무의식과게놈

무의식과 게놈의 문제 해결 방식은 DeterministicFiniteStateAutomata인 TuringMachine이 아니라는 점에서 유사하다. 무의식에 대한 접근도 어렵고 게놈에 대한 접근도 어렵다. 인간이 만들어낸 가장 강력한 기계인 TuringMachine, 즉 컴퓨터로 다룰 수가 없기 때문이다.

한가지 아이디어가 있다. 일단 첫번째 가정은 무의식과 게놈의 문제해결방식이 동일하다는 것이다. 두번째 가정은 게놈 속의 유전자나 무의식 속의 원형(archetype)이 일종의 function 또는 procedure 객체(object)라고 가정하는 것이다.

이제 문제가 주어진다. 게놈에게 문제는 자연일 것이다. 자연은 선택과 진화의 압력을 게놈에게 준다. 무의식에게 문제는 생각하는 것 자체일 것이다. 대부분의 생각의 과정은 의식 속에서 이루어지지 않는다.

문제 해결 방법의 원칙은 UnitTest, TestFirstProgramming 을 사용하면 될 것 같다. 원하는 상태를 정확하게 기술하라. 그리고 프로그램을 실행시키라. 에러가 날 것이다. 그렇다면 거기다가 프로그램의 블록, 즉 유전자나 원형을 갖다 끼워 맞춰 보고, 다시 프로그램을 실행시키라. 에러가 나지 않는 것을 찾을 때까지. 에러가 나지 않는 것을 찾았다면, 그 다음 단계로 넘어가서 똑같이 반복한다. 반복작업에 의해서 저절로 프로그래밍이 이루어진다.

예를 들어, 조류의 등장에 대해서 프로그램을 해 보자. 일단 나는 것이 유리한 압력이 주어졌다. 하지만 아무리 기를 써도 날수가 없었다. 일단 날기 위해 필요한 것이 날개였다. 물론 엔진 같은 걸 수도 있지만 불행히도 엔진을 만들 유전자는 없었다. 날개를 만들기 위해서 일차적으로 팔, 어깨 근육을 강화하는 유전자를 골랐다. 그것은 작동하였다. 하지만 근육만 가지고도 날 수가 없었다. 그래서 모발을 만드는 유전자를 약간 변형해서 깃털을 만들었다. 몇발자국 퍼덕일 수는 있었지만 날 수는 없었다. 그래서 날개를 기준으로 앞뒤의 평형을 맞추기 위해서 신체 크기에 대한 유전자들을 조정했다. 비로소 날 수 있었다.

하지만 중요한 것은 이것들이 TestFirstProgramming에서처럼 단계적으로 일어나는 것이 아니라 모두 동시에 일어나는 일이라는 것이 아닐까 싶다. 어떤 순간에 어깨 근육 센 개체, 깃털 가진 개체, 신체 사이즈 조절된 개체들 또는 잠재적 유전자를 가진 개체들이 동시에 등장하고, 그런 다음에는 재조합만 잘 이루어지면 될 것이다. 따라서 서서히 조금씩 변화하는 것이 아니라, 완벽한 종이 갑자기 등장하게 된다.

진화론은 크게 기계론적 진화론과 목적론적 진화론으로 나뉜다. 현재로서 이 모델이 가장 크게 비판을 받을 수 있는 것은 목적론적 진화론이라는 점이다. 하지만 이 모델은 기계론적 진화론 모델에서 절대로 해결하기 힘든 중요한 한가지 문제를 해결했다. 프로그래밍 하는 주체가 따로 존재할 필요가 없다는 것이다. 신이 없어도 압력만 주어지면 스스로 문제의 해결 방법을 찾아가도록 자기조직할 수 있는 모델이라고 생각된다.

꿈은 무의식의 프로그램을 그대로 보여준다. 꿈은 원형, 상징들로 가득차 있다. 말도 안되는 경우도 있지만, 설사 그 경우에도 꿈에는 스토리가 있고 일정한 패턴이 있다. 그것은 무의식이 전혀 맞지 않는 상징들, 프로그램의 블록들을 연결하지 않는다는 것이다. 그 상징이 가리키는 실제적인 의미는 틀릴 수 있지만 문법은 맞다. 이것은 NoamChomsky의 ColorlessGreenIdeasSleepFuriously와 같다. 따라서 꿈은 무의식이 주어진 문제에 따라서 TestFirstProgramming함으로써 나온 결과로 해석할 수도 있을 것이다.

이것은 왜 과거형말하기가 작동하는지에 대해서도 하나의 설명 모델이 될 수 있을 것 같다. 최대한 정밀하게 문제가 해결된 과정을 상상하면, 거꾸로 거기까지 가는 해결책을 무의식이 TestFirstProgramming을 통해서 찾아낸다. 그 다음에는 그 방법대로 행하면 된다.

이것은 MonteCarloMethod 의 한 형태로도 볼 수 있을 것이다.

--지상은

꿈-사고로부터 꿈-내용을 형성하는 꿈의 기제 중에는 압축과 전치가 있다.

◎압축(Condensation) : 꿈-사고의 풍부한 내용에 비해 꿈-내용은 짧고 빈약하다. 그것은 꿈-사고 중 최소한의 부분만이 꿈-내용으로 꿈 속에서 표상요소를 통해 표현되기 때문이다. 즉, (ⅰ) 하나의 표면적인 요소는 여러 개의 잠재적인 요소를 대체할 수 있다. 꿈-내용의 요소들은 꿈-사고의 요소들에 의해 중층결정되어 있다. (ⅱ) 또한 이러한 압축은 공통적 특징을 지닌 잠재적 요소들을 섞어서, 꿈-내용의 복합적인 생성물을 만들어 낼 수 있다.

◎전치(Displacement) : 꿈-내용에는 서로 전혀 관계 없는 듯한 표상요소(A)들이 나타난다. 해석을 통해 드러나는, 일관된 의미를 지니며 심리적으로 중요한 꿈-사고의 표상(B)들은 꿈의 표면에 직접적으로 드러나지 않는다. 이는 원래 강도가 약했던 B의 관념들이 A의 에너지를 넘겨받아야 비로소 의식의 표면으로 떠오를만한 힘을 지니게 되기 때문이다. 중요한 것으로부터 별로 중요하지 않은 것으로의 심리적인 무게중심의 이행, 바로 이러한 전치를 통해 무의식적 기억은폐가 일어난다. --오티움

지상은님 상상력에 감탄!... 저는 무의식에 대해선 아직 제대로 공부한적이 없기에 드릴말씀이 없고요... 진화와 TestFirstProgramming에 대해서 몇자 적자면...

말라리아의 예에서 본듯이 진화의 방향은 최적화가 아닙니다. 그냥 그 당시의 조건에 살아남는 방향이라는 것이지요... 그러고 나서 다시금 조건이 바뀌면, 예전의 조건에 의해 생성된 형질이 고대로 따라간다는 얘기입니다.

한 예로... 제대로 설명이 될려나 의문스럽지만.. 인간은 생식기와 배설기를 같이 사용합니다. 현재와서 생각해보면 참 불합리한 조직구조가 아닐 수 없다는 얘기지요. 청결해야할 생식기와 같이 사용하는 배설기로 인해서, 위생과 관련된 많은 질병에 시달리게 되었다는 설이 있습니다. 이것을 만일 신이 디자인했다면, 이렇게 불합리하게 설계하지 않았을 것이라는 뜻이고, 저 윗대에 어류에서 양서류 진화과정에 그녀석들이 생식기와 배설기를 공유했다는 이유만으로 인간은 지금 이런 모양을 하고 있다고 하네요

한가지더... 남성생식기의 해부도를 보면, 고환에서 이어지는 관이 신장 부분까지 거슬러 올라가서 한바퀴돌아서 요도쪽으로 향하고 있다고 합니다. 양서류까지만 보더라도 신장과 생식기의 위치적 구조가 이렇게 삥 돌아갈 필요가 없었는데... 진화의 과정상 위치들이 서서히 바뀌게 되고... 그때 결정된 관의 위치적 순서로 인해서... 삥 돌아왔다고 합니다.

이는 마치 정원사가 꽃밭에 물을 주려고 호스를 끌어와서 주다가 한쪽 옆의 부분을 주려고 하니까 나무에 걸려서 짧은 호스의 길이로 인해 줄 수 없을때, 다시 나무를 돌아와서 주면 될것을 진화의 방향은 순간순간의 생존의 선택에 맡겨져있다보니, 호스를 더 길게 만드는 쪽으로 진화하게 되었다는 것입니다.

위의 예에서 살펴보건데, 목적론적 진화론은 물론, 문제의 해결방법으로 나아가긴 하지만, 어느정도 불합리한 모순을 안고 나아갈 수 밖에 없다는 얘기가 되고... 만일 이것을 신이 한번에 디자인 했다면 이렇게 불합리하게 만들지는 않았을것이라는것...

TestFirstProgramming도 마찬가지라는 생각입니다. 궁극적으로는 문제해결의 방향으로 나아가지만, 그 전단계, 전전단계에서 이미 커다랗게 만들어 놓은 논리로 부터 출발하게 되는 그 다음단계는 이전의 논리를 버릴 수 없음으로써, 계속 불합리를 앉고 나아갈 수 밖에 없습니다. 만일 TestFirstProgramming이 아니라, FirstEntireDesign한다면, 초기단계에 좀 힘들지는 몰라도, 위 현상과 같은 불합리성들은 피할 수 있지 않을까요? 마치 신이 생물을 새롭게 설계하는 것과 마찬가지로.... --yong27

yong27님의 말씀은 진화와창조의 논의를 이끌어 내는 얘기군요. 한번에 디자인 했다면 그건 창조겠지요. 모든 과학자들이 원하는 건 단 한가지죠. 창조만은 피해가자 제가 쓴 위의 논리도 바로 그 목적을 위한 거구요. 진짜 저 논리를 통해서 피해갈 수 있는지는 아직 확신이 없지만...
어떤 종이 등장하면, 멸종할때까지 거의 변화하지 않는다고 합니다. 바퀴벌레가 지구상에 등장해서 지금까지 디자인이 달라진 것이 거의 없다고 합니다. 명백히 진화와 대비되는 불연속적인 현상이죠. 그리고 진화가 같은 속도로 계속 일어나는 것이 아니라, 캄브리아기대폭발과 같은 시기에 폭발적으로 많은 종들이 등장했다가, 지금은 새로운 종이 거의 등장하지 않습니다. 새로운 유전자들, 즉 새로운 function을 담은 object들이 toolbox에 등장하자, 그것들의 재조합에 의해서 무수한 종이 새로이 완벽한 형태로 등장했다고 생각할 수 있지 않을까 싶습니다. 이렇게도 표현할 수 있을 것 같습니다.

생물체는 윈도우즈 스타일로 창조된 것이 아니라, 리눅스 스타일로 진화하였다. 각각의 유전자는 하나의 tool 객체이고, 이것들의 조합이 새로운 기능을 창발적으로 구현해 낼 수 있다. 조합 방식은 TestFirstProgramming 방식에 의하여 逆으로 조합해 오는 것이기 때문에, 그 과정상에서만 본다면 엔트로피의 감소 현상을 일시적으로 극복할 수 있고, (쉬운 것에서 복잡한 것으로 가는 것이 아니라, 복잡한 것에서 쉬운 것으로 오는 것이기 때문) 확률모델을 따르는 MonteCarloMethod 로 수행될 수 있기 때문에, 자연이라는 system을 벗어나 있는 전지전능한 디자이너의 존재는 논리적으로 필요하지 않다. --지상은

PS. 이거 너무 재밌고 짜릿하고, 할 말 무지 많다.

바퀴벌레 한마리만 보고서 진화가 불연속적 현상이라고 말할 수는 없을껍니다. 소위 EES라고 하는(Evolutional Equilibrium State. 맞나?) 진화적 평형상태가 있다고 합니다. 따라서 바퀴라는 생명체로 수렴하게된 종은 그 상태에서 잘 벗어나지 않을꺼고.. 그리하여 별 변화가 없던 것으로 간주되는 듯 싶네요... 하지만, 어떤측면에서 보면 이건 LocalMinima 에 빠진 것일 수도 있겠고, SimulatedAnnealing 처럼 보다 더 큼지막하게 흔들다보면 또다른 LocalMinima로 향해 나아가겠지요... 그렇다고 전에 빠져있던 구덩이에는 여전히 남아있는 녀석들도 있을껍니다. 현재 지구라는 환경은 이러한 큼지막한 흔들림 없는 중에 있는 것으로 생각되고, 그래서 거의 멈춰진듯 여겨질 수 있을껍니다. 하지만, 꼭 불연속하다고 여길 수는 없을껍니다. 많은 종의 같은기능 단백질 서열을 놓고 계통발생분석(Phylogenetic Analysis)을 했을 때 그 유사한 정도로 인해서 진화적 거리가 매겨지는 것을 보면, 윗글처럼 단번에 무수한종이 우르르 생겨났다는데에는 무리가 있다고 여겨집니다.

프로그램과 진화의 다른점이라면... 만일 고래를 예로 든다면, 이 고래까지 진화한 녀석이 만일 심해저깊은 곳에 살아야할 처지가 되었다고 해서 허파를 아가미로 변화시킬 수는 없을껍니다. 아마도 자신이 포유류임을 원망안할수 없겠죠 ^^. 원래 아가미였던것을 허파로 바꾸고, 이를 계속 가지고 있다가 다시 물속으로 들어간 녀석이 다시 아가미가 생겨나기 힘들겠지요... 된다해도, 무진장한 시간이 소요될지도 모릅니다.

프로그램은 Back하기가 쉬울껍니다. 한창 리눅스 개발도중에... 만일 핸드폰으로 인터넷이 되는 기능을 만들고 싶다면, 그 많은 리눅스 커널기능들을 다 가져갈 필요 없이 필요한 부분만 모아다가 따로 시작하면 되겠죠^^ 이건, 누군가가 Design해야합니다. 커널의 어떤 부위를 놓고갈지를 판단해야겠죠... 그렇기에 완벽하게 TestFirstProgramming이 실현되는데는 무리가 없잖은듯.. 적절한 예인지 저도 헤깔리네.. 흐.. --yong27

단번에 무수한 종이 우르르 생겨났다는 것은 추측이나 가설이 아니라, 실제 지구 역사상 일어났던 일입니다. 바로 그것이 biological big bang 이라 불리는 캄브리아기대폭발이라는 현상입니다.

캄브리아기 바로 밑의 지층인 precambria 기에서는 생물들의 화석이 거의 없다는 것이 특징이라 합니다. 말도 안되는 것은, 캄브리아기에는 각종 바다 생물의 화석이 수없이 발견되는데, 바로 밑의 지층에는 그들의 진화론적 조상 생물이 전혀 없다는 것입니다. 혹자는 노아의홍수의 증거라는 식으로 얘기하기도 합니다. 하지만 그런 식의 설명은 문제가 있고, 이것은 진화의 불연속성을 말해주는 하나의 증거라고 생각합니다.

화석 기록의 증거로는, 생물종들은 10만세대에 걸쳐, 심지어 100만세대 이상을 진화하지 않고 생존하며, 대부분은 멸종될 때까지 거의 진화하지 않는다고 합니다. 물론 이건 화석기록이니, 실제 기능적인 부분은 많이 간과되었겠지만요.

현대의 동물들이 속해 있는 "문"이 5억년 전의 캄브리아기 때부터 존재해 왔는데, 그때 이래 새로운 "문"이 생겨난 적은 없으며, 각 "문"안에서 새로운 "강"이 생겨나는 것도 약 4억년 전인 고생대 초기에 멈추었고, 새로운 "목"의 출현도 약 6000만년 전인 중생대 말에 멈추었답니다. 이것은 분명히 찰스다윈의 점진적인 모델과 상반되는 것입니다. 이 문제에 얘기를 하려면, 결국 목적론적 진화론이 등장을 해야 하고, 샤르댕의 사상이 나와야 하고, 이야기가 무척이나 길지요.

요점은 이것들이 모두 진화가 연속적이고 점진적으로 이루어진다는 찰스다윈의 모델에 대한 상반되는 증거들이라는 것입니다. TestFirstProgramming 의 개념을 끌어와서 얻을 수 있는 가장 중요한 이득은 불연속성을 설명할 수 있다는 것입니다. BottomUp 으로 만들어간다면 점진적으로 기능의 향상이 이루어져야 합니다. 하지만 TopDown으로 만들면, 완전히 완성될때까지 아무런 변화를 보이지 않을수 있습니다. 그러다가 갑자기 완전한 기능이나 형태가 "쨘" 하고 나타나는 겁니다.

밖으로 보이기엔 당연히 불연속적으로 보이겠지요. 내부적으로는 아니지만. 단백질 서열 분석은 어디까지나 내부적으로 변화하는 것에 대한 것이기 때문에 점진적일 겁니다. 하지만 밖으로 드러나 보이는 기능이나 형태의 변화는 역시 불연속적이지 않을까 싶습니다. --지상은

이번에는 무의식의 방면의 얘기. 어제 이 글을 올린 후에 자다가 꿈을 꿨는데, 재미있는 내용이었다. 평소 지상은는 거의 꿈을 기억 못한다.

지상은는 대학졸업식이나 학위수여식으로 생각되는 상황에 참가해 있었다. 주위에는 여러 사람들이 있었고, 모두 나와 다른 전공이었다. 다른 사람은 기억이 안나지만, 바로 앞에 있던 사람은 법학이 전공이었는데, 판사 옷을 입고 있었다. 나는 속으로 참 특이하다고 생각했다.

이 꿈의 의도는 명확하다. 지상은가 노스모크에 올린 글에 대해서 무의식적으로 어느정도 만족했다는 뜻이다.

무의식이 이 내용을 표현하기 위해서 어떻게 상징을 안배했는지 살펴보면, 노스모크의 상징은 나와 같이 있었던 많은 다른 전공의 사람들, 즉 노스모키안이다. 그 중에서도 가장 튀는 상징을 고른 것이 바로 판사 옷을 입은 법학 전공, 즉 CyberLaw님이었다고 생각한다. 졸업식이라는 상황은 보상에 대한 상징이다. 이러한 상징들을 배열함으로써, 무의식은 원하는 바를 표시하고 전달했다. 너무 빤히 보이는 꿈인데, 절대 지어낸 것이 아니다. 믿어주시길... -- 지상은

시간이 없어서 자세히 읽어보진 못했고 -- 사실 어떤 부분은 무슨 말인지도 이해가 잘 안됨 -- 그냥 생각나는 것 몇 개 단편적으로 갈깁니다.

• 우선 찰스다윈의 Gradualism만으로는 진화를 설명하기 힘들다는 것이 최근 과학자들의 지배적인 "믿음"입니다. StephenJayGould와 NilesEldredge가 1972년도엔가 쓴 논문의 PE(PunctuatedEquilibrium)가 그걸 설명하고 있죠. 처음에 SJG나 NE는 PE가 Gradualism을 대체하는 식으로 강력한 입장을 취하다가 나중에는 조금 뒤로 물러서는 면을 보이긴 했지만.
  
  사실 PunctuatedEquilibrium 과 Gradualism 을 이쪽은 맞고 저쪽은 틀리다든가 뭐 이렇게 이분법적으로 생각하는 것은 별 의미가 없는 일입니다. PunctuatedEquilibrium 을 인지한다고 해도 기본적으로 화석기록으로 알아낼 수 있는 시간단위는 최소 백만 년 단위입니다. 예를 들어 백만년 전의 인류화석과 지금의 인류골격을 놓고 PunctuatedEquilibrium 에 의해 급격히 진화했는지, Gradualism 으로 서서히 진화했는지 둘 중 하나를 선택하라고 하면 그렇게 문제를 내는 것 자체가 넌센스라고 봐야죠.
  
  
• MorphologicalDifference와 ReproductiveIsolation은 다른 차원에서 봐야합니다.
  
  
• TestFirstProgramming을 이야기하려면 ReFactoring을 빼놓으면 안됩니다. 사실 TFP만으로는 쓰레기 코드 밖에 나오지 않습니다. 물론 돌아가기는 하죠. ReFactoring은 동일 문제를 해결하긴 하되, 일종의 adaptability와 efficiency를 높이자는 겁니다(efficacy가 아니고). 겉으로 보기에는 프로그램에 전혀 변화가 없는 것 같지만 속의 DESIGN은 개선되죠. 그러다가 test case가 바뀌거나(requirement의 변화) 추가 되는 경우에는 역시 TFP로 해결을 하죠. 이 때에는 외부적으로 input, output의 변화가 있습니다. 지속적으로 ReFactoring을 하면서요.
  
  
• HillClimbing의 LocalOptimaParadox는 XP를 처음 보는 초보자들이 다 하는 비판입니다. XP를 잘 모른다는 반증이기도 하죠. 문제는 현실 세계에선 GlobalOptima 찾는 것이 불가능하다는 것이죠. 실제로 우리가 GlobalOptima에 있는지도 모르고. Predictability의 보장도 없고. 또 대부분의 경우 LocalOptima만으로도 충분하고. 설령 계곡에서 헤매다가 실패한다고 해도 IterativeDevelopment를 통해 ProblemSpace에 대한 많은 공부가 되니 손해볼 건 없습니다 -- BDUF(BigDesignUpFront) 경우는 feedback이 적어서 배우는 거 별로 없습니다. (사실 XP에선 SpikeSolution 등을 통해 일종의 HillSearching을 하기도 합니다.)
  
  
• 관련은 없지만, 일전에 VLSI circuiting problem을 GeneticAlgorithm으로 해결했던 게 기억에 나네요. mutation과 crossovering만으로 다양한 해를 탐색하는 건데, 문제의 요체는 어떤 representation을 사용하느냐였죠.
  
  

• MorphologicalDifference와 ReproductiveIsolation은 다른 차원에서 봐야합니다.
  ReproductiveIsolation 은 무엇을 뜻하는 건가요? --지상은
  
  글자 그대로, 생식적으로 격리되는 거죠. 대륙이 두 개로 갈라져서 하나의 개체군이 두 개도 나뉘어 서로 교류가 없다면 ReproductiveIsolation 이 될 것이고 오랜 시간이 흐르면서 유전자풀에 서로 다른 변화들이 쌓여간다면 외형은 같아도 (물론 외형도 달라질 수 있겠지만) 생식적으로는 교배가 불가능해질 수 있을 것 같군요.
  

프로그램이 완성되기 전까지 외부적인 기능 변화를 보이지 않음으로써 불연속적으로 보일 수 있는 예제 (지상은 자작이므로 틀릴 수 있음)

• 압력 상황은 대기 중의 산소 증가로 인한 원핵생물의 OxygenRespiration 기능의 획득이다.
  
  
  1. 모든 세포가 동일한 환경적 압력 상황이므로 공통된 목표가 설정된다.
     
  2. 이 문제를 해결하기 위해서 모든 세포들이 GeneDuplication, GeneRearrangement와 ExonShuffling 등 다양한 기전에 의해 한가지 씩의 대안, 즉 유전자를 마련한다.
     
  3. 이것들은 모두 부분적인 해결책에 불과하므로, (즉 TestFirstProgramming 할때 에러나는 상황에 대한 처리) 전체적인 TCA cycle 을 돌리지 못하여 OxygenRespiration 기능은 획득되지 못하고, 겉으로 볼 때는 아무런 변화가 없다.
     
  4. 다양한 방법에 의해서 세포들끼리 유전자를 서로 교환하고, 새로운 유전자를 계속 만들어 가는 과정 속에서, 우연히 전체 cycle 에 작용하는 모든 적절한 유전자들이 동시에 갖춰지는 event 가 일어나는 순간, 갑자기 OxygenRespiration 이라는 새로운 기능이 출현한다.
     
  5. 만약 고전적인 해석이라면, 세포 자체나 아니면 다른 누군가가 cycle 을 미리 알고 있다가 이 다음 단계는 이거 만들어라, 그 다음에는 이거 만들어라 알려주어야만 한다. 하지만 이 모델에서는 모든 것이 선택 압력에 대한 즉각적 대응과 확률 두가지에 의해서 설명될 수 있다.