인공지능 교육 담론과 실제

우리 아이 AI - 4차산업혁명시대 인공지능 융합교육법
박찬 외 지음 / 다빈치books / 2020년 3월

 알파고 이후 인공지능이 우리 생활에 들어와있음을 언급하는 것은 새삼스럽다. 이미 많은 사이트가 맞춤형 광고를 제공하고 있고, 웬만한 업체는 카카오에서 제공하는 쳇봇을 사용하고 있다. 2022년 개정교육과정이 내년쯤 윤곽을 잡고 2024년엔 적용된다. 이번 교육과정은 기존의 언어와 수리이외에도 디지털 소양을 기본소양능력으로 집어 넣었다. 기본소양은 이 사회에서 시민으로 삶을 영위하며 기본적이고도 가장 필수적으로 갖춰야할 능력을 말한다. 잘하는게 아니라 이건 그냥 해야만 하는 기본 바탕인 것이다. 

 한국정부는 인공지능을 상황을 인지하고, 이성 논리적으로 판단 행동하며 감성적, 창의적 기능을 수행하는 능력까지 포함한 과학기술의 한 분야로 규정한다. 인공지능 연구는 1970년대 활발했지만 당시 컴퓨터 성능의 한계와 충분한 데이터가 부족하여 한계에 부딪혔다. 하지만 지금은 이 모든것이 해결되고 딥러닝이라는 새로운 방법이 등장하며 전기를 맞고 있다. 

 인공지능은 이미 의료, 금융, 서비스등 많은 분야에서 살마보다 정확한 판단과 의사결정을 내리기 시작했다. 전통적 프로그래밍은 프로그래머들이 규칙을 만들고 그 규칙에 따라 처리할 데이터를 입력하는 방식이었다면 지금은 머신러닝이 확보된 데이터와 그것으로부터 기대되는 해답을 입력하면 규칙이 나오는 알아서 배우는 형태로 진화했다. 딥러닝은 컴퓨터가 여러 데이터를 이용하여 마치 사람처럼 스스로 학습할수 있게 하는 인공신경망을 기반으로 구축한 기계학습기술이다. 엔지니어가 일일이 판단 기준을 정해주지 않아도 컴퓨터가 스스로 정보를 습득, 추론, 판단하여 성장한다. 

 머신러닝 기술을 더 효율적으로 활용하기 위해서는 확부한 데이터 분야에 대한 전문가의 통찰과 직관, 창의력이 중요하다. 머신러닝 기술로 의미있고 창의적인 규칙을 발견하려면 그 분야의 탐구 경험이 직관적으로 해답을 제시할 때 타당한 규칙 발견 가능성이 더 크기 때문이다. 그래서 인공지능 교육에서 지향해야 하는 것은 개인의 전문성이다. 전문가는 문제상황을 통찰하고 제시된 정보를 적절한 배경지식과 빠르게 통합하기 때문이다. 

 핀란드는 이런 전문가 양성을 위해 세계 최초로 교과의 벽을 없앴다. 교과대신 개별사건과 현상에 대한 연구를 도입한 것이다. 예를 들어 2차대전을 수학, 과학, 지리적 관점등의 다양한 시각에서 연구하게 하는 것이다. 학생들은 광범위한 주제 연구를 마친 후에는 관심 분야와 미래 전망에 따라 자신이 연구하고 싶은 특정 사건이나 현상을 스스로 선택해 깊은 탐구의 기회를 제공받는다. 그리고 이 과정에서 새롭게 학습하거나 창의적으로 생산한 지식을 다시 문제 해결에 적용한다. 이렇게 스스로 학습해가며 개인의 영역 특수적 지식을 형성하게 되고 이게 나선형으로 발전하여 개별적 전문가가 탄생하는 것이다. 

 20세기는 블루칼라와 화이트 칼라의 시대였다. 하지만 21세기는 뉴칼라의 시대다. 뉴칼라는 새로운 것을 창조하고 연구개발하는 능력이 우수한 사람이다. 인공지능 시대에는 뉴칼라가 필요하다.때문에 인공지능 교육은 기본적인 교과지식의 소양위에 인공지능을 활용해 창의적으로 당면한 문제를 해결하는 지혜를 배양하는 교육이 중시된다.

 중국은 1980년대부터 발빠르게 인공지능 교육의 중요성을 인지하고 시작했다. 중국은 이미 2017년 교실케이시스템을 도입했다. 교실내 카메라로 학생 데이터를 수집하고 분석하여 학습결과의 정보를 교사와 학생에게 제공한다. 얼마나 집중했고, 졸았는지, 발화의 빈도와 횟수등을 분석하는 것이다. 출석, 정서, 수업참여도가 평가되지만 인권의 문제가 남아있다. 

 중국은 인공지능 교육이 이미 의무교육이다. 3-8학년까지 초중등생대상으로 인공지능 통식과 인공지능 응용, 인공지능 코딩, 인공지능 로봇개발을 배운다. 인공지능 통식은 인공지능에 대한 이해로 3-8학년까지 인공지능 알기, 튜링테슽, 사물인터넷 알기, 인공지능의 역사, 인공지능의 응용, 인공지능의 우세와 제한점을 배운다. 인공지능 응용에서는 음성얼굴인식, 스마트서칭엔진과 의사결정나무, 스마트가구, 스마트농업, 자율주행, 증강현실, 데이터, 지능장착, 사람인식, 바둑고수, 스마트집사, 무인수퍼를 배운다. 인공지능 코딩에서는 도형화코딩, 소스코드 편집기, 음싱인식과 음성합성, 음성가전컨트롤, 스마트가전조절, 스마트신호등, 문예창작, 초보적 인공지능으로 일상문제해결하기를 배운다. 인공지능 로봇개발에서는 얼굴인식, 이동식로봇, 스마트물주기, 은둔로봇, 구원로봇, 변형로봇의 순이다. 상당히 구체적인 수준으로 의무교육수준에서도 상당한 인공지능 지식과 활용능력 및 개발능력을 갖출수 있을 것으로 보인다. 미약한 코딩수준만을 의무교육에 집어넣은 우리로써는 따라가기 벅차보인다. 

 다음은 인공지능 교육에 활용할 만한 도구들이다. 우선 구굴번역이다. 구글 번역은 오프라인 상태에서도 사용이 가능한 장점이 있다. 필기기능은 글씨를 쓴 것을 번역해주는 것이고 대화기능은 두 가지 언어로 대화해도 모두 번역해주는 기능이며 음성기능은 마이크에 이야기한 것을 번역해준다. 파파고는 네이버의 인공지능 번역기로 품질이 매우 우수하다. 13개인어가 가능하고 텍스트, 음성, 사진속 문자도 번역해준다. 

 구글 번역을 활용할 땐 팁이 있다. 사전에 맞춤법 검사를 하는게 중요하고, 가급적 짧은 문장 구성이 번역에 용이하다. 한국어의 경우 주어 목적어를 분명히 서술안하는 경향이 있는데 이것을 분명히 해줘야 올바른 결과가 도출된다. 전문용어는 사전에 미리 번역하는 것이 낳고, grammarly앱을 이용해 문법검사를 하는게 좋다. 

 구글 포토는 용량 제한이 있지만 1600만 이하 화소와 1080p이하 동영상에 한해서는 용량이 무제한이다. 가장 큰 장점은 업로드한 사진을 인공지능 얼굴 인식 기능으로 같은 얼굴의 사진을 모아준다는 점이다. 여기에 검색어 입력으로 관련 사진을 찾는 기능도 있다. 구글 포토에는 OCR기능이 있는데 광학 문자 판독 기능으로 이미지에 있는 문자를 인식하여 이를 문자화해주는 기술이다. 

 구글아트앤컬쳐에는 Behind closed doors기능이 있다. 이는 세계 미술관 속 숨겨진 장소, 출입이 통제도니 장소들과 그곳의 예술품 탐방 기능이다. 아트앤컬쳐에는 스트리트 뷰기능도 있는데 박물관, 미술관, 경기장, 국제우주정거장, 유럽원자핵공동연구소의 지하공간을 탐방하는게 가능하다. 

 카카오에는 챗봇만들기 기능이 있다. 카카오 계정만 있으면 누구나 채널 개설이 가능하다. 카카오 i develp의 챗봇서비스에서 사용신청을 하며 6일 정도내에 이메일승인이 결정된다. 시나리오는 봇안에서 사용자가 경험하는 서비스의 단위다. 카카오 오픈 빌더에서 사용자의 의도를 응대하는 가장 작은 단위는 블록이다. 기본 시나리오가 모든 봇에 장착되며 3개 블록이 있다. 웰컴 블록은 봇이 사용자를 처음 만날 때 발송하는 환영 메시지다. 폴백 블록은 봇이 사용자의 의도를 이해하지 못할 때 내뱉은 메시지다. 탈출블록은 봇이 되묻기 등의 상황에서 사용자가 대화를 초기화하거나 탈출하고 싶을 때 쓰는 명령어다. 책에는 카카오를 이용해 학교의 급식메뉴를 알려주는 챗봇을 만드는 과정이 수록되었다. 흥미롭다. 

 언급한 것처럼 2022개정 교육과정에는 기존의 언어와 수리 기능이외에 디지털 소양을 모든 시민이 갖춰야할 기본 소양으로 설정했다. 새 교육과정이 적용되는 2024년부터는 초중고 모든 학교에 인공지능과 코딩을 비롯한 여러 디지털 교육이 새로운 교과나 범교과 혹은 학교자율과정등의 형태로 자리 할 것이 분명해보인다. 교사 하나하나가 학생에게 디지털 소양을 쌓아줄 수 있는 역량을 빠르게 갖춰나가야할 시점이다.