인공지능만 믿고 공부는 안 해도 될까요?

“이미 찾아온 미래, 인공지능 시대, 우리는 어떻게 살아야 할 것인가?”

“인공지능이 우리 일상을 편하게 바꿀 거야!”

“인공지능이 알아서 다 해 주니까 공부는 안 해도 되겠지?”

우리는 좋든 싫든 인공지능이 과학의 최첨단을 달리며 일상생활에 빠르게 파고드는 시대를 살게 되었다. 지금의 청소년들이 앞으로 성인이 되고 이 사회의 주역이 될 10~20년 후만 해도 오늘날과는 또 다른 모습의 인공지능 시대가 펼쳐질 것이다. 이제 인공지능은 살아가는 데 필요한 지식이 아니라 살아가기 위한 필수 지식이 되었다.

데이터 사이언티스트로 일하는 저자는 다른 책에서는 보기 힘든 인공지능의 학습 방법과 작동 원리를 구체적이고 흥미로운 예시를 들어 이해하기 쉽게 소개하며, 인공지능과 관련된 윤리 문제와 환경 문제, 미래 사회와 장래 직업을 함께 상상해 보는 시간도 갖는다.

또한 기존 청소년 도서에서 다루지 않은 ‘학습을 통해 인공지능이 똑똑해지는 원리’, ‘인공지능 모델을 평가하는 방법’, ‘주요 인공지능 모델의 구조’ 등을 소개한다. MBTI, 기말고사 성적표, 보드게임 할리갈리 등 청소년의 일상과 맞닿아 있는 다양한 예시를 통해 쉽게 설명했다. 청소년의 눈높이에 맞춘 책이라서, 인공지능에 관심 있지만 수식에 겁먹어 더 공부하지 못했던 어른들도 마음 편히 읽을 수 있다.

역사상 가장 유명한 인공지능 모델인 ChatGPT를 청소년의 눈높이에 맞춰 설명하는데, 단순히 ‘다음 단어를 예측하는 모델’이라는 설명에서 한발 더 나아가, ChatGPT의 기반인 Transformer 모델에 대한 설명부터 시작하여, ChatGPT의 차별점인 강화학습을 이용한 미세조정까지 다룬다. ‘사전학습’, ‘미세조정’, ‘LLM’ 등 어렴풋이 들어본 용어의 의미도 선명하게 이해할 수 있게 된다.

이 책은 청소년에게 인공지능이 무엇이고, 어떻게 학습하고, 어떻게 평가하는지부터 설명한다. 이에 대한 이해를 바탕으로 인공지능의 윤리적 문제와 미래를 함께 고민한다.

인공지능 시대를 상상하려면 인공지능을 제대로 알아야 한다

인공지능이 연일 화두에 오르고 있다. 2016년 구글의 인공지능 알파고가 바둑 경기에서 이세돌을 이겨 세상을 떠들썩하게 하더니, 2022년 오픈AI의 ChatGPT가 등장해 세상을 다시 한번 놀라게 했다. 우리는 알파고의 무한한 학습 능력에 감탄한 지 얼마 지나지 않아, 이제는 ChatGPT의 무한한 창작 능력에 경이로움을 느끼고 있다.

앞으로 인공지능은 세상을 어떻게 바꿀 것인지 상상해 보았는가? 인공지능이 다 알아서 해 주니 일상은 편해질까? 아니면 인공지능이 우리의 일자리를 빼앗고 심지어 인간을 지배하는 끔찍한 세상이 오고 말까? 그런데 우리가 인공지능을 제대로 알지 못하고 하는 상상은 그저 허무맹랑한 공상과학이 될 수도 있다. 따라서 앞으로 인공지능 시대의 주역이 될 청소년들에게 인공지능은 알아도 그만 몰라도 그만인 지식이 아니라 세상을 살아가는 데 꼭 알아야 할 필수 지식이 되었다.

데이터 사이언티스트가 알려 주는 인공지능에 관한 거의 모든 것!

이 책은 청소년들이 꼭 알아야 할 인공지능에 관한 거의 모든 것을 담고 있다. 데이터 사이언티스트로 일하며 전문 지식과 현장 경험을 겸비한 저자는 인공지능이 어떤 방식으로 데이터를 학습하고 가공하는지부터 더 똑똑한 모델을 어떻게 평가하는지까지 인공지능의 원리를 친절하고 자세하게 알려 준다. 그리고 역대 가장 유명한 인공지능 모델인 ChatGPT를 비롯해 이미 모두의 일상에 스며든 추천 모델 등에 관한 심층적인 설명도 덧붙였다. 이러한 이해를 바탕으로 인공지능이 지켜야 할 윤리와 인공지능이 바꿀 미래를 함께 고민해 본다.

인공지능의 학습은 대부분 아무 의미 없는 초깃값으로 시작한다. 그래서 처음에는 의미 없는 오답을 계속 뱉어 낸다. 하지만 계속 오답이 정답에 가까워지도록 값을 조정해 주면 인공지능은 금세 채팅도 하고 책도 쓰고 그림도 그리게 된다. 청소년 여러분도 처음에는 잘 모르는 지식을 배우는 일이 두려울 수 있다. 물론 당장에는 정답에 도달하지 못하더라고 계속 시행착오를 겪다 보면 어느새 이전 오답보다는 그럴듯한 오답을 향해 나아갈 수 있다. 그런 의미에서 이 책이 ‘인공지능 이해하기’라는 목표에 좀 더 가까워지는 여정이 되길 바란다. 

이여운

서울대학교 독어독문학과를 졸업했다. 언어를 배우다 자연어 처리에 마음을 빼앗겨 컴퓨터 언어학 전공으로 언어학 석사 학위를 받았다.

현재 카카오엔터테인먼트에서 데이터 사이언티스트로 근무하고 있다. 매일 코딩을 하면서 지내지만, 여전히 문과생의 정체성을 간직하고 있다.

글쓰기를 좋아하고, 잘나가는 ChatGPT보다 언어학 이론을 차용한 Word2vec 모델을 더 좋아한다.

들어가며

1장. 인공지능이 무엇인가요?

1. 인공지능은 뭘 먹고 크나요?

2. 인공지능의 성장 과정

하나를 알려주면 하나만 아는 규칙 기반 인공지능 | 스스로 규칙을 알아내는 머신러닝 | 사람의 뇌를 닮은 딥러닝

2장. 인공지능은 어떻게 똑똑해질까요?

1. 학습 데이터를 다듬어 주자, 전처리

인공지능은 숫자만 아는 바보 | MBTI로 알아보는 벡터와 행렬

[똑똑이 아이템 1] 코사인 유사도

뭐든지 숫자로 바꿀 수 있는 주문, 원핫인코딩 | 숫자도 전처리가 필요해

2. 인공지능의 공부 비법

정답을 알려 주고 학습하는 지도 학습 | 정답 없이 학습하는 비지도 학습 | 당근과 채찍으로 학습하는 강화 학습

[똑똑이 아이템 2] 미분과 경사 하강법

3. 인공지능의 시험 성적표

몇 문제 맞혔니? 정확도 | 3번으로만 찍으면 안 돼! 정밀도, 재현율, F1 | 한눈에 들어오는 성적표, 혼돈 행렬

[똑똑이 아이템 3] 정밀도와 재현율의 상충 관계

[똑똑이 아이템 4] 번역 인공지능의 성적표, BLEU

[똑똑이 아이템 5] 인공지능과 체리의 상관관계

3장. 인공지능에는 어떤 것이 있나요?

1. 언어학이 인공지능에 미친 영향

단어로 덧셈과 뺄셈하기, Word2vec

[똑똑이 아이템 6] 요점만 공부하자, 불용어

추천템으로 덧셈과 뺄셈하기, Item2vec

[똑똑이 아이템 7] 처음 보는 단어도 끄떡없는 Fasttext

2. 유튜브 알고리즘은 내 취향을 어떻게 알까?

친구의 피드를 참고하는 협업 필터링 | 행렬 더 알아보기 | 취향을 알아내는 행렬 분해

[똑똑이 아이템 8] 매개변수와 초매개변수

3. 다음 말을 예측해 봐, ChatGPT

ChatGPT의 할머니, 트랜스포머

[똑똑이 아이템 9] 함수와 행렬

[똑똑이 아이템 10] 단어와 토큰

국어를 잘해야 공부를 잘하는 이유, 사전학습과 미세조정

[똑똑이 아이템 11] 트랜스포머와 <세서미 스트리트>

ChatGPT의 엄마, GPT

[똑똑이 아이템 12] 알쏭달쏭 인공지능 용어 풀이

ChatGPT

[똑똑이 아이템 13] 인공지능도 원샷을 한다

4장. 우리가 만들어 나가야 할 인공지능 윤리

1. 인공지능 판사는 인간 판사보다 공정할까?

2. 데이터 도둑, 인공지능

3. 인간의 희생이 필요한 인공지능

4. 인공지능의 거짓말에 속는 우리

[똑똑이 아이템 14] 인공지능이 쓴 글에 숨은 워터마크

5. 인공지능이 더럽히는 지구

[똑똑이 아이템 15] 유럽 연합의 인공지능 규제 법안

5장. 인공지능이 그려 갈 미래를 알아봐요

1. 취업한 인공지능, 실직한 우리?

2. 인공지능과 함께하는 일상

3. 인공지능의 미래

맺음말

부록_인공지능 연구원이 되고 싶다면?

미주

참고 문헌