AI의 과학적 길라잡이

인공지능 시대, 인간의 삶과 기술은 어떻게 진화하는가

박성원 , 강현철 , 권영진 , 김경식 , 김현정 , 박선민 , 박현식 , 방인석 , 최예정 , 한유미 지음

자유아카데미 2022년 10월 24일 출간

작품소개

책소개

인간은 다른 동물과 다르게 도구를 사용함으로써 발전해왔다. 도구의 사용은 편리함을 가져다주었고, 이는 점차 발전하여 과학 문명을 만들게 되었다. 급기야 이제는 제4차 산업혁명 시대에 이르러 인간이 도저히 상상할 수 없었던 인공지능(AI)의 영역까지 도달하게 되었다. 이는 발전이라기보다 혁명이라 불리는 것이 타당할 것이다. 가공의 세계인 미래사회는 더욱 발전할 것이며 이를 위해 인공지능 시대에 살아가는 현대인들에게 과학기술과 인문학적 결합을 통한 인공지능의 이해는 필수적이라고 할 수 있다. 이러한 인공지능의 기본적인 개념을 중심으로 지식, 정보 사회는 더욱 발전할 것이다. 이처럼 현대사회에 중심적 요인이 되는 인공지능을 습득하고 활용하기 위해서는 인문사회학적 소양을 바탕으로 한 과학·기술적 능력을 향상시켜야 한다.

목차

1장 AI, 어디서 왔을까? 그리고 인류는 어디로 가는 걸까?
1. 과학 문명과 인류
2. 인공지능의 개념
3. 인공지능과 로봇
4. 인공지능의 역사
5. 인공지능 분야
6. 인공지능과 노동
7. 인공지능은 어디로 나아가는가?

2장 AI 시대의 창의성 교육
1. AI 시대와 창의성
2. AI 시대의 교사
3. AI와 창의성 유형
4. AI 시대의 핵심 역량인 창의성 증진하기

3장 AI 시대의 문화산업
1. 문화산업이란?
2. 문화산업에서 AI 역할 현황

4장 AI와 뇌과학
1. 뉴런을 통한 신경소통
2. 신경계의 구성
3. 뇌

5장 AI와 게임 콘텐츠
1. 사람의 머리를 본뜬 기계, 컴퓨터
2. 컴퓨터 게임과 AI
3. 게임콘텐츠 AI 사례들
4. 4차 산업혁명과 게임 AI

6장 초감각 기술로 무장한 AI 콘텐츠
1. 새로운 시지각의 확장: AI 시대 영상콘텐츠의 개념과 범위
2. 호접지몽(胡蝶之夢): 딥러닝과 영상콘텐츠
3. AI 작업실의 창작 도구들: Auto Draw, Deep Dream

7장 AI 시대의 수학적 사고
1. AI 탄생의 시작: 앨런 튜링
2. AI의 역사
3. AI 시대의 수학적 사고

8장 학습으로 진화하는 AI
1. 학습 모델과 알고리즘
2. 빅데이터 분석
3. 학습의 유형

9장 AI 시대의 맞춤형 식생활
1. 건강과 식생활
2. 정밀의료와 정밀영양
3. 건강한 체중과 비만
4. 유전자 변이와 체중감량
5. 장내 미생물과 비만
6. 현재까지의 식사 관리방법
7. 미래의 맞춤형 식사 관리방법

10장 AI로 접근하는 안전
1. AI와 안전의 관계
2. AI를 활용한 안전대책
3. AI와 안전에 대한 개발사례

부록
AI 워크북: 자기 분야에서 AI를 활용한 솔루션 기획
AI 워크북: 자기 분야에서 AI를 활용한 사업기획서
AI 워크북: 자기 분야에서 AI와 관련된 자기 주제

책 속으로

[머리말]
인간은 다른 동물과 다르게 도구를 사용함으로써 발전해왔다. 도구의 사용은 편리함을 가져다주었고, 이는 점차 발전하여 과학 문명을 만들게 되었다. 급기야 이제는 제4차 산업혁명 시대에 이르러 인간이 도저히 상상할 수 없었던 인공지능(AI)의 영역까지 도달하게 되었다. 이는 발전이라기보다 혁명이라 불리는 것이 타당할 것이다. 가공의 세계인 미래사회는 더욱 발전할 것이며 이를 위해 인공지능 시대에 살아가는 현대인들에게 과학기술과 인문학적 결합을 통한 인공지능의 이해는 필수적이라고 할 수 있다. 이러한 인공지능의 기본적인 개념을 중심으로 지식, 정보 사회는 더욱 발전할 것이다. 이처럼 현대사회에 중심적 요인이 되는 인공지능을 습득하고 활용하기 위해서는 인문사회학적 소양을 바탕으로 한 과학·기술적 능력을 향상시켜야 한다.

인공지능의 사회학적 이해와 과학적 결합은 새로운 창의적 지평을 열게 해 줄 것이다. 인공지능을 중심으로 한 인문, 사회, 과학, 기술의 융합적 결합은 새로운 사고의 틀을 만들어 나를 깨우치고 사고를 확장하여 주변 환경과 다양한 변화에 대해 유연하고 적절하게 대처할 수 있도록 해 줄 것이다. 인공지능 시대에 맞춰 인간으로서의 가치와 존엄성의 의미, 기능적인 측면에서 인간과 비교되는 인공지능, 전통적인 윤리 패러다임의 변화 등에 대한 논의 역시 활발히 이루어지고 있다. 이 책은 이러한 시대에 맞춰 AI 각 분야의 활용과 전망 등을 학습함으로써 새로운 시대를 준비하는 데 일차적인 목적이 있다고 할 수 있다.

1장에서는 AI의 개념과 AI의 역사적 문명의 발달이 어떻게 형성되었는지를 살펴보고, AI와 로봇의 관계, AI의 다양한 분야 등 AI 시대를 준비하는 새로운 사고 체계에 대해 알아볼 것이다. 2장에서는 AI 시대에 창의성의 개념과 중요성에 대해 살펴본다. 특히, AI 기술이 발달함에 따라 그동안 접하지 못했던 거대한 직업 지형의 변화와 교육 시스템의 문제 및 AI 시대의 도덕적 딜레마와 같은 새로운 문제에 대해서 알아볼 것이다.
3장에서는 AI 시대에 급격하게 성장하는 문화산업의 역사와 의미를 먼저 살펴본다. 그리고 문화산업 전반에 걸쳐서 AI가 활용되는 사례들을 통해 AI가 문화산업의 확장과 발전에 어떻게 기여하는지 살펴볼 것이다. 또한 현재 관광산업에서 AI가 사용되는 사례 소개를 통해 개인 맞춤형 서비스가 얼마나 발전할 수 있는지 보게 될 것이다.
4장에서는 우리 몸의 신경계를 구성하는 세포들의 종류와 그 역할에 대해 알아보고, 전기적 반응으로 인해 축삭을 따라 전도되는 신경세포의 신호전달 방식에 대해 알아본다. 또한 신경계와 뇌의 구성을 자세히 알아보면서 우리 몸의 신경계와 뇌 그리고 AI와의 관계에 대해 생각해 볼 수 있도록 한다. 5장에서는 AI를 꿈꾸며 등장한 컴퓨터의 간단한 역사와 컴퓨터가 AI로 플레이하는 게임콘텐츠에 대해 알아본다. 또한 AI 시대에 들어서면서 게임콘텐츠가 새로운 기술에 적용하고 진화하는 과정에 대해 살펴본다.

6장에서는 애니메이션, 영화와 같은 영상콘텐츠의 개념과 범위 그리고 대중과의 관계에 대해 알아본다. AI 시대에 AR, VR 등의 초감각적 기술과 이를 통해 구현된 영상콘텐츠의 다양한 경향과 흐름에 대해 알아보고, 향후의 발전 방향을 예측해 보고자 한다.
7장에서는 영국의 수학자 앨런 튜링에 대해 집중적으로 살펴보고, 그의 논문과 보고서를 통해 그가 생각한 AI에 대해 알아보고자 한다. 또한 AI 시대에 필요한 수학적 사고란 무엇인지, AI의 이해와 활용에 필요한 수학의 분야가 무엇인지에 대해 살펴본다.
8장에서는 숫자, 문자, 영상, 음성 등의 데이터를 입력값으로 받아들이고, 데이터를 처리하여 출력값으로 내보내는 AI의 정보처리 과정에 대해 알아보고, AI의 학습을 위해 필요한 학습 모델과 학습 알고리즘이 무엇인지를 소개한다. 그리고 학습의 유형으로서 지도학습, 비지도학습, 강화학습의 개념과 실제 사례들을 요약하여 설명한다. 9장에서는 AI 시대에서 식생활 관리를 통해 일반인들이 다양한 질병들을 쉽게 예방할 수 있는 프로그램들에는 어떠한 것들이 있고, 향후에는 어떻게 변할 것인지에 대해 알아본다. 10장에서는 재난 및 화재로부터 국민의 안전성을 확보하기 위한 화재 경계 및 대응 시스템, 소방관의 소방활동 능력향상을 위한 4차산업 융합기술을 살펴보고자 한다.

좋은 책을 위해 최선을 다하였지만 부족한 부분이 있을 수 있다. 이점은 양해를 바라며 추후 수정사항이 있을 경우에는 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실을 통해 제공할 예정이니 참고하기를 바란다.

작가정보

저자(글) 박성원

호서대학교 애니메이션학과 교수
홍익대학교 영상학(미술학박사)

저자(글) 강현철

호서대학교 빅데이터AI학과 교수
고려대학교 통계학(이학박사)

저자(글) 권영진

호서대학교 안전소방학부 교수
Hokkaido University 건축방재학(공학박사)

저자(글) 김경식

호서대학교 게임소프트웨어학과 교수
서울대학교 컴퓨터공학(공학박사)

저자(글) 김현정

호서대학교 수학과 교수
서울대학교 수학(이학박사)

저자(글) 박선민

호서대학교 식품영양학과 교수
The Ohio State University 인체영양학(이학박사)

저자(글) 박현식

호서대학교 사회복지학부 노인복지전공 교수
대전대학교 사회복지학(사회복지학박사)

저자(글) 방인석

호서대학교 창의교양학부 교수
단국대학교 생물학(이학박사)

저자(글) 최예정

호서대학교 영어영문학과 교수
서울대학교 영어영문학(문학박사)

저자(글) 한유미

호서대학교 유아교육과 교수
경희대학교 아동학(이학박사)