알고리즘에 대한 거의 모든 것

크리스 블리클리 지음 | 홍석윤 옮김

자음과모음 2024년 05월 31일 출간 국내도서 : 2024년 06월 05일 출간

작품소개

책소개

세상에서 가장 오래된 비밀을 탐구하는,
쉬워서 더 매력적인 알고리즘 이야기

『알고리즘에 대한 거의 모든 것』은 알고리즘의 기원을 찾을 수 있는 수메르문명부터 알고리즘을 바탕으로 양자컴퓨터를 만들기 위해 노력하고 있는 현재에 이르기까지, 알고리즘에 얽힌 수많은 이야기를 다양한 사례를 통해 들려주는 역사서다. 또한 과학적·수학적 사고의 가닥을 인문학적인 역사의 흐름과 조화롭게 이어나가는 조밀한 구성의 인문서이기도 하다. 그리고 무엇보다, 알고리즘의 원리와 발전 과정, 알고리즘이 우리에게 미친 영향을 쉽게 이해할 수 있게 해주는, 사칙연산만 알아도 읽는 데 어려움이 없는 아주 쉬운 알고리즘 입문서다.
책은 자연 혹은 과학에서 알고리즘의 원형을 발견하고, 그것을 실생활에 사용할 수 있게끔 만든 알고리즘의 발명가들이 어떻게 살아왔는지, 어쩌다 알고리즘에 관심을 가졌고 이를 어떻게 발전시켜나갔는지 내밀하게 파고든다. 그 과정에서 이들이 만들어낸 알고리즘들이 언제나 인간과 함께 공생해왔음을, 인류의 역사가 곧 알고리즘의 역사라는 놀라운 사실을 자연스럽게 파악할 수 있도록 우리를 이끌어나간다.

목차

작가의 말
프롤로그: 알고리즘의 원리

1 고대 알고리즘
2 끝없이 팽창하는 원들
3 컴퓨터의 꿈
4 일기예보
5 인공지능의 등장
6 모래에서 바늘 찾기
7 인터넷
8 구글 검색
9 페이스북과 친구들
10 미국의 유명 퀴즈 쇼
11 인간의 뇌를 흉내 내다
12 인간을 넘어서는 지능
13 다음 단계는?

부록
미주
참고 문헌

책 속으로

『알고리즘에 대한 거의 모든 것』은 일반 독자를 위해 썼다. 따라서 책을 읽는 데 알고리즘이나 컴퓨터에 대한 사전 지식은 없어도 된다. 하지만 컴퓨터공학 학위가 있는 사람들에게도 이 책이 다루는 이야기들은 놀랍고, 재미있으며, 새로운 지식을 일깨워줄 것이다.
_6쪽, 「작가의 말」

모든 알고리즘은 인간의 사고가 만들어낸 창의적이고 우아한 창조물이다. 이 책은 고대 학자들이 이러한 알고리즘을 어떻게 기록했고, 알고리즘이 컴퓨터화된 오늘날의 세계를 어떻게 이룩했는지에 대한 이야기를 담고 있다.
_19쪽, 「프롤로그: 알고리즘의 원리」

유클리드 알고리즘의 재귀 버전은 훌륭하다. 아주 효과적이면서도 매우 효율적이다. 그리고 여기에는 단순한 기능 이상의 것이 있다. 바로 대칭이라는 아름다움과 우아함이다. 이 알고리즘은 상상력과 세련미를 보여준다. 이 모든 것이 유클리드 알고리즘을 위대하게 만드는 요소들이다. 이처럼, 위대한 알고리즘은 수수께끼를 푸는 시와 같다.
_40쪽, 「1 고대 알고리즘」

푸리에는 1830년 5월 16일에 사망했다. 그의 이름은 그가 세운 과학적 업적을 기리고자 에펠탑 옆면에 새겨졌다. 푸리에의 파란만장한 삶은 산업혁명의 흐름과 거의 정확히 일치한다. 수공업은 불과 70년 만에 기계로 대체되었다. 이런 변화 속에서 기계가 옷감을 짜는 일뿐만 아니라 계산까지 해낼 수 있을지 궁금해한 영국인이 있었다. 과연 산수에도 산업혁명이 일어날 수 있을까?
_63쪽, 「2 끝없이 팽창하는 원들」

튜링은 케임브리지대학교에서 장학금을 받고 수학에서 1등급 우등 학위를 받았다. 그 후 대학에서 연구를 계속하면서 주목할 만한 과학 논문을 발표했는데, 이 논문에서 다음 세 가지 중요한 아이디어를 주창했다. 알고리즘을 공식적으로 정의하고, 범용 컴퓨터가 처리해야 하는 기능을 정의했으며, 이러한 정의를 바탕으로 어떤 함수는 계산할 수 없다는 사실을 증명한 것이다. 놀랍게도, 그는 디지털 컴퓨터라는 것이 만들어지기 전에 이런 생각을 했다.
_76쪽, 「3 컴퓨터의 꿈」

컴퓨터 기술의 발전으로 새로운 알고리즘이 개발되었다. 한때는 실행하는 데만도 엄청난 시간이 걸렸던 알고리즘이 이제는 누구나 사용할 수 있는 프로그램이 되었다. 그저 이론적으로만 보였던 알고리즘 연구 또한 완전히 실용적인 것이 되었다. 새로운 컴퓨터 기기의 출현으로 새로운 응용 프로그램 제작이 가능해졌고, 그에 따라 새로운 알고리즘이 필요하게 되었다.
_116쪽, 「4 일기예보」

기계의 행동이 인간의 지능과 구별할 수 없을 정도라면, 우리도 튜링처럼 그 기계를 ‘생각하는 기계’라고 여길 것이다. 사실 튜링은 기계가 생각하느냐 아니냐는 오직 철학자들에게만 중요한 문제라고 보았다. 그러나 이 문제는 중요한 의미를 가지고 있다. 만약 기계가 의식과 감정을 가지고 있다면, 우리는 당연히 우리가 만든 기계에 대해 윤리적 책임을 져야 한다. 이러한 질문은 기술이 발전함에 따라 점점 더 중요해질 것이다.
_128쪽, 「5 인공지능의 등장」

1970년대, 알고리즘의 특성을 조사하던 연구자들은 수학의 가장 큰 미스터리 중 하나를 발견했다. 100만 달러의 상금이 걸려 있음에도 불구 하고, 이 미스터리는 아직도 풀리지 않았다. 그리고 그 핵심에는 겉으로 보기에는 평범한 문제가 도사리고 있다.
_146쪽, 「6 모래에서 바늘 찾기」

노이즈란 발신자가 의도한 원래의 신호를 손상시키는, 원치 않는 신호를 일컫는다. 노이즈는 자연적으로 발생하기도 하고, 인근 전자 장비의 간섭 때문에 발생할 수도 있다. 그리고 노이즈가 원래 신호보다 월등히 강하면 수신 장치가 신호를 다시 데이터로 변환하는 과정에서 오류가 생긴다. 확실히 오류는 좋은 게 아니다. 말실수는 용인될 수 있지만, 은행 잔고가 내가 알고 있는 것과 다르다면 용납할 수 있겠는가? 생각보다 적다면 더욱 그럴 것이다! 바로 이런 이유로 통신 시스템에는 오류 감지와 수정 알고리즘이 반드시 필요하다.
_198쪽, 「7 인터넷」

1998년 7월 즈음, 구글 검색 엔진은 2,400만 개의 페이지에 색인을 달았다. 이제 구글의 검색 결과는 경쟁사의 추종을 불허할 정도가 되었다. 업계의 신참내기는 대성공을 거둘 준비가 되어 있었다.
같은 해 8월, 브린과 페이지는 앤디 벡톨샤임(1955~)을 소개받았다. 둘과 대학교 동문인 벡톨샤임은 이미 성공적인 기술 스타트업을 2개나 공동 설립한 인물이었다. 브린과 페이지는 그에게 구글에 대해 설명했다. 그는 두 청년의 이야기가 마음에 들었고, 바로 그 자리에서 10만 달러짜리 수표를 써서 그들에게 건넸다. 어떤 협상도, 조건도, 평가도 없었다. 단지 자신도 구글의 일부가 되기를 원했을 뿐이었다. 다만, 속으로는 자신의 사업 초창기에 후원자가 자신에게 베푼 은혜를 갚는 것이라고 생각했다. 수표를 움켜쥔 브린과 페이지는 구글이 아직 존재하지 않는다는 사실을 까맣게 잊고 있었다.
_244쪽, 「8 구글 검색」

2006년 9월 5일 화요일, 페이스북은 뉴스피드를 사이트에 본격적으로 반영했다. 사용자들의 반응은 만장일치였다. 모든 사람이 싫어한 것이다. 사람들은 그것이 너무 스토커 같다고 생각했다.
(……)
페이스북에는 뉴스피드를 반대하는 그룹들이 속속 등장했다. 그러나 아이러니하게도, 학생들은 그들이 반대하는 바로 그 기능을 사용해 뉴스피드 반대 운동을 하고 있었다. 저커버그에게는 그것이 뉴스피드가 효과가 있다는 증거로 보였다. 수치가 그 사실을 뒷받침했다. 사용자들은 그 어느 때보다도 더 많은 시간을 페이스북에서 보내고 있었다.
_251~252쪽, 「9 페이스북과 친구들」

폴 혼(1946~) IBM연구소장은 어느 날 동네 식당에서 팀 회식을 가졌다. 그런데 식사 도중에 다른 손님들이 한꺼번에 자리에서 일어나 바 테이블로 몰려들었다. 그는 동료들에게 “무슨 일이지?”라고 물었고, “다들 〈제퍼디!〉를 보고 있다”라는 대답을 들었다. TV에서는 켄 제닝스가 자신의 기록을 깨며 연승 행진을 하고 있었다. 미국 전체가 그가 계속 연승을 할지 보고 싶어 하는 것 같았다. 그 순간, 혼은 컴퓨터가 〈제퍼디!〉에 나가 퀴즈 대결을 벌이면 어떨까 하는 생각을 했다.
_270쪽, 「10 미국의 유명 퀴즈 쇼」

진짜 어려움은 실제 이미지의 가변성에서 발생한다. (……) 또, 새로운 규칙은 이전의 모든 규칙과 상호 작용해야 한다. 그러나 규칙끼리 충돌하는 경우가 많아, 결국 알고리즘 개발은 중단되고 만다.
그러자, 컴퓨터과학자들은 수백만 개의 규칙을 만드는 대신 다른 접근 방법을 선택했다. 그들의 논점은 간단했다. 세계 최고의 패턴 인식 엔진이 인간의 뇌라면, 그냥 인간의 뇌를 복제하면 되지 않겠는가?
_283쪽, 「11 인간의 뇌를 흉내 내다」

대국 후 기자 회견에서, 이세돌은 다음과 같이 회고했다.
“어제 대국에서 나는 깜짝 놀랐습니다. 그런데 오늘 대국에서는 할 말을 잃었습니다. 처음부터 경기를 복기해보면, 내 입장에서 아주 명백한 패배임을 인정하지 않을 수 없습니다. 경기 내내 내가 앞서고 있다고 느낀 순간이 전혀 없었으니까요.”
셋째 날 세 번째 게임. 이세돌의 굳은 표정이 모든 것을 말해주고 있었다. 초반의 침착함이 우려로 바뀌었고, 이어 고통이 다가왔고, 마침내 절망감까지. 이번에도 경기 시작 4시간 만에 이세돌은 돌을 거두었다. 모두(구글과 딥마인드 팀을 제외하고)의 예상과 달리, 알파고가 연승을 거둔 것이다.
_321쪽, 「12 인간을 넘어서는 지능」

나카모토가 보유한 110만 비트코인은 그대로 남아 있다. 110만 비트코인의 현재 가치는 110억 달러(약 12조 6,000억 원)가 넘는다. 이 계산에 따르면 나카모토는 세계 최고 부자 150명 중 한 명이다. 그(또는 그들)은 왜 자신의 정당한 재산을 주장하지 않는 걸까? 단지 사이퍼펑크 명예 규범을 엄격하게 준수하기 위해서일까? 아니면 더 음흉한 계획을 꾸미고 있는 것일까?
사토시 나카모토의 정체는 여전히 수수께끼로 남아 있다.
_344~345쪽, 「13 다음 단계는?」

출판사 서평

“수학을 전혀 몰라도 알고리즘이
우리 세계에 어떤 기여를 해왔는지
쉽게 이해할 수 있다!”

★미국 수학 협회, 미국 수학 학회 추천!
★역사와 이론, 미스터리한 발명 이야기를 넘나드는 알고리즘 입문서!
★수메르문명부터 비트코인까지, 알고리즘에 관한 가장 친절하고 재밌는 안내서!
★알고리즘을 쉽게 이해할 수 있는 설명이 담긴 부록 구성!

알고리즘의 늪에 빠진 우리,
이제는 이해하고 함께할 때다

지금 우리의 삶은 알고리즘에 지배당하고 있다. 알고리즘은 우리의 취향에 맞춰 유튜브 쇼츠를 추천하고, 인스타그램 돋보기에 우리가 필요하다고 생각했던 바로 그 상품의 광고를 띄워준다. 더 나아가 까마득히 잊고 있었던 어린 시절의 친구가 만든 SNS 계정을 찾아서 눈앞에 대령하고, 데이팅 앱에서는 당신의 이상형에 가까운 사람이 지척에 있으니 빨리 하트를 누르라고 종용한다. 우리가 어떤 사람을 좋아하는지 이야기하지도 않았는데 말이다!
이처럼, 알고리즘은 우리가 사는 방식을 근본적으로 바꾸어 놓고 있다. 컴퓨터에 담긴 몇 줄의 문장에 불과한 이 작은 데이터 쪼가리들은 우리를 이리저리, 그러나 조용히 휘두른다. 우리는 그 흐름에 몸을 맡긴 채 SNS를, 쇼핑을, 연애를 한다. ‘어떻게 알고리즘은 내 취향을 이렇게 잘 아는 거지? 이거 완전 빅브라더 아니야? 좀 무섭네’ 같은 생각을 하며.
그러나 의외로 이 ‘무서운’ 알고리즘이 정확히 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 누가 이 신기한 것을 만들었는지 아는 사람은 거의 없다. 우리 옆에 언제나 알고리즘이 자리하고 있는 만큼, 이제는 알고리즘에 대해서도 알아야만 한다. 우리의 취향을 꿰고 있는 그것이 주는 편리함에 필요 이상으로 깊이 빠져들기 전에 말이다.


쐐기문자부터 인공지능까지,
아리스토텔레스부터 주커버그까지!
알고리즘이 그려온 세계를 탐험하다

『알고리즘에 대한 거의 모든 것』은 알고리즘의 기원을 찾을 수 있는 수메르문명부터 알고리즘을 바탕으로 양자컴퓨터를 만들기 위해 노력하고 있는 현재에 이르기까지, 알고리즘에 얽힌 수많은 이야기를 다양한 사례를 통해 들려주는 역사서다. 물론 알고리즘이 미래 세계를 어떻게 그려나갈지를 상상해볼 수 있게 해주는 미래 탐구서 역할도 함께한다. 무엇보다 이 책은 과학적·수학적 사고의 가닥을 인문학적인 역사의 흐름과 조화롭게 이어 알고리즘의 원리와 발전 과정, 그것이 우리에게 미치는 영향을 쉽게 이해할 수 있게 해준다. 기초적인 수준의 수학만을 알고 있는 독자라도 읽는 데 어려움이 없는, 아주 쉬운 알고리즘 입문서라고 할 수 있겠다. ‘수포자’라고 자조하는 이들도 알고리즘 전문가인 저자 크리스 클리블리가 소개하는 사례들을 따라가다 보면, 수학의 어려움과 별개로 잘 만들어진 알고리즘이 선사하는 즐거움을 느낄 수 있을 것이다.
알고리즘들의 탄생 뒤에는 그것을 만들어낸 발명가들이 숨겨져 있다. 이들은 넘치는 목욕물에서 알고리즘의 힌트를 얻기도 하고, 때로는 옷감을 짜는 베틀에서 현대 컴퓨터의 모체가 되는 기계를 보기도 한다. 책은 자연 혹은 과학에서 알고리즘의 원형을 발견하고, 그것을 실생활에 사용할 수 있는 모양으로 만든 그들이 어떻게 살아왔는지, 어쩌다 알고리즘에 관심을 가졌고 이것을 어떻게 발전시켜나갔는지 내밀하게 파고든다. 그리고 그 과정에서 그들이 만들어낸 알고리즘들이 언제나 인간과 함께 공생해왔음을, 인류의 역사가 곧 알고리즘의 역사라는 놀라운 사실을 자연스럽게 파악할 수 있도록 우리를 이끌어나간다.


인간의 사고가 만들어낸 우아한 창조물,
그 곁으로 한 발짝씩 다가가면서
빚어지고 확장되는 미래

책의 1장에서는 고대 메소포타미아에서 그리스에 이르는 오랜 기간 동안 기하학에서 회계학에 이르기까지 다양한 분야에 사용된 알고리즘의 기원을 추적한다. 이때 만들어진 알고리즘 중에는 현대 암호학의 중요한 디딤돌이 된 것도 있다. 2장에서는 원주율의 값, π의 정확한 값을 구하기 위한 알고리즘을 고안해낸 사람들의 이야기와 함께 전자통신시스템에서 신호 분석의 열쇠가 된 푸리에 변환을 소개한다.
3장에서는 우리와 떼려야 뗄 수 없는 컴퓨터를 처음 상상했던 선각자들의 이야기를 다루는데, 영화로도 만들어져 익숙한 에이다 러브레이스와 앨런 튜링의 생애도 들여다볼 수 있다. 4장은 알고리즘을 통해 일기예보가 온갖 시행착오 끝에 점점 발전해가는 과정을 보여준다. 우리는 기상예보 알고리즘 덕분에 외출했다가 비에 쫄딱 젖지 않고 우산을 쓴 채 느긋하게 집으로 돌아올 수 있는 셈이다. 5장에서는 빠른 계산기로만 여겨졌던 컴퓨터를 발전시켜 인공지능을 만들어내고, 알고리즘 훈련법인 머신러닝과 딥러닝을 통해 이를 ‘길러낸’ 이들의 노력에 대해 설명한다.
6장에서는 수학자, 과학자 들조차 어렵게 느끼는 미스터리한 수학 문제를 알고리즘을 이용해 풀어나간다. 더 나아가 우리가 SNS를 벗어나지 못하는 가장 큰 이유 중 하나인 ‘추천 기능’이 어떻게 만들어졌는지도 이야기한다. 7장에서는 인터넷의 기초가 되는 알고리즘을, 8장에서는 우리가 익히 알고 있는 대기업 아마존과 구글이 등장한 시대의 속사정을 파헤친다. 9장에서는 알고리즘이 어떻게 온갖 것이 섞여 있는 데이터 더미에서 필요한 지식만을 꺼낼 수 있는지 탐구하면서, 이 방법을 아주 효과적으로 이용한 페이스북의 뉴스피드와 넷플릭스의 영화 추천 기능을 예시로 소개한다.
10장에서는 유명 컴퓨터회사 IBM에서 만든 인공지능 왓슨이 한 퀴즈 쇼에서 인간을 상대로 노력해 우승하게 된 과정을 보여준다. 11장에서는 종종 뉴스에서 볼 수 있는 ‘인공신경망’을 만들기 위해 고군분투한 사람들의 이야기가 등장하고, 12장에서는 우리 모두가 손에 땀을 쥐며 지켜봤던 이세돌과 알파고의 바둑 승부가 마치 영화처럼 풀려나간다. 마지막 13장은 비트코인을 비롯한 가상화폐와 가상화폐의 존재를 가능케 하는 암호화 알고리즘, 수많은 과학자와 컴퓨터 전문가가 연구 중인 양자컴퓨터 등 미래의 모습을 엿볼 수 있는 알고리즘에 대해 다룬다.
세밀하고, 매력적이고, 탄탄하게 구성된『알고리즘에 대한 거의 모든 것』을 읽으면서 알고리즘에 깊이 빠져든 독자들을 위해, 내용이 길어 본문에 넣지 못한 알고리즘의 전체 모습을 부록에 실었다. 더 본격적으로 알고리즘을 알고 싶어졌다면, 참고 문헌에 정리된 관련 논문들을 살펴봐도 좋을 것이다.

알고리즘은 고대 메소포타미아의 점토판에 처음 새겨진 이후 지금까지 아주 먼 길을 걸어왔다. 컴퓨터는 알고리즘의 발달과 함께 그 중요성과 능력이 발전했고, 컴퓨터가 똑똑해지면서 알고리즘이 가진 힘은 기하급수적으로 커졌다.
1장에서 소개된 고대 메소포타미아의 점토판 수천 개는 현재 전 세계의 박물관에 잠들어 있다. 하지만 최근, 최신 인공지능 알고리즘이 기원전 21세기에 제작되었을 것으로 추정되는 약 6만 7,000개의 남부 메소포타미아의 점토판을 번역하는 작업에 투입되었다. 오랜 세월을 한 바퀴 돌아, 가장 새로운 알고리즘이 가장 오래된 문자를 해석하게 된 것이다.
이처럼 알고리즘은 세상이 작동하는 방식을 근본적으로 바꿔왔으며, 미래도 계속해서 바꿔나갈 것이다. 이 책,『알고리즘에 대한 거의 모든 것』을 통해 세계를 조용히 움직이고 있는 알고리즘을 보다 깊이 이해할 수 있기를 바란다. 그리고 더 나아가, 우리의 세계가 이 짧은 문장들로 이루어진 징검다리를 밟고 미래를 향해 한 층 더 확장되기를 바란다.

작가정보

저자(글) 크리스 블리클리

아일랜드 더블린대학교 컴퓨터과학대학 부교수이자 알고리즘 설계 전문가. 센서 데이터 분석용 알고리즘을 개발하는 연구 그룹을 이끌고 있다. 퀸즈대학교에서 컴퓨터공학 학사, 더블린시립대학교에서 전자공학 박사학위를 받았다. 다국적 경영 컨설팅 기업 액센츄어의 소프트웨어 컨설턴트로 일했고, 아일랜드 광대역 통신사 에어컴, 스웨덴 통신장비 회사 에릭슨, 브로드컴 에어리언 연구소에서 수석 연구원으로 근무했다. 이후 데이터 통신 집적회로와 소프트웨어를 개발하는 첨단기술 스타트업 마사나의 엔지니어링 부사장을 지냈다. 아내, 두 아이와 함께 더블린에 살고 있다.

번역 홍석윤

성균관대학교 법정대학 행정학과를 졸업한 후 외국계 기업에서 오랫동안 근무해왔다. 현재 경제 언론사에서 일하고 있으며, 번역 에이전시 엔터스코리아에서 번역가로 활동 중이다. 옮긴 책으로 『네 안에 잠든 거인을 깨워라』 『세금의 흑역사』『그들도 처음에는 평범했다』 『크립토 투자 노트』 『온택트 경영학』 『향후 10년 메가트렌드』 『보이지 않는 것을 팔아라』 『레드 룰렛』 『조화로운 부』 『1페이지 마케팅 플랜』 등이 있다