아동의 언어습득 과정에서의 모방은 흔히 볼 수 있는 현상이지만 한편 인간의 독특하고 신기한 일면이기도 하다. 이 모방에 관하여 그동안 많은 연구들이 되어왔으나 그 중요성이나 역할에 대한 연구들의 결론이 모두 일치하는 것은 아니다. 본 논문에서는 이 모방현상에 대한 그 동안의 연구들을 이론별로 분류해 보고 각 이론들이 모방의 역할을 밝히기 위하여 사용해 온 연구방법, 절차들을 분석해 보았다. 행동주의와 사회학습이론에서는 언어습득에서의 모방의 역할을 특히 강조하고 있으며 이 모방의 효과를 입증하기 위하여 다른 어떤 이론보다도 훨씬 조직적인 실험연구를 해 왔다. 이와는 대조적으로, 언어 심리학적 접근에서는 언어습득에서의 생득성과 창의성을 강조하므로 모방의 역할은 중시하지 않으며, 모방의 정의를 엄격하게 규정하고 자연적인 관찰 중심의 연구를 주로 하여 언어습득에서의 모방의 역할이 미비하다는 결론을 내리고 있다. Piaget 중심의 인지발달적 접근에서는 모방을 인간의 전체 발달의 한 측면으로 보아 모방은 인지발달과 함께 점진적으로 발달되는 것으로 설명하고 있다. 특히 언어발달에서의 지연모방의 중요성을 강조하고 있으며, 대부분의 연구는 자연적인 관찰연구를 통하여 모방의 발달과정을 밝히고 있다. 언어발달에서의 모방의 역할에 대한 지금까지의 일치하지 않는 연구 결과들은 각각의 이론들이 나름대로 달리 모방을 정의하고, 언어의 다른 측면들을 다루어 왔기 때문으로 밝혀 졌다. 앞으로 언어발달이 아동의 발달 전체의 맥락 속에서 연구되어지고, 언어습득과정에서 보이는 아동들의 개인차까지도 고려되어지는 포괄적인 연구가 이루어지면 모방의 역할도 좀더 명백하고 일관성 있게 밝혀지리라 본다.
자연계에 존재하는 생물체는 오랜 시간에 걸쳐 지구의 가혹한 환경에 적응하면서 다듬어져온 최적화된 작품이다. 이러한 동 식물의 생체 특징 모방은 기존 기술의 한계를 돌파하면서 가장 활발한 연구 분야로 자리 잡고 있다. 생체모방 로봇은 생체모방 기술의 한 분야로써 곤충, 새, 물고기, 그리고 여타 동물들을 연구해 생명체의 우수한 특성을 로봇기술에 접목함으로써 기존의 로봇 시스템이 극복하지 못했던 수많은 난제 해결에 도전중이다. 생체모방 로봇 기술의 최신 동향을 크게 세 줄기로 나누면 실용화, 생체분석법의 다양화, 모방대상의 다양화로 분류될 수 있다. 이 글에서는 이상에서 언급한 생체모방 로봇의 최신 동향에 대해서 소개한다.
생체모방로봇은 다양한 생물들의 움직임이나 특징을 모방하여 이를 로봇에 적용한 연구를 의미한다. 다양한 생물들의 존재와 마찬가지로 다양한 생체모방로봇 연구가 진행되고 있는데, 이 글에서는 지상용으로 연구 개발되고 있는 생체모방로봇들을 소개하고 이 분야의 연구가 발전되어가고 있는 방향에 대하여 소개하고자 한다.
We are imitating animals. True imitation can be defined as a learning to do an act from seeing it done by others. We have been building culture by imitating others' skills and knowledge with high fidelity. In this regard, it is important to ask how the faculty of imitation has evolved and how imitation behaviors develop ontogenetically. It is also interesting to see whether nonhuman animals can imitate truly or not and how different imitation learning is among human and non-human animals. In this paper, first I review empirical data from imitation studies with human and nonhuman animals. Comparing different species, I highlight their different levels of copying fidelity and explain the reason why they are showing the difference. Then I review recent studies on neurobiological mechanisms underlying imitation. The initial neurobiological studies on imitation in humans suggested a core imitation circuitry composed of mirror neuron system [inferior parietal lobule(IPL) and inferior frontal gyrus(IFG)] and the posterior part of the superior temporal sulcus(pSTS). More recent studies on the neurobiology of imitation, however, has gone beyond the studies on the core mechanisms. Finally, I try to find out implications of psychology and biology of imitation for cultural evolution. I argue for a memetic approach to cultural evolution, along the lines with a recent study on measuring memes by mirror neurons system.
The purpose of this case study is to examine how group rhythmic playing can help enhance imitation skills for 3 children with developmental disabilities aged between 30-50 months. The program was composed of social musical play, the therapist's imitating the way young children played musical instruments, and the young children's imitating the way the therapist played musical instruments. Every session was videotaped, and the researcher and two music therapists checked the videotaped sessions to ensure the reliability of findings. The case study demonstrated the following results. First, the three young children who participated in the playing of rhythmic musical instruments showed an increase in imitation behaviors. Second, the infants exhibited the greatest change from 1 beat imitation according to the degree of difficulty of group rhythm musical instrument demonstrated. Third, the most radical change in the infants' ability to imitate appeared in Sessions 3-7 where the therapist imitated the operation and a performance of the infant. In conclusion, the activity of playing rhythmic musical instruments in a group generated improvement in the imitation ability of young children with developmental disabilities.
In the paper, a robot control technique by employing Biomimetics is described. Rhythmic movements of the diving beetle's leg were analyzed and the formulated equations on the motion were drawn by applying Fourier least mean square fitting method. Simple control parameters were defined by comparing the observed locomotion through a motion capture system and reproduced motions according to changes in the values in the equation. Subsequently, the correlation of each parameter was discovered and expressed in a parameter space. Apparently, it was confirmed that various bio-mimicking motions can simply be generated for controlling the robot. Additionally, robot designing based on adopting structural advantages which the living organism possess have been briefly introduced. The proposed bio-mimicking motion generating technique was observed to be applicable to robot system developments under various environmental conditions.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2012.11a
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pp.403-405
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2012
본 연구에서는 인간과 서비스 로봇과의 상호작용에 필요한 동작의 학습을 위한 방법으로 모방학습을 활용한다. 로봇을 모방학습 시키기 위해서는 모방학습을 위한 특정한 구조가 필요하다. 따라서 선행자가 로봇을 직접 움직여 생성한 모방학습 데이터를 저장하고, 그 데이터를 학습알고리즘에 적용시킨 뒤 로봇이 학습 내용을 수행하도록 하는 모방학습 프레임워크를 제안한다. 모방학습 프레임워크의 프로그래밍은 본 연구에서 사용하는 휴머노이드 로봇인 나오에서 제공하는 그래픽기반 환경 개발도구인 콜레그래프를 활용한다.
자연계 모방 기법은 무선 센서 네트워크 설계를 위한 핵심 알고리즘 개발에 광범위하게 이용되어 왔다. 본 고에서는 자연계 모방 기술을 적용 형태에 따라 최적의 무선 센서 네트워크 설계를 위한 최적화 문제 해결 도구로 이용되는 경우와 자연계 현상을 센서 노드가 모방하여 적응성 있는 분산 제어 알고리즘 개발에 적용되는 경우로 구분하고 각각의 연구 동향을 살펴본다. 또한 본 고에서는 무선 센서 네트워크의 설계 제약 사항을 고려하여 성능 평가 방법 관점에서 무선 센서 네트워크에 적용된 자연계 모방 기술들을 분석하고 향후 연구 방향을 제시한다.
시각 센서를 이용하는 생체 모방 귀소 내비게이션은 일반적으로 곤충들이 사용하는 광학 흐름에서 모티브를 얻어 구성된다. 생체 모방 로봇 귀소 내비게이션은 기존의 확률 로보틱스 기반 내비게이션이 갖고 있는 복잡성 문제에 대해 훌륭한 대안이 될 수 있다. 본고에서는 생체 모방 귀소 내비게이션의 종류와 더불어 주목할 만한 관련 기술들을 개괄하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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