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수학의 노벨상, 필즈상 이야기 - 이 시대의 천재 수학자들은 왜 난제에 도전했을까? ㅣ 살림청소년 융합형 수학 과학 총서 24
김원기 지음 / 살림Math / 2010년 8월
평점 :

[책을 읽은 동기 / 읽은 후 느낌] 책 이름을 보고 이 책이 수학 수필책이라는 것을 느낄 수 있었어요. 제가 특별한 학문 이름 뒤에 수필이라고 이름 붙이는 책들은 공식적으로 그렇게 분류하는 것은 아니고 제가 그렇게 부르고 있는 책들이에요^^.
이런 책들의 특징은 그 학문을 배울 수는 없어요. 하지만 그 학문의 역사나 현실의 이슈들을 설명한 뒤 그 학문이 어떻게 쓰여졌는지 대략적으로 설명하고 저자의 결론을 짧게 작성하는 책들을 의미합니다.
그 학문의 흥미를 가지게 만들수는 있는데, 그 학문을 배울 수는 없어요^^.
이 책은 필즈상이라는 수학에서 가장 권위있는 상의 역사에서 부터 시작해서 필즈상 연구에 대해서 대략적으로 설명하는 것으로 수학에 대해서 흥미를 가지게 만들어주는 책이에요^^.
근데, 아마추어 수학자들이 이제 필즈상 같이 권위있는 상을 받을 확률은 거의 없다고 보시면 되어요. 이유는 수학자들은 슈퍼 컴퓨터나 아직 상용화되지 않은 양자 컴퓨터를 이용해서 계산을 대신하는데, 아마추어 수학자들이 이런 것을 사용할 수 없기 때문이지요.
또한 수학이론들이 실제로 현실에서 과학등에서 쓰이기까지 약100년 정도 시간차이가 존재하기 때문에, 최신 수학이론들에 대해서 일반인들의 관심을 가지게 만들 수 있는 것도 그리 많지 않은 것도 사실이에요^^. 하지만 수학을 좋아한다면 이런 상들이 어떤 연구에 주었는지 관심이 있겠지요^^.
그래서 이 책은 다른 수학 수필책에서 잘 다루지 않는 영역을 다루었다고 느낌이 들어요^^.
[책의 특징 / 장점] 제가 구분하는 이 책의 내용은 '필즈상의 배경 및 기본정보 - 필즈상 수상자들의 생애와 업적 - 현대수학흐름'으로 구성되어 있다고 보고 있어요.
이 책은 필즈상을 받은 시간순으로 학자들의 생애를 소개하고 그 학자의 연구에 대해서 설명하고 있어요. 이 과정에서 수학을 배울 수 없고 대략적인 연구내용을 설명하여요.
책의 장점은 다음과 같습니다.
① 수학에서 상의 의미를 설명합니다.
순수해야 할 수학에 상을 주며 경쟁한다는 부분에 대해서 수학자들은 반대로 회의적이라는 것을 설명합니다.(p27) 책에서는 뒤에 추가로 설명하지만 이런 상에 수학자들이 부정적이게 된 역사적인 사실도 있고 다양한 이유로 반대하는 경우도 많다는 것을 알려주어요^^. 수학자들은 뭔가 좀 특이하다는 생각을 가질지도 모르겠어요. 노벨상에 수학상이 없는 것에 대해서 수학자들은 별 의미를 안두고 있을지도 몰라요.
② 수학자에 관한 흥미로운 이야기를 많이 알려주어요.
"카타스토리피란 이름 그대로 급격한 변화를 기술하는 새로운 관점을 제시했지만, 정작 과학적 이론으로서 갖추어야 할 정량적 예측을 할 수 없는 이론이었던 것이다. 그는 결국 다른 수학자들의 비판적인 연구를 통해 자신의 종말은 수학자로서의 실패를 뜻할 수 있을지도 모른다. 하지만 대수적 위상학이나 미분기하학에서 남긴 그의 업적은 폄하되거나, 철학적이며 자유로운 사상가였던 톤의 영향력이 무의미해지는 것은 아니었다. 그는 이렇게 말했다. 누군가 계산을 하고 있다면 다른 누군가는 꿈을 꾸어도 좋지 않겠는가?" P106
필즈상을 받은 수학자들의 뒷이야기에 대해서 흥미로운 부분을 책에서 많이 알려줍니다. 책의 장점을 잘 설명하기 위해서 명언이 섞여 있는 이 이야기를 인용하기로 결정하였습니다.
③ 수학에서 안되는 건 안되는 거에요. 안되는 것도 증명하거든요. 노력으로 이루어지는 것도 있지만 아무리 노력해도 안되는 것도 있어요.
"튜링에 따르면 결정 문제란 언제 이 튜링 기계가 작동을 멈출 수 있는지 알 수 있는 방법이 있는가? 라는 정지 문제로(일반화시켜) 바꿀 수 있고, 알론소 처치와 마찬가지로 튜링 역시 그러한 방법은 존재하지 않는다는 결론을 내렸다. 이것은 다시 말하자면 알고리즘이 존재하지 않는다는 것은 무엇인가? 에 대한 기준을 정의한 것이기도 하다" P133
간혹 수학에서 안된다고 증명된 것에 대해서 노력하면 될 수 있다고 주장하는 분들도 계신데, 수학에서 안된다고 증명된 것은 노력한다고 될 수 있는 문제가 아니에요^^. 위의 문제는 AI가 안되는 이유로서도 제시되는 문제이고, 이를 발전시켜서 AI가 자가 수리가 불가능한 문제가 존재한다는 결론으로 증명도 이루어진 것으로 알고 있어요. 또한 어떠한 법칙성이 없는 랜덤이라면 인공지능이 해결할 수 있는 방법은 없어요. 저는 이러한 문제를 자연과학도들이 자신들의 실험 연구 방법으로 모든 문제를 해결할 수 있다고 착각하는 오만이라고 표현하지만요^^. 마지막에 알고리즘이 없다는 것은 무엇인가? 에 대한 제 생각이에요^^. 저는 수학에 부정적이지 않고 수학교육과 다녔으며 수학을 좋아해요. 하지만 안되는 건 안되는 것이며 오만을 부린다고 노력을 열심히 한다고 안되는 게 되는 것은 아니에요.

[책의 단점] 수학 수필에서는 수학에 흥미를 가지게 해주는 것이 목표에요.
① 수학을 배울수는 없습니다.
수학 수필책의 단점은 수학을 배울 수는 없습니다. 물론 약간의 쉬운 증명을 책에 넣는 경우도 있지만, 이 책은 소재가 필즈상 수상자이므로 증명을 넣기는 어려웠을 거에요^^.
이러한 부분에서 우리는 수학에 흥미를 가질 수 있는 소재로서 자신에게 맞는 책을 선정해야 하고 이번 책은 필즈상 수상자들의 생애와 업적이라는 부분이 소재라는 것에 초점을 맞추면 될거에요^^.

[책을 읽으며 더 생각해볼 문제] 이 책의 더 생각해볼 문제는 AI와도 관련이 있는데, 기계가 인간보다 계산만 더 빠르다라는 의미에 대해서 생각해볼 문제로 제시할 거에요. 지금 AI가 지능을 만든 것일까? 에 대해서도 생각해 보아야 하니까요.
"실용적으로 중요한 것은 컴퓨터를 이용해 어떤 작업을 수행하기 위해 수학적 계산법들을 개발해왔다는 것이다. 에를들어 우리가 흔히 쓰는 포토샵만 하더라도 주어진 과제(예를 들어 윤곽 그리기등)을 수행하기 위해서는 복잡한 계산을 해야 한다." P223
수학이라는 것이 매력적인 학문이긴 하여요. 여러분이 컴퓨터로 하는 대부분의 작업은 0과 1로 이루어진 기계어로 이루어진 연산 결과에요. 컴퓨터가 계산기라는 의미입니다. 계산만 해서 여러분들은 게임도 하고 인터넷도 하고 멀티미디어 기능을 즐기고 있어요. 이것이 계산이라는 것을 잊은 분들도 많이 계시겠지만요. 컴퓨터에서 이루어지는 음악도, 미술도, 게임도 모두 연산 결과일 뿐이지요. 컴퓨터가 계산능력이 사람보다 더 빠르기 때문이고 이걸 이용하는 거에요.
저도 게임이 수학이라는 것에 흥미를 가지고, 즉, 인간의 재미라는 감정도 수학으로 만들 수 있다는 것에 흥미를 가지고 게임개발자가 되어 보려고 했을 때가 있긴 했지만요^^. 요즘은 주식을 할 때 비슷하게 적용하고 있어요^^.
계산만 빠르다는 것이 여러분이 생각하는 것보다 훨씬 많은 일을 할 수 있다는 거에요. 그런데 이것은 수학의 근본적인 공리 - 정리 체계와는 완전히 다르며 단순히 계산만 빠른 것이지요. 근데 계산도 수학에 들어있긴 하니까요.
그럼 이 계산만 빠른 능력을 활용하면 어디까지 가능할까요? 그리고 그렇게 만들어진 것을 지능이라고 부를 수 있을까요? 즉, AI를 지능이라고 부를 수 있을까요? 게다가 그 한계에 도달하면 전혀 발전하지 못할 AI 산업에 대해서 기대할 할 만 한건가요? 같은 생각이에요.
지금 AI산업은 지능을 만든 것이 아니라, 수학을 좋아하는 사람들이 볼때는, "이제 컴퓨터의 계산능력이 인간보다 빠른 장점을 조금 제대로 사용하고 있네~!" 정도거든요. 이게 현실이에요.
단지 과거에 사람이 선택해주는 과정을 스킵하고 그냥 컴퓨터가 적당히 어떤 과정을 선택해서 예전에 하던 계산 과정을 그냥 수행하는 거에요. 그걸 AI 라고 부르고 있는 것이고요. 그리고 대부분의 결과는 매우 낮은 결과값을 가지는데 이러한 원인중에 하나는 사람의 선택을 스킵해버려서 원하는 작업이 무엇인지 알수 없다는 것이 그 첫번째이고, 두번째는 작업과정의 수학 연산이 잘못되었기 때문에 올바른 값이 안나오는 거에요.
[종합평가] 이 책은 수학 수필의 일반적인 형식을 갖춘 책이에요. 이런 책은 수학을 배우겠다기 보다는 수학에 대해서 흥미를 가지게 만들어준다고 보시면 됩니다. 여러분들이 수학 수필을 선택할때는 여러분이 흥미를 가지고 있는 부분을 소개하는 수학 수필인지를 살펴보면 되어요. 여기서는 수학에 대해 가장 권위있는 필즈상을 중심으로 수상자의 주요 연구와 생애를 소개하고 있고 이런 부분의 관심이 있다면 좋은 책일 거에요. 그런데 사람들마다 좋아하는 거은 모두 다르므로 이런 선호에 대한 판단은 제가 하기 힘들겠지요^^.
책 평점 - ★★★ (3/5) 필즈상 수상자들의 연구와 생애를 중심으로 하는 수학수필책입니다.
책 평점 평균 - 3.06
책 평점 표준편차 - 1.08
책 평점별 권수 (디자인출처: Gap Charts V2)

★★★ ~ ★★★★★: 추천 책. ★ 4개 부터는 더 좋은 책을 의미합니다.
★★: 시간이 남는다면 볼만 한 책. 책에 일부 문제가 있는 내용이 있을 수 있습니다.
★: 비추천 책. 책에 심각한 문제가 있거나, 지식과 지혜를 얻을 수 없는 책을 의미합니다.
그림 내 폰트 출처: 고양체
카타스토리피란 이름 그대로 급격한 변화를 기술하는 새로운 관점을 제시했지만, 정작 과학적 이론으로서 갖추어야 할 정량적 예측을 할 수 없는 이론이었던 것이다. 그는 결국 다른 수학자들의 비판적인 연구를 통해 자신의 종말은 수학자로서의 실패를 뜻할 수 있을지도 모른다. 하지만 대수적 위상학이나 미분기하학에서 남긴 그의 업적은 폄하되거나, 철학적이며 자유로운 사상가였던 톤의 영향력이 무의미해지는 것은 아니었다. 그는 이렇게 말했다. 누군가 계산을 하고 있다면 다른 누군가는 꿈을 꾸어도 좋지 않겠는가? - P106
튜링에 따르면 결정 문제란 언제 이 튜링 기계가 작동을 멈출 수 있는지 알 수 있는 방법이 있는가? 라는 정지 문제로(일반화시켜) 바꿀 수 있고, 알론소 처치와 마찬가지로 튜링 역시 그러한 방법은 존재하지 않는다는 결론을 내렸다. 이것은 다시 말하자면 알고리즘이 존재하지 않는다는 것은 무엇인가? 에 대한 기준을 정의한 것이기도 하다 - P133
실용적으로 중요한 것은 컴퓨터를 이용해 어떤 작업을 수행하기 위해 수학적 계산법들을 개발해왔다는 것이다. 에를들어 우리가 흔히 쓰는 포토샵만 하더라도 주어진 과제(예를 들어 윤곽 그리기등)을 수행하기 위해서는 복잡한 계산을 해야 한다. - P223
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