결을 돕기도 한다.[1]

복잡계 이론은 세계를 비선형적이고 역동적인 체계로 다루며, 미래를 예측하기 어렵다는 점이 곧 무작위성을 뜻하지는 않는다고 설명한다. 복잡계의 진화가 반드시 발전을 의미하는 것도 아니다. 복잡계 관점은 자연과학의 이론적 배경을 바탕으로 디지털 네트워크 시대의 사회 변화와 집합적 현상을 살펴보는 데에도 적용된다.[2]

2. 상호작용과 창발 패턴의 형성

구성 요소가 서로 영향을 주는 관계가 많아지면, 전체의 행동과 결과는 각 요소의 특성만으로 파악하기 어려워질 수 있다. 복잡계 이론은 상호작용하는 요소들로 이루어진 체계에서 규칙과 규범이 나타날 수 있다고 본다.[2][4]

비선형 상호작용에서는 작은 변화가 그 크기에 비례하지 않는 큰 결과로 이어질 수 있다. 피드백과 환경의 맥락도 시스템의 행동을 바꾸며, 행동은 주변 환경과 작동 조건에 따라 달라진다.[4] 이런 특성은 비선형성과 피드백을 창발 현상과 연결해 살펴보게 한다.

3. 자기조직화와 집단 행동

자기조직화는 상호작용하는 구성 요소들이 간단한 국소 규칙을 따르는 가운데 전체 수준의 패턴이 생기는 과정이다.[1] 동물이나 로봇의 이동에서는 제어하는 뇌와 물리적 신체, 주변 환경 사이의 역동적 상호작용이 개체의 움직임을 형성할 수 있다.[1]

여러 로봇이나 동물이 상호작용하면 개별 개체가 수행하기 어려운 과제를 풀 수 있는 경우가 있다. 후각 원천 탐색에서는 여러 로봇이 함께 탐색할 때 난류로 냄새 확산이 교란되어도 원천을 더 견고하게 찾고, 국소적으로는 좋아 보이지만 최선은 아닌 해법에 갇히는 일을 피하는 데 도움이 될 수 있다.[1] 이는 집단 행동이 개별 구성 요소의 능력만으로 설명되지 않을 수 있음을 보여주는 사례다.

4. 복잡계의 조건과 변화 특성

복잡계와 창발성의 특성으로는 구성 요소 간 연결과 영향, 요소의 다양성, 비선형적 상호작용, 피드백, 적응, 맥락 의존성이 제시된다.[4] 이러한 특성에 비추어 시스템을 이해할 때는 개별 요소뿐 아니라 요소들 사이의 관계와 주변 조건도 함께 살펴야 한다.

복잡계 이론은 세계를 비선형적이고 비평형적인 체계로 다루며, 미래 예측이 어렵더라도 체계를 무작위라고 단정하지 않는다.[2] 사회의 진화 역시 반드시 발전을 뜻하지 않는다. 상호작용 속에서 나타난 사회가 이전보다 더 복잡해질 수 있다는 설명은 복잡성과 진보를 구별한다.[2]

5. 창발 행동의 관측과 사회 사례

SECAS는 근접 센서 배열에서 얻은 집계 데이터를 이용해 복잡적응계의 복잡한 행동을 탐지하는 방법으로 제안되었다. 그 예로 이동체의 군집 이동이 언급된다.[3]

디지털 네트워크 시대의 커뮤니케이션은 소통의 시공간을 넓혀 사회의 복잡계적 현상을 드러낼 수 있다고 설명된다.[2] 월드컵 거리응원, 촛불집회, 선거는 복잡계 관점에서 해석할 수 있는 사회 현상의 사례로 제시된다.[2] 이런 사례는 특정 맥락에서 창발성을 살펴보는 데 쓰이며, 모든 사회나 집단의 보편적 성질을 입증하는 것은 아니다.

6. 관련 문서

7. 인용 및 각주

[1] Wwww.frontiersin.org(새 탭에서 열림)

[2] Ccloud.nanet.go.kr(새 탭에서 열림)

[3] Sscienceon.kisti.re.kr(새 탭에서 열림)

[4] Ssebokwiki.org(새 탭에서 열림)