[수학 교과 추천 도서] <인공지능수학> 인공지능과 수학

쌤과 함께! 교과 연계 적합書 | 수학④ <인공지능수학> 인공지능과 수학

취재 김한나 ybbnni@naeil.com

 수학 교과 자문 교사단 
김문석 교사(경북 포항제철고등학교)  
박주연 교사(경남 마산무학여자고등학교)  
허선 교사(제주 성산고등학교)

 

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개념 Check! ✔︎ 인공지능은 인간의 학습 능력과 추론 능력, 지각 능력, 자연언어 이해 능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술임 ✔︎ 딥러닝, 알고리즘의 작동 방식 및 튜링 테스트의 한계 톺아보기 ✔︎ 관련 전공: 수학과, 공학계열, 데이터사이언스학과, 공학 계열, 상경 계열, 사회과학 계열 등

 <수학은 알고 있다>

 

★★★☆

지은이 김종성

펴낸곳 더퀘스트

※★의 개수는 난도를 의미. 적을수록 읽기 쉬운 책.

“수학은 예측 불가능한 시대를 살아가는 우리에게 필수적인 도구입니다. 이 책은 예측과 분석의 기본 원리를 탐구하고 현대 사회에서 필수적인 인공지능, 빅데이터, 확률, 통계, 수학적 모델링 등을 흥미롭게 풀어냅니다. 그러면서 수학이 단순한 계산을 넘어 불확실성을 관리하고 예측을 개선하며 복잡한 세상을 이해하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 알려주죠. 수학이 실제 생활과 얼마나 밀접하게 연결돼 있는지, 또한 어떻게 복잡한 세상을 해석해내는지 보여주는, 재미와 유용성을 모두 갖춘 교양서입니다. 이 책을 읽으며 수학과 친밀해지는 시간을 가져보길 추천합니다.”_ 자문 교사단

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 ONE PICK! 함께 읽기 

독버섯을 판별하는 법? 수학에게 물어봐!

 

2020년 노벨 물리학상을 수상한 로저 펜로즈는 “자연을 이해하려면 가장 먼저 수학을 이해해야 한다”고 말했다. 인정하긴 싫지만, 수학이 세상에 존재하지 않았다면 아마 우린 여전히 기원전 700년 수준의 삶을 살고 있을 것이다. 오펜하이머의 원자폭탄 프로젝트부터 엔비디아의 시작과 챗GPT의 탄생까지. 급변하는 길목마다 수학이 있었다.

 

책은 수학을 ‘현상을 이해하고 예측하는 방법론’이라 정의한다. 달콤한 수박을 고르는 행위에도 수박의 색상과 모양, 촉감, 소리 등 ‘측정 가능한 독립변수를 들여다보는 수학적 사고’가 존재한다는 것이다. 심지어 8천 종이 넘는 버섯 중에서 독버섯을 골라내는 것도 수학과 함께라면 가능하다. 이렇게 호기심을 부추기며 딥러닝과 회귀분석, 예측모델 등 현대 사회에서 쓸모 있는 수학만 골라 여러 단계에 걸쳐 설명한다. 

 

수학적 질서는 미래의 불확실성을 줄인다. 감염병 예측에 쓰이는 SIR 모델을 만든 것도 수학자 윌리엄 커맥과 앤더스 맥켄드릭이었다. 다만 수학적 사고가 모든 상황에서 완벽한 답을 찾아내지는 못한다고 책은 말한다. 그러면서 ‘불확실한 현실과 한계를 인정하고 결점을 보완하는 대책을 찾아야 한다’고 강조한다. 수학을 ‘가까이하기엔 너무 먼 학문’이 아닌 ‘세상을 보는 창’으로 인식하게 할 친절한 안내서다. 수학과 웃으며 소통하고픈 모든 이들에게 권한다.   

한걸음 더 ✔︎ 선형회귀분석에서 사용되는 최소제곱법을 조사하고, 수학적 원리 톺아보기 ✔︎ 전염병 확산을 예측하고 이해하는 데 사용되는 수학적 모델인 SIR 모델 탐구해보기 ✔︎ 이미지 데이터, 인공신경망, 차원 축소 등 인공지능에 활용되는 다양한 행렬 이론을 조사하고 심화 학습해보기

 

 

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 대학생 선배의 독서 이야기 
연계 전공 | 컴퓨터공학부
 

“컴퓨터공학도의 자세 책에서 배웠죠”
 

문가람

서울대 컴퓨터공학부 1학년

(경북 포항제철고)

 

Q. 컴퓨터공학부 진학을 결심한 계기는 무엇인가요?

운명이었던 것 같아요. (웃음) 초등학교 컴퓨터 시간에 스크래치 프로 그램으로 블록 코딩을 했는데, 그때 화면 속 물체가 제가 원하는 방향 으로 움직이는 걸 보며 희열을 느꼈어요. 그때부터 고교 입학 전까지 프로그래밍 언어를 학습하는 등 계속해서 코딩에 관심을 갖고 프로그 래머의 꿈을 키웠죠.
고1 때 인공지능 수학 동아리에 가입해 4차 산업혁명 기술을 익혀나갔 고 <인공지능과 수리논리> <인공지능수학> 등을 수강하며 수학적 원 리를 좀 더 깊이 학습했죠. 또한 인공지능의 학습 편향에 따른 편견과 오류에 관한 문제의식을 인문학에 기반해 탐구하기도 했고요. 일각 에선 ‘개발자의 길은 쉽지 않다’고 하지만 놀라운 속도로 발전하고 있 는 인공지능과 다양한 4차 산업혁명 기술을 보고 있노라면, IT 분야 의 전문가가 되고 싶다는 꿈이 더욱 공고해져요. 운명, 맞죠?


Q. 고교에서 독서 활동을 어떻게 했나요?

코딩이 재미있어서 컴퓨터공학부 진학을 결심했다면 독서는 컴퓨터 공학도로서 추구해야 할 올바른 자세와 의식을 채워줬어요.인공지능 은 인간을 비추는 거울이라고 봐요. 어떤 데이터를 학습하느냐에 따 라 세상을 바라보는 방식이 결정되죠. 문제는 데이터 자체가 편향된 경우가 많다는 건데요. 독서를 통해 인공지능의 윤리 원칙과 관련 법 규를 제정하는 것도 중요하지만 무엇보다 개발자를 비롯해 전 인류가 인문학적 소양과 윤리의식을 함양하기 위한 노력을 게을리하지 않아 야 한다는 점을 깨달았어요.
‘명예나 이윤이 아닌 사회적 가치를 창출하는 연구를 하고, 실제 사회 문제 해결을 위한 인공지능 솔루션 개발에 참여하는 것’, 책을 읽지 않 았다면 과연 이런 소망을 품을 수 있었을까 싶어요.

 

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 추천 도서 

 

 

<AI는 인문학을 먹고 산다>
지은이 한지우
펴낸곳 미디어숲

  
인공지능 시대에 인문학의 가치를 알려주는 도서 입니다. 기술이 강조되는 시대에 ‘인간다움’ 을 강 조하는 걸 역설적이라고 보는 시각도 있지만, 이 책은 인문학적 사고방식이 기술의 가치를 높이는 데 어떤 역할을 하는지를 잘 보여줘요. 기술 발전 속도가 워낙 빠르다 보니 어느 한 시기의 기술 습 득은 한 세대를 지나면 전혀 무용한 기술이 될 수 있는 반면 인문학은 시대를 관통하는 ‘인간과 사 회의 본질을 통찰할 수 있는 힘’을 키워주기에 소 멸되지 않고 깊어진다는 거죠.
이 책과 만난 덕분에 인문학의 중요성을 되짚어볼 수 있었고 인문학적 소양과 윤리의식을 모두 갖춘 인공지능 전문가가 되겠다는 결심도 섰어요. 기술 이 향하는 건 결국 인간임을 말해주는, 현 시점에 모두가 읽어보면 좋을 책입니다.
 

 

 

<메타 도구의 시대>
지은이 최윤식
펴낸곳 넥서스 BIZ

인공지능 등 다양한 기술이 인간의 삶을 어떻 게 변화시켜왔는지, 또 앞으로 어떻게 변화시 킬 수 있을지를 분석·예측한 책입니다. 인공지 능뿐만 아니라 암호화폐, 블록체인, 미래 가전 및 자동차 등 폭넓은 기술의 현재와 미래를 다 루고, 앞으로는 기업에서 인재를 구별하는 기 준도 출신 대학이나 전공이 아닌 ‘AI를 얼마나 잘 활용하느냐’가 될 것이라고 말하죠. 또한 기 술 발전으로 신(神)의 영역에 접근한 인간의 향후가 어떠할지, 한국 기업이 미래를 주도하려면 무엇을 해야 하 는지 등 우리가 현재 고민해봐야 할 지점들을 콕콕 짚어 풀어줍 니다. 공학도로서의 비전을 품은 후배들에게 적극 추천해요. 진 로를 구체화하도록 도와줄 거예요.