김대식 교수의 어린이를 위한 인공지능 : 메타버스부터 챗GPT까지

김대식 , 이현서 지음 | 이강훈 그림

동아시아사이언스 2023년 03월 20일 출간 국내도서 : 2023년 03월 08일 출간

작품소개

책소개

동아시아 출판사의 어린이, 청소년을 위한 과학 서적 브랜드 동아시아사이언스에서 ‘내일로 가는 과학지식’ 시리즈의 세 번째 책인 『김대식 교수의 어린이를 위한 인공지능』이 출간되었습니다. 이 책은 챗GPT와 메타버스로 화제가 된 KAIST 김대식 교수가 어린이를 위해 쓴 인공지능 학습서입니다. 기존에 동아시아에서 출간한 성인을 위한 인공지능 도서들을 바탕으로, 어린이를 위한 책을 여럿 쓴 이현서 작가와 협업하여 펴낸 책입니다. 이 책은 빠른 속도로 현실화되고 있는 4차 산업혁명 시대를 남들보다 먼저 준비하는 법을 안내해주는 친절한 가이드북이자 어린이를 위한 가장 기본적인 인공지능 학습서입니다.
어린이뿐만 아니라 학부모와 선생님들에게도 유용한 이 책은, 일상생활에 깊이 침투한 인공지능에 대한 이해를 높일 수 있도록 도와줍니다. 저자는 인공지능이 인간과 다른 점을 친절하게 안내하는 동시에, 인공지능을 유용하게 활용하는 방법을 제시합니다. 그뿐만 아니라 최근에 새롭게 등장하여 많은 사람들을 놀라게 한 생성인공지능 ‘챗GPT’에게 직접 질문을 던져보면서(8장), 김대식 교수는 이제 인간에게 가장 요구되는 능력은 바로 ‘기계에게 창의적인 질문을 던지는 능력’이라고 주장합니다. 그렇지 못한다면 기계가 사람을 뛰어넘게 될 테니 말입니다.
이 책을 읽어봄으로써 독자들은 ‘인간보다 더 똑똑해진 인공지능이 세상을 정복하는 세상이 올까’, ‘기계나 로봇이 노동을 대체한 시대에 인간은 무엇을 해야 할까’ 등 인공지능으로 인해 변화할 미래에 대한 다양한 토론 거리를 미리 고민해 볼 수 있습니다.

목차

들어가는 말 · 8

1장 인공지능 시대가 열렸다
인간은 세상을 어떻게 바라볼까? · 12 | 세상은 딱 하나야 · 13 | 자연은 숨는 걸 좋아해 · 14 | 다 같은 로봇이 아니야 · 16 | 사람 같은 기계를 만드는 건 어려운 일 · 21 | 컴퓨터에게 어떤 다른 일을 시켜볼까? · 25 | 컴퓨터와 사람의 뇌는 달라 · 30
쉬어 가는 페이지 똑같은 세상을 보고도 왜 우리 눈에는 모두 다르게 보일까? · 36

2장 스스로 학습하는 기계라고?
사람처럼 학습하는 알고리즘, 딥러닝 · 40 | 딥러닝 기술을 더욱 발전시킨 빅데이터 시대 · 47 | 딥러닝 기술에 새로운 바람이 불다 · 53 | 보상을 기억하는 심층 강화 학습 · 58 | 세기의 대결, 사람 VS 컴퓨터 · 62
쉬어 가는 페이지 자화상을 그리는 인공지능 화가가 등장했다 · 68

3장 매일매일 좀 더 편리해지는 세상
자율주행차가 온다 · 72 | 자율주행차의 시대가 오면 · 80 | 카토피아와 카디스토피아 · 86 | 자율주행차로 가능해진 사물인터넷과 무인 배송 시스템 · 91
쉬어 가는 페이지 인공지능이 배달하는 시대, 어디든지 배송하는 드론 · 96

4장 사람과 기계가 서로 경쟁한다면?
강한 인공지능 시대는 머지않았어 · 100 | 사라질 직업과 살아남을 직업 · 104 | 4차 산업혁명은 이전의 산업혁명과 어떻게 다를까? · 113 | 4차 산업혁명에서 우리는 또 살아남을 수 있을까? · 116
쉬어 가는 페이지 새로운 도시, 스마트시티 · 122

5장 강한 인공지능 시대
강한 인공지능을 바라보는 전문가들의 견해 · 126 | 만약 우리가 강한 인공지능을 만난다면? · 130 | 새로운 개념의 기계 윤리가 필요해 · 134 | 만나본 적 없는 강력한 적 혹은 친구 · 138
쉬어 가는 페이지 미래의 새로운 인류, 트랜스휴먼 · 146

6장 신인류, 메타버스 사피엔스
메타버스 시대가 온다 · 150 | 현실은 모두에게 동일한가? · 154 | 꿈, 가장 가까운 또 다른 현실 · 157 | 우리는 컴퓨터 속 시뮬레이션에서 살고 있을까? · 160
쉬어 가는 페이지 인공지능이 사진작가가 된다고? · 164

7장 디지털 대항해 시대
30만 년 동안의 고독 · 168 | 메타버스, 새로운 플랫폼 · 172 | 필터 버블 · 176 | 기대되는 Z세대의 미래 · 179
쉬어 가는 페이지 가상 인물이 인기 연예인이 되는 세상 · 182

8장 사람과 대화하는 기계, 챗GPT
점점 더 진화하는 인공지능 · 186 | 챗GPT 덕분에 달라진 우리의 미래 · 188 | 생성인공지능과의 대화 · 189 | 완전히 달라질 우리의 미래 · 203
쉬어 가는 페이지 생성인공지능이 가져올 어두운 그림자 · 208

나가는 말 · 210

책 속으로

인공지능이란 말 그대로 ‘기계로 만들어진 사람의 두뇌’를 뜻해요. 즉, 컴퓨터가 사람이 할 수 있는 사고나 학습, 자기 개발 등 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 만든 프로그램을 말하지요. 아마존의 ‘알렉사’, 애플의 ‘시리’, 구글의 ‘어시스턴트’ 그리고 삼성의 ‘빅스비’까지 인공지능 비서가 대표적인 예에 해당해요. 우리는 스마트폰의 인공지능 비서를 통해 개인 일정 관리는 물론 날씨 예보를 확인할 수 있으며 집안일까지 시킬 수 있어요. (16쪽)

컴퓨터가 사람처럼 생각하고 스스로 학습할 수 있게 되었으니 과거처럼 수천 줄짜리 정보가 담긴 코드를 일일이 입력하지 않아도 사물을 알아볼 수 있게 되었어요. 다시 말해, 개발자가 수천 가지 이상의 강아지에 대한 정보를 알려주어야 컴퓨터가 비로소 강아지를 알아보았다면, 딥러닝 등장 이후부터는 컴퓨터가 다양한 강아지의 정보를 스스로 찾아서 학습했어요. (42~43쪽)

‘딥마인드’는 인공지능 바둑프로그램인 알파고를 개발한 제작팀이에요. 영국의 딥러닝 개발 회사라고 할 수 있지요. 2015년 2월, 딥마인드는 혁신적인 알고리즘을 세상에 알렸어요. 바로 심층 강화 학습이라는 프로그램을 통해서 말이지요. 심층 강화 학습은 파블로프의 개 실험의 훈련 방식과 비슷해요. 개에게 먹이를 줄 때마다 종을 울리면 나중에는 종소리만 울려도 먹이를 떠올리며 침을 흘리는 것처럼, 어떤 사건이 일어났을 때 무슨 보상을 받았는지 뇌가 학습하는 거예요. (58쪽)

자율주행차는 GPS, 3D 카메라, 라이다 같은 장비로 기술을 구현하고 빅데이터로 실시간 교통정보를 전달받아 작동하는 시스템이에요. (76쪽)

자율주행차와 사물인터넷의 결합으로 자동차가 물건을 배송하는 자율주행 무인 배송도 가능해졌어요. 인터넷 쇼핑몰에서 주문을 하면 곧바로 배송이 시작되어요. 물건을 실은 자율주행차는 교통신호를 예측해 최적의 경로로 주행하지요. (92~94쪽)

인공지능에게 지배당하는 미래에 대한 이야기가 넘쳐나고 있어요. 이제 더는 SF 소설이나 영화 속 이야기가 아니라 아주 가까운 미래에 현실이 될 것이라고 예측하는 사람도 있어요. 또는 영원히 오지 않을 거라고 말하는 사람도 있지요. 중요한 것은 인공지능을 제대로 이해하고 이용할 수 있는 사람이 4차 산업혁명에 적합한 인재가 될 수 있다는 거예요. (120쪽)

사실 기계가 세상을 정복할 이유는 그다지 많지 않아요. SF 영화 속에서는 인공지능이 세상을 정복하려 드는데 그건 사람이 만들어 낸 상상뿐일지도 몰라요. 힘이 있다면 세상을 정복하고 싶다는 생각이 반영된 것이지요. 진짜로 기계가 원하는 건 뭘까요? 기계에 독립된 자아가 있다면, 기계는 계속 존재하고 싶어할 거예요. 스스로 계속 존재하기 위해서는 독립적인 에너지가 필요할 테고요. 문제는 강한 인공지능 입장에서 볼 때 에너지를 만들기 위해 석탄을 태우든, 사람을 태우든 별반 차이가 없다고 생각할 것이라는 거예요. (132쪽)

사실 걱정이 돼요. 지능이 있는 인공지능에게 ‘사람을 해치면 안 돼’라고 말했을 때, ‘왜?’라고 되물을 수 있기 때문이에요. (…) 우리는 지능을 가진 인공지능을 설득할 수 있는 방법을 찾아야 해요. 아니면 처음부터 사람의 말에 복종하는 기계만 작동할 수 있게 만들어야 하지요. 또한 사람과 기계의 대립을 미리 고민할 것이 아니라, 인공지능의 사용 범위를 처음부터 과하지 않게 설정하는 거예요. (137쪽)

요즘 인공 인플루언서로서 광고에 출연하는 ‘가상 인물’들이 많은 활약을 하고 있어요. 이들은 메타휴먼이나 디지털휴먼이라 불리기도 해요. 세계적으로 유명한 가상 인물로 미국의 ‘미켈라’가 있고, 우리나라에서도 ‘로지’ 같은 인공 모델들이 활약하고 있어요. (…) 가상 인간, 즉 디지털휴먼이 우리에게 다가오는 것은 새로운 현실에 대한 예고편에 속해요. (168쪽)

우리는 손안에 스마트폰을 가지고 다니면서 메타버스 환경을 더 자연스럽게 받아들이게 되었어요. 요즘은 초등학교 고학년이 되면 스마트폰을 많이들 들고 다녀요. 이제 우리는 인터넷을 통해 정보를 다시 보고 들을 수 있는 환경에서, 우리가 그 정보 안으로 직접 들어가서 어떤 일을 할 수 있는 메타버스의 환경으로 진화한 거예요. (174쪽)

챗GPT와 같은 대화형 AI들을 ‘생성인공지능’이라고 부르는데요. 이 생성인공지능들은 인간의 질문에 답을 하기에 앞서 몇 년에 걸쳐 많은 정보를 공부하곤 해요. 단순히 질문을 하면 답을 주는 데 그치지 않고, 연속된 질문들에도 답을 해줘요. ‘기계와의 대화’가 가능해진 셈이지요. (189쪽)

3,000억 개가 넘는 문장 토큰과 그들 간의 확률적 상호관계를 학습한 다음에 대답을 하는 챗GPT. 그는 질문에 포함된 단어들과 확률적으로 가장 잘 어울리는 문장을 인공적으로 생성해 낼 뿐이니까요. 사실 챗GPT의 ‘생각’은 기계의 생각이기 이전에 지난 수십 년간 인류가 인터넷에 올린 문장과 생각들의 합집합이라고 볼 수도 있어요. (205~207쪽)

출판사 서평

자율주행차, 메타버스, 생성인공지능…
게다가 인공지능이 그림도 그리고 배달도 하는 세상
이 모든 게 현실이 된다고?

우리는 현재 약한 인공지능 시대에 살고 있습니다. 약한 인공지능이란 빠르고 안전한 길로 안내해 주는 내비게이션, 시간을 설정하면 스스로 작동하는 로봇 청소기 등을 가리킵니다. 이 인공지능들의 공통점은 사람이 내리는 특정 명령만 수행할 수 있다는 것입니다.
인공지능 전문가인 김대식 교수는 곧 도래할 강한 인공지능의 시대를 우리 눈앞에 세세하게 그려서 보여줍니다. 이제 가전제품에 인공지능 기능이 탑재되는 정도의 수준을 넘어서서, 완전 자율주행차가 일반화되고 로봇 드론이 오지에까지 택배를 배달해주는 시대가 머지않았습니다. 전문가들에 의하면 이 모든 것은 향후 10년, 15년 정도면 현실화될 것이라고 합니다.
이러한 시대를 남들보다 앞서 준비하기 위해서 우리 모두에게 필요한 것은 무엇일까요? 이 책에는 딥러닝, 튜링 테스트 등 인공지능을 이해하는 데 필요한 기본 개념(1~5장)뿐만 아니라 메타버스(6~7장), 생성인공지능(8장) 등 가장 새로운 사례들까지 모두 담겨 있습니다.


국내 최고 인공지능 전문가 김대식 교수가 쓴
디지털 네이티브인 어린이가 반드시 알아야 할 인공지능 필수 교양서

이미 다양한 산업 분야에서 인공지능이 쓰이고 있는데다가, 2025년부터는 초·중·고등학교에도 AI 디지털 교과서가 도입된다고 합니다. 일상생활에서 인공지능을 직접 사용하는 교사나 학부모뿐만 아니라 어린이에게도 인공지능에 대한 이해가 필요한 이유입니다. 특히나 메타버스를 활용한 게임이나 VR 앱 등에 성인보다 더 친숙한, 디지털 네이티브인 어린이들에게 이제 인공지능은 ‘필수 교양’에 가깝습니다.
인공지능이 사람보다 더 똑똑해지는 세상이 오면, 현재 존재하는 전체 직업의 절반 정도가 사라질 예정이라고 합니다. 4차 산업혁명이 현실화되면 1, 2차 산업혁명 때와 마찬가지로 많은 직업이 사라지겠지만, 여전히 기계가 대체할 수 없는 사람만이 할 수 있는 직업은 있을 것입니다. 이러한 변화를 예측하고 준비할 수 있다면, 어린이 세대가 인공지능 시대에 걸맞은 직업을 선택하는 데 많은 도움을 줄 것입니다(4장).
또한 저자는 인간보다 더 똑똑해진 인공지능을 일상적으로 접할 어린이들이 인공지능 시대를 현명하게 맞이할 준비를 할 수 있도록 보다 세세한 가이드라인을 제시해 줍니다. 강한 인공지능 시대에 꼭 필요한 새로운 개념의 기계 윤리를 미리 고민해 두면, 사람이 기계를 통제하는 데 나침반이 되어줄 것입니다(5장).

작가정보

저자(글) 김대식

독일에서 초·중·고등학교를 졸업한 후 막스-플랑크연구소에서 뇌과학으로 박사학위를 받았습니다. 그리고 미국 MIT에서 박사후과정을 보낸 후 일본 이화학연구소 연구원으로 있다가 미국 미네소타대학교와 보스턴대학교에서 교수로 재직했습니다. 2009년부터는 KAIST 전기및전자공학부 교수를 지내고 있습니다. 뇌과학과 다른 학문과의 융합적인 사고로 세상을 읽어내는 과학자로, 인공지능 분야에서 활발한 활동을 하고 있습니다. 지금까지 지은 책으로는 『김대식의 빅퀘스천』, 『김대식의 인간 VS 기계』, 『메타버스 사피엔스』, 『챗GPT에게 묻는 인류의 미래』, 『당신의 뇌, 미래의 뇌』 등이 있습니다.

저자(글) 이현서

어렸을 때 과목 중에서 수학을 가장 좋아했었지만, 윤동주 시인의 시집을 읽고 난 후에는 작가를 꿈꿨습니다. 대학원에서 아동문학을 전공하면서부터 본격적으로 동화를 썼습니다. 그동안 지은 책으로는 『반성해와 괴물 삐죽이』, 『마리 퀴리의 웨딩드레스』 등이 있으며, 지금은 과학 분야에 관심이 생겨 과학의 눈으로 세상을 바라보며 호기심을 채워나가고 있습니다.

그림/만화 이강훈

대학교에서 시각디자인을 전공했고 다양한 매체에 그림을 그리고 있습니다. 『미래가 온다, 바이러스』, 『맞바꾼 회중시계』 등 400여 권의 단행본에 그림을 그렸습니다. 서울 어느 조용한 동네에서 말이 많은 고양이 두 마리, 말수가 적은 사람과 함께 사이좋게 살고 있습니다.