숨겨진 질서

복잡계는 어떻게 진화하는가

원제 Hidden Order

존 홀런드 | 옮김 김희봉

출판사 사이언스북스 | 발행일 2001년 10월 30일 | ISBN 978-89-8371-085-7

패키지 양장 · 변형판 142x214 · 236쪽 | 가격 13,000원

책소개

세상을 지배하는 복잡계의 진화 원리를 찾아가는[유전 알고리듬]의 창시자 존 홀런드의 지적 모험
에이즈와 같은 질병은 어떻게 면역 체계를 파괴하는가? 뉴욕이나 도쿄 같은 대도시는 어떻게 수백만의 시민들에게 식품, 의약품, 의복 등의 생필품을 끊임없이 공급할 수 있는가? 그러한 대규모 복잡계의 기능성은 미스터리로 여겨져 왔다. 하지만 이제 산타페 연구소의 세계적인 과학자 존 홀런드는 [복잡적응계]라는 최신 과학에 대한 연구를 통해 그 요원한 해답을 찾아갈 뿐만 아니라, 자원 고갈과 지구적 위기 같은 난해한 문제들을 해결하기 위한 이론적 지침도 보여준다.

편집자 리뷰

세포, 두뇌, 인간, 도시, 사회, 국가, 세계, 지구 등 세상의 모든 유기체는 그 자체로서 하나의 복잡계(複雜系, complex system)이다. 모든 복잡계의 보편적인 원리와 각각의 특수성을 이해한다는 것은 세상을 통째로 이해하는 것과 다름없다. 그렇기 때문에 복잡계 연구는 정치학, 경제학, 사회학, 철학, 생물학, 생태학 등 거의 모든 학문 분야에 걸친 학제간 연구로 이루어져야 하므로 다른 어떤 것보다 어렵다. 그리고 그 연구의 성과물 또한 널리 이해시키기가 어렵다.
복잡계 이론의 선구자인 일리아 프리고진Ilya Prigogine이 비록 『있음에서 됨으로』, 『혼돈 속의 질서』와 같은 명저를 펴내기는 했으나, 그것은 책장 한 구석을 차지하는 장식용 학술서로 인식되었다. 그 후 국내외적으로 몇몇 복잡계 관련 도서가 있기는 하였으나, 대부분이 겉핥기에 끝나거나 아주 전문적인 수준으로 양분되었다. 이 책 『숨겨진 질서Hidden Order』는 존 홀런드John H. Holland가 <단순화한 복잡성Complexity Made Simple>이라는 주제로 한 강연을 체계적으로 정리하여 다시 엮은 <최신 복잡계 이론 입문서>이다. 제목으로부터 풀어써서 다시 말하면 <복잡한 세상 속에 숨겨진 보편적인 질서에 관한 최신 이론을 간략하게 설명한 책>이다.
복잡계 과학에 대해 어느 정도의 관심을 가지게 되면 어디에선가 분명 <존 홀런드>라는 이름을 만나게 된다. 존 홀런드는 프리고진 이후 복잡계 이론을 다시 쓴 학자로서, <적응성 지능>의 바탕이 되는 <유전 알고리듬genetic algorithm>의 아버지이자 <복잡적응계Complex Adaptive System(CAS)> 이론의 최고권위자로 통한다. 또한 현재 미시간 대학교의 심리학 및 전기공학-컴퓨터과학 교수로서, 복잡계와 인공생명 연구의 세계적인 메카로 불리는 산타페 연구소Santa Fe Institute의 과학위원회 공동위원장을 겸하고 있다.
<복잡적응계>란 한마디로 <적응성 행위자가 이루는 집합체들의 계>를 말한다. 좀더 쉽게 말해서 <적응성 행위자>를 조직에 적응하는 사원(社員)이라고 한다면 <집합체>는 기업에 해당하고 <계>는 <경제계 전체>라고 할 수 있다. 모든 복잡계를 설명할 수 있는 보편적인 이론을 말하기 위해 도입된 용어들이 어느 정도의 관념성 내지 대표성을 띠기도 하지만 이해하기가 어려운 것은 아니다. 인문학 전공자라면 간단한 수식이나 학술적인 몇몇 문장은 건너뛰어도 무방하다.

변화무쌍한 대도시가 안정된 상태를 유지할 수 있는 원리는 무엇일까? 애덤 스미스가 말한 <보이지 않는 손>이 그것에 대한 막연한 대답이라고 하더라도 결국에는 <어떻게?>라는 질문이 남는다. 5개 장으로 구성된 이 책은 바로 그 질문에 대한 해답을 찾아간다. 우선 복잡계에 대한 정의부터 시작하여 그것을 단순화함으로써 좀더 이해를 쉽게 하고, 이어서 모형화를 통해 또다른 복잡계의 탄생을 예견한다.
1장 「복잡적응계란 무엇인가」는 복잡성complexity과 복잡적응계 자체에 대해 소개하고, 복잡적응계를 이루는 일곱 가지 기본 요소인 집단화, 꼬리표 달기, 비선형성, 흐름, 다양성, 내부 모형, 구성 단위에 대해 설명한다. 2장 「적응성 행위자」는 복잡적응계를 이루는 개체인 적응성 행위자에 대해 설명하고, 개체가 스스로를 개선해 나가는 방식(진화)을 설명한다. 여기에서 핵심은 저자 자신이 개발한 <유전 알고리듬>인데, 유전 알고리듬은 본질적으로 컴퓨터의 막강한 계산력을 바탕으로 우수한 성질을 취합하는 과정이라고 할 수 있다.
3장 「모형화의 메커니즘」은 이 개체들이 이루는 전체가 어떤 행동 패턴을 보이는지 추적할 수 있는 모형인 <에코Echo>의 설정 방법에 대해 설명한다. 4장 「에코 모의실험」은 이 모형을 실제로 컴퓨터 속에서 구현하기 위한 지침을 보여준다. 3장과 4장을 읽고 나면, 아마 컴퓨터 프로그래밍을 조금이라도 맛본 사람은 당장에라도 모의 주식시장이든 모의 생태계든 간에 컴퓨터 속에서 구현하는 프로그램이 막 머릿속에 떠오를 것 같은 생생한 느낌을 얻을 것이다. 5장 「이론과 전망」에서는 이 모형들을 실제로 구현할 때 더 고려해야 할 것들과 앞으로의 발전 방향에 대해 언급한다.
현재 복잡계 과학은 서구 학문에서 가장 중요한 테마 중 하나이다. 특히 유무선 인터넷을 통한 네트워크와, 첨단 로봇 개발에 연계된 인공지능 등의 연구에 있어 복잡계 이론은 핵심적인 역할을 하고 있다. 뿐만 아니라 경제학과 사회학 분야에서 분석 및 모델링 연구에 지대한 영향을 끼치고 있다. 현재 amazon.com을 중심으로 여러 나라에서 복잡계 과학의 대중화 붐을 일으키고 있는 스티븐 존슨Steven Johnson의 『창발Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities, and Software』과 같은 저작들은 이러한 흐름을 잘 대변하고 있다.
이 책은 전체를 부분으로 끊임없이 구분하고 나누는 20세기 중반까지의 과학과는 반대의 길을 가고 있는 최근의 복잡계 연구를 가장 잘 대변하고 있다. 이제는 나누었던 부분들을 다시 합쳐서 전체를 보려고 한다. 그럼으로써 인간이 또다른 전체를 창조하려고 한다. 이 책을 다 읽고 나면 독자들은 세상을 바라보는 좀더 넓고 새로운 시야를 가지게 될 것이다.

목차

1장 「복잡적응계란 무엇인가」 2장 「적응성 행위자」 3장 「모형화의 메커니즘」4장 「에코 모의실험」5장 「이론과 전망」

작가 소개

존 홀런드

매사추세츠 공과대학(MIT)에서 물리학을 전공(1950년)하고, 미시간 대학교에서 수학으로 석사학위를, 정보전달학으로 박사학위를 받았다. 그는 복잡성 과학에 있어 가장 혁신적이고 유망한 학자이자, 장차 ‘적응성 지능’을 지닌 컴퓨터를 진화시킬 ‘유전 알고리듬 genetic algorithm 의 아버지라 불린다.

현재 미시간 대학교의 심리학 및 전자공학-컴퓨터과학 교수로서, 복잡계와 인공생명 연구의 세계적인 메카로 불리는 산타페 연구소 Santa Fe Institute 의 과학위원회 공동위원장을 겸하고 있다. 저서로는 <자연계와 인공계에서의 적응성>, <유도 : 추론, 학습, 발견의 과정>, <창출 : 카오스에서 질서까지>가 있고, 1987년 학습과 발견이 가능한 적응성 컴퓨팅 시스템에 대한 공동 특허권을 취득하였다.

김희봉 옮김

연세대학교 물리학과를 졸업하고 동 대학원에서 물리학을 전공했다. 과학서 전문 번역가로 활동하고 있다.

옮긴 책으로 <파인만 씨 농담도 잘하시네!>, <우주의 구멍>, <숨겨진 질서>, <네번째 불연속>, <엉뚱하고 우습고 황당하고 짜릿한 과학 이야기>, <천재성의 비밀> 등이 있다.

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독자 리뷰