(서평) 한 눈에 보이는 인공지능 수학 그림 책 -한선관, 정기민 作-

한눈에 보이는 인공지능 수학 그림책 ㅣ 한눈에 보이는 그림책
한선관.정기민 지음 / 성안당 / 2023년 7월

과거 알파고와 이세돌 9단의 바둑 경기를 보며 발전해가는 컴퓨터 기술과 AI에 대한 놀라움으로 나라가 시끄러웠던게 얼마안된 것 같은데, 이제는 어느덧 AI와 채팅으로 소통하고 정보를 가공해 주는 걸 자연스럽게 받아들이는 시대가 된 것 같다. 그렇다면 이 AI는 어떠한 원리로 작동하게 되는걸까?

컴퓨터는 철저하게 수학을 위해, 수학으로 구동되는 컴퓨팅 머신이다. 컴퓨터 과학은 computer science 수학으로 구동되는 컴퓨팅 머신에 관한 학문으로 기반 핵심 내용이 수학이다. 컴퓨터 과학은 인류를 혁신적인 발전으로 안내하고 다양한 문제를 해결하며 과거 불가능한 것으로 여겨진 분야마저 정복하려고 노력한다. 그리고 그 대표적인 분야가 바로 인공지능 Artificial Intelligence 이다.

수학은 인공지능의 주요 알고리즘인 추론, 패턴인식, 최적화, 예측, 의사 결정 등을 수행하는 개념과 원리를 제공한다. 수학은 현실세계의 복잡한 문제를 단순화하고 명확한 방식으로 추상화하여 모델링하고 해결하는데 도움을 준다. 인공지능의 역사와 활용, 그리고 구현에 대해 간단히 이야기해보면 다음과 같다.

- 인공지능의 역사

인공지능의 1차 붐 : 제한적 기능만 사용가능하며 비효율적

인공지능의 2차 붐 : 컴퓨터에 많은 지식과 정보 입력

-> 특정 분야의 지능을 구축, 모든 문제에 대처 못함 (프레임 문제)

인공지능의 3차 붐 : 기계학습, 심층학습의 연구

- 인공지능의 활용

교통 및 운송 : 자율운전 (주행)

경제 : 마케팅 (소비자의 데이터 분석, 고객관리), 물류 자동화 (운영 비용 절감)

사회 문화 : 번역, 로봇 저널리즘 (인공지능 기사 시스템), 생성형 인공지능 (Generative AI)

기타 : 개인 비서 시스템, 의료용 인공지능

- 알고리즘의 조건

입력 : 외부에서 제공되는 자료가 0개 이상

출력 : 적어도 2개 이상의 서로 다른 결과를 내야 함

명확성 : 수행 과정은 명확하고 모호하지 않은 명령어로 구성

유한성 : 유한 번의 명령어 수행한 후 종료

수행가능성 : 모든 과정은 명백하게 실행 가능할 것

- 알고리즘의 유형

분할 정복 알고리즘 (Divide and Conquer)

탐욕적 알고리즘

동적 프로그래밍 알고리즘

재귀 알고리즘

- 인공지능의 구현 및 활용

1. 추천시스템 : 사용자에 맞게 상품이나 서비스를 추론하여 제안하는 시스템으로 사용자의 기초자료와 선호도에 대한 정보를 이용하여 관심사를 예측

2. 협업 필터링 - 사용자 기반 방식 : 성향 비슷한 사용자들을 같은 그룹으로 묶고 상품이나 서비스를 추천

3. 협업 필터링 - 아이템 기반 방식 : 이전에 구입한 서비스 기반 연관성이 높은 서비스를 추천

추천 시스템의 한계 : 콜드 스타트 / 필터 버블

인공지능은 앞으로도 지속해서 발전할 것이고 언젠가는 인류의 결정적인 판단에 있어 AI의 지혜를 빌려야 할 때가 올지도 모르겠다. 하지만 분명한 것은 AI은 인간을 대신하는 것이 아닌 도구로서 보조적 기능으로 인류에 도움을 주는 쪽으로 발전해야 한다. 이 책은 인공지능의 원리인 기계학습의 알고리즘을 이해하고 공부하고자 하는 많은 분들에게 도움을 줄 좋은 길잡이가 될 것으로 기대해본다.