Trial  and  Error

시행착오 試行錯誤 trial and error ...........

인간의 문제 해결에 있어서의 시행착오의 예로, 교수가 당신에게 서로 다른 열쇠 열 개가 묶여 있는 고리를 주면서 복도 끝에 있는 실험실 문을 얼마나 빨리 여는지 초시계로 측정한다고 해 보자. 어느 열쇠가 그 문에 맞는 것인지를 모르는 당신은 즉각적으로 문제를 인식하게 된다. 현재의 상황을 평가한 후에 아마도 시행착오를 통해 그 문제를 해결하려고 시도할 것이다. 당신은 아무 열쇠나 하나를 열쇠 구멍에 넣어 돌려보고 안 되면 다른 것을 열쇠 구멍에 넣어 돌려보는 등의 시도를 계속하여 결국 문을 열게 될 것이다.

비록 시행착오가 가끔씩은 효과가 있지만 항상 효율적인 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램을 배우는 사람 중에서 시행착오에 의존하는 사람은 더욱 늦게 학습하는 경향이 있다 (Green & Gilhooly, 1990). 만일 교수가 서로 다른 열쇠 50개가 달려 있는 열쇠 뭉치를 준다면 시행착오를 통해 문을 열려고 시도하기보다는 교수에게 되돌아가서 어느 열쇠가 맞는 열쇠인지를 물어보는 것이 더욱 효율적이라는 것을 알 수 있을 것이다. 보다 나쁜 상황을 상정한다면, 컴퓨터 워드프로세서를 사용하면서 키들의 조합을 시도하여 어느 키들이 어떤 기능을 하는지를 시행착오를 통해 알아 나간다면 이에 관한 간단한 보고서를 작성하는 데 한 달 혹은 1년이 걸릴지도 모를 일이다. 그나마도 불완전한 것이 되기가 십상이다...........

이는 한 가지 가능한 해결책을 시도해 보고 나서 해결되지 않으면 차례로 다른 해결책을 시도해 보는 것을 말한다. 고전적 조건화로 잘 알려진 Ivan Pavlov 는 시행착오의 중요성을 강조한 최초의 과학자이다 (Windholz, 1992). 대장균조차도 시행착오를 통해 이동한다는 연구 결과 (Marken & Powers, 1989) 도 있다. 따라서 시행착오는 가장 기본적인 형태의 문제 해결 방안이 될 것이다. .......... (오세진 1999)

학습의 성립에 관하여 미국 심리학자 Edward Thorndike 가 동물 실험에 바탕을 두고 주장한 해석. 동물이 문제상황에 놓이면 여러 가지 행동을 일으키는데, 그 가운데 우연히 문제해결을 가져온 행동, 또는 문제해결에 가까운 행동은 결과적으로 만족과 쾌락을 줌으로써 강화되고, 상황과 행동이 결합되어 학습을 성립시킨다는 것이다.

손다이크는 1898년 《동물의 지능》에서 이 해석을 주장했는데, 예를 들면 고양이를 공복 상태로 문제상자(puzzle box) 안에 넣으면 긁거나 깨무는 등 여러 가지 반응을 보이는데, 그 반응 가운데 우연히 어느 것인가가 장치에 닿아 탈출에 성공한다. 그는 이것을 ＜시행착오와 우연한 성공＞이라 했고 이러한 시행을 거듭하는 동안에 차츰 탈출하기까지 시간이 단축된다는 것을 나타내 이것이 학습성립을 반영하게 되었다. 시행할 때마다 문제상자 안의 자극작용과 반응이 같지는 않지만 효과적인 결과를 가져오는가 아닌가에 관해서는 공통된 면을 가진다. 손다이크는 ① 만족을 가져오거나 만족에 가까운 반응은 그 자극작용과의 결합을 강화시키고, 불만족을 가져오거나 불만족에 가까운 반응은 그 자극작용과의 결합을 약화시키게 되어 결과적으로 만족에 이르는 반응이 선택된다는 ＜효과의 법칙(law of effect)＞ ② 만족을 가져오거나 만족에 가까운 반응은 되풀이됨으로써 일어나기 쉬워지고, 불만족을 가져오거나 불만족에 가까운 반응은 되풀이되면 그만큼 일어나기 어려워진다는 ＜연습의 법칙(law of exercise)＞ ③ 자극작용과 반응의 결합은 사용되는 만큼 강화된다는 ＜사용의 법칙(law of use)＞ ④ 사용되지 않으면 없어진다는 ＜불사용의 법칙(law of disuse)＞으로 나누었다. 이것은 자극작용과 반응의 결합을 강조한 것으로서 결합주의 (connectionism) 라고도 한다.

시행착오에 의한 학습을 학습 성립의 유일한 과정으로 볼 수 없는 것은 독일 심리학자 W. 쾰러의 침팬지의 문제해결에 관한 연구에서 분명해졌다. 손다이크의 문제상자에서는 문제해결의 목표를 고양이가 미리 발견할 수 없기 때문에 시행착오에 의한 탐색이 이루어진다. 쾰러의 침팬지 연구에서는 우리 안에서 손을 뻗치는 것만으로는 바깥의 바나나를 잡을 수 없는 상황에서 침팬지는 우리 안에 있는 막대기를 발견하고 이 막대기로 바깥의 바나나를 당기는 데 성공한다. 이 성공은 1번뿐이고 같은 상황에서 재현하기 때문에 연습의 법칙은 필요하지 않다. 쾰러는 이와 같은 학습을 ＜통찰에 의한 학습＞이라 하였는데, 이에 대해 손다이크의 문제상자 학습은 ＜시행착오에 의한 학습＞이라 한다. ..............

Trial and error 는 지식, 즉 명제적 지식과 방법 (propositional knowledge and know-how) 을 얻는 방법의 일종이다. 시행착오에서는 어떤것이 작동하는지를 알기위해 하나의 옵션을 시행해보고 제대로 작동하면 해결되는 것이지만, 작동하지 않으면 (즉 에러가 발생하면) 또 다른 옵션을 시행한다.

시행착오의 한 방법은, 먼저 선험적인 (a priori) 옵션을 가장 가능성있다고 보고 시행하여보고 다음으로 가능성이 큰것을 시행해보아 해법을 발견할때까지 또는 옵션이 다할때까지 시행한다. 또 다른 방법은 무작위로 단순하게 수행하는 것이다.

Bogosort 는 리스트를 정렬하는데 시행착오 접근방식을 사용한다고 볼수있다.

시행착오는 많은 특징을 가지고 있다 :

• solution-oriented: trial and error makes no attempt to discover why a solution works, merely that it is a solution.
• problem-specific: trial and error makes no attempt to generalise a solution to other problems.
• non-optimal: trial and error is an attempt to find a solution, not all solutions, and not the best solution.
• needs little knowledge: trial and error can proceed where there is little or no knowledge of the subject.

시행착오는 전통적으로 항생제와 같은 신약을 발견하는 주요한 방법이었다. 화학자는 그들이 바라는 효과를 찾을때까지 무작위로 화학물질로 단순하게 실험을 반복한다.

과학방법론은 어떤 가설을 형식화하고 테스트하는 데 시행착오의 요소를 포함하고 있다고 볼수있다. 시행착오의 기본적인 개념을 응용한 다양한 탐색 (search) 방법들, 예를들면  유전알고리즘 (Genetic Algorithm), 모의 담금질 (Simulated Annealing), 강화학습 (Reinforcement learning) 등과 비교하여 보라. ............. (Wikipedia : Trial and error)

term :

문제해결 (Problem Solving)   휴리스틱 (Heuristic)   알고리즘 (Algorithm)   탐색 (Search)   시행착오 (Trial and Error)   통찰 (Insight)   직관 (Intuition)

paper :

시행착오 : 오세진 외