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양자 도약 - 수학은 어떻게 세상을 변화시켰는가
휴 바커 지음, 장영재 옮김 / 알레 / 2026년 3월
평점 :

양자도약[Quantum Leaps] - 수학은 어떻게 세상을 변화시켰는가
세상이 너무나도 빠르게 변화하고 있죠. 자고 나면 새로운 기술이 나와있는 세상이라 하나하나 따라가기도 벅찬 시대가 아닌가 싶어요. 도대체 언제부터 세상이 이렇게 빨리 변하기 시작한 걸까요.
지금 일어나고 있는 모든 일들, 그 기술의 배경에는 "수학"이 있습니다.
모든 일이 그러하듯 갑자기 하루아침에 이루어진 일은 없어요.
조금씩 조금씩 발전하다가 어떠한 계기로 그 응집력이 폭발된 것일 텐데요.
우리가 아는 수학과, 지금의 기술은 전혀 다른 이야기 같긴 합니다.
마치 엄청난 갭이 있는 것처럼 느껴지지요.
수학이 세상을 어떻게 바꾸어 놓고 있는지, 현대 기술들과 내가 아는 수학에는 어떤 연결고리들이 있는지 그에 대한 해답을 '양자 도약'에서 다루고 있어요.

책은 총 12가지 항목을 다루고 있어요.
제1장, 여기가 어디야 - 위치와 경로 탐색의 수학
제2장, 로봇과 인공지능 -수학이 실리콘 밸리의 지평과 한계를 뒷받침하는 방식
제3장, 패턴 인식 - 패턴과 알고리즘의 수하적 원리를 이해해야 하는 이유
제4장, 운전대 뒤에서 - 우리를 집까지 데려다주는 건 누구일까
제5장, 속도와 비행 - A에서 B로 가기
제6장, 무한과 그 너머 - 우주여행 그리고 수학
제7장, 날씨 이야기 - 달력부터 화창한 날씨까지
제8장, 허튼소리 - 지구 온난화와 환경 그리고 수학
제9장, 인터넷, 암호 기술, 소셜 미디어 - 수학이 상호 작용하는 인류를 다루는 방법
제10장, 삶의 조각들 - 3D 프린팅과 의료 노트
제11장, 빨간약 먹기 - 컴퓨터 이미지 그리고 게임과 영화
제12장, 무한한 미래 - 하이테크 수학은 어떤 미래를 건설할까
다양한 생활 속 이야기를 다루는데 그 안의 수학 이야기가 꽤 흥미롭답니다.
그나마 나의 전공이 컴퓨터 공학이라 그런지, 대학에서 다루는 내용들도 많아서 반가웠는데,
0,1로만 이루어진 컴퓨터 언어가 인간의 언어를 이해하고 해답까지 내어주는 기술의 발전을 완전히 이해했다고는 할 수 없겠지만, 어떤 개념이 뒷받침해 주고 있고 어떤 수학 이론이 들어가는지 책을 통해 조금이나마 접해 볼 수 있어서 신기하기도 했어요.
책에서 제가 가장 흥미롭게 읽은 부분은 3장의 패턴 인식이었습니다.
내 인생은 일련의 사건과 사고처럼 보였다.
그렇지만 돌이켜 보면 패턴이 보인다

패턴 인식 ( Pattern Recognition) 은 우리가 신경망을 구성하고 학습시켜 점점 더 나은 작업 성과를 내도록 하려는 미래의 핵심 프로그래밍 과제 중 하나이며 전반적인 인공 지능 이야기에서 필수적인 부분이기도 하다.
지극히 공감하는 부분이 아닐 수 없어요. 현재의 기술 발전에 폭발적으로 기여한 몇 가지 개념 중에 하나라고 항상 생각해온 패턴 인식은 대부분 우리 생활에도 밀접한 관계를 가지고 있어요
저자 또 한 패턴 인식을 수학의 가장 기본적인 측면이라 칭하며 다음과 같은 세 가지 필수 요소를 설명합니다.
패턴을 복제, 생성, 확장하기 위한 필수 요소
1) 어떤 종류이든 일종의 센서
2) 입력을 값으로 변환하는 추출기
3) 추정된 값을 분류, 식 결과를 출력하는 분류기
패턴 인식 알고리즘을 공부하는 학생이라면 알고리즘을 생성하는 방법을 아는 것 외에도 선형 대수학, 확률 이론 및 통계에 대한 광범위한 지식이 필요한 이유이기도 하죠.

불규칙한 상황 속에서, 특정 패턴을 찾아 수식화 시키고, 그 수식을 확률과 통계 알고리즘을 통해 재 정립 시켜 정답(가장 유사한 답)을 맞출 뿐 아니라 미래 예측도 가능하도록 설계하는 것이 요즘 기술의 핵심인듯합니다.

제7장과 8장, 날씨 이야기와 기후 변화 예측도 매우 흥미롭게 읽었습니다.
기후 과학이 뉴턴의 미적분을 사용하여 물질의 냉각법칙을 증명해 냈다는 점, 프랑스 수학자 푸리에가 그것을 이용해 지구의 온도를 추정했고, 이론적으로는 지구가 실제보다 훨씬 차가워야 한다는 사실을 발견한 점도 매우 놀랐어요. 이 모든 계산은 질량 보존의 법칙과 에너지 보존의 법칙이 기본이 되어 이루어지고 있습니다. 그렇기 때문에 수학적 연산이 가능하고 증명 또한 가능한 것이겠죠? 수학은 참으로 경이로운 학문이에요.

모든 현상에는 질서가 존재하며, 그 질서를 찾아내는 것이 인류의 숙명이라고 한다면, 우리는 인공지능과 함께 그 목표에 좀 더 가까이 가고 있다고 생각이 들었어요.
"양자 도약"은 단순한 수학 풀이를 제공하는 책이 아니라 우리의 과거, 현재를 아우르는 수학 개념을 설명하고 미래의 핵심 가치에 중요한 부분까지 다루고 있어 읽고 난 후에도 많은 생각이 들게 해주는 그런 책이었습니다.
수학에 관심이 많다면, 최신 기술에 좀 더 깊이 들여다보고 싶은 분께 추천드립니다!
* 출판사로부터 도서를 지원받아 읽고 작성한 솔직한 리뷰입니다.