꿈과 머신러닝_AutoEncoder

꿈을 꾸는 과정을 AutoEncoder의 머신러닝 모델로 생각해 볼 수 있을 것같다.

 

꿈의 내용이 다음과 같은 경우일 때가 있다.

1. 자기 전 생각했던 내용

2. 자는 동안의 신체적 변화, 입력

1의 경우 꼭 자기 전만이 아닌 깊게 생각하거나 신경쓰이는 일이 있을 때 그와 관련된 꿈을 꾸는 경우가 있고, 2의 경우 자는 동안 신체적 변화나 외부의 자극에 의한 관련된 꿈으로 예를 들어 베게를 잘못 베거나 불편한 자세로 잠을 잘 때 온몸이 묶이는 꿈을 꾼다거나 하는 등의 경우

 

이렇게 현재 나의 상태와 비슷한 꿈을 꾸는 과정이 머신러닝의 autoencoder, gan 모델과 비슷하게 느껴졌다. 

 

꿈에 대해 좀 더 말하자면, 보통 꿈에서는 비이상적인 현상들이 나타나고 색을 구분할 수 없는 등의 현상이 나타나고, 또 이러한 꿈은 깨기 직전에 꾼다라는 말이 있다. (사실 램수면 중에는 항상 꿈을 꾸고 꿈의 기억 유무에 따라 꿈을 꿨다 라고 생각한다 이 내용 또한 뒤에 다룰 것이다)

 

이러한 꿈은 수면 시 경험하는 일련의 느낌으로 수면시 신체에 발생하는 현상에 대해

잠은 왜 자야하는가? https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EC%9E%A0%EC%9D%80-%EC%99%9C-%EC%9E%90%EC%95%BC-%ED%95%98%EB%8A%94-%EA%B2%83%EC%9D%BC%EA%B9%8C/\

잠은 왜 자야 하는 것일까? – Sciencetimes

위 글을 보면, 잠이 낮 동안 보고 느끼는 것들이 기억의 형태로 뇌에 저장되고 그 기억들은 강화된 시냅스 속에 저장되고 자는 동안 그 시냅스들 다시 활성화되며 어떠한 시냅스들을 활성화 시킬지 자면서 고른다는 내용이다. 

 

이러한 시냅스가 재활성화, 즉 중요한 정보를 저장시키기 위한 현상은 autoencoder의 표현 벡터로 줄이는 encoding 부분으로 생각할 수 있을 것이다. 하루 동안의 기억을 선별해서 기억해내는 것을 encoder가 높은 차원의 입력을 낮은 차원의 표현 벡터로 줄이는 것으로 이 과정에서 정보 손실, 뇌의 시냅스 삭제의 과정이 일어난다.

 

연구자들은 이러한 시냅스가 활성화 되는 것을 보고 꿈을 꾼다라고 판단을 하는 것인데, 신체와 뇌가 휴식을 하고 있는 깊은 수면 단계에선 이러한 시냅스들을 decoding 할 자원이 부족한 것이다.

 

그런데 잠에서 깨기 전 뇌가 다시 활성화되는 동안 시냅스들이 사람이 인식할 수 있는 , 꿈이라는 형태로 docoding 된다. 하지만 완전히 휴식 상태에서 벗어난 것이 아니기 때문에 보통의 형태보다 더 낮은 차원으로 decoding 됨에 따라 완전하지 않은 비상식적인 꿈을 꾸게 되는 것이다.

 

 

외부 자극과 관련된 꿈또한 이러한 자극에 대해 완전히 인식하고 판단하기 전에 먼저, 꿈의 형태로 신호를 줌으로써 수면 상태에서 완전히 회복했을 때 이러한 자극에 빠르게 대처할 수 있도록 하는 것이 아닐까?

 

더 많은 생각을 하게 된다. 꿈은 실제 흐르는 시간보다 훨씬 길게 느껴지는데 이는 우리가 언제 잠에 드는지 기억하기 힘든 것과 반대로 잠에서 깨고, 뇌가 활성화되면서 상대적으로 처리하는 정보량이 많아져 실제 흐르는 시간을 더 느리게 인지하는 것 같다. 

 

이는 인간의 생존에 더 도움이 되도록 하는 점이었을 것, 잠을 자는 동안 우리는 외부의 위협에 취약한 상황이고 실제 위협이 있을 경우 빠르게 이를 인지하고 잠에서 깨며 대처해야 할 것, 잠을 더 빨리 깰수록, 짧은 시간에 더 많은 세포들을 활성화 시킬수록, 실제 시간이 더 느리게 느껴질수록 우리는 꿈 속에서 외부 위협에 대해 완전하진 않지만 인식할 수 있는 시간이 더 길어지게 되고 꿈이 이러한 현상을 불쾌하게 표현함으로써 잠에서 깨고 났을 때 외부 위협을 크게 당황하지 않고 조금이라도 더 빠르게 대처할 수 있을 것

 

가위 눌린다라는 현상도 이와 관련해서 이야기해 볼 수 있을 것, 몸이 피곤할수록 잠에서 깨는 과정에서 가위에 눌리는 현상이 많이 발생한다고 하는데, 신체가 아직 원하지 않은 뇌의 기상에 반응하지 않아 몸이 움직이지 않고, decoding (피곤한 상태이기에 더 낮은 차원이나 더 느린 속도의 decoing?) 되는 과정에서 잘못 인식되는 외부의 소음등의 자극이 공포스러운 형태로 입력되는 것이 아닐까 라는 생각이 들었다.