초등학생을 위한 인공 지능 교과서 3
서지 정보
카피: 대한민국 미래를 책임질 AI 영재들의 출발점!
부제: 나는 AI 전문가!
글 김재웅, 김갑수, 김정원, 김세희, 진종호, 이문형 | 감수 최종원
출판사: 사이언스북스
발행일: 2023년 12월 31일
ISBN: 979-11-92107-11-0
패키지: 반양장 · 변형판 220x290 · 204쪽
가격: 19,500원
분야 청소년 과학
책소개
인공 지능 시대를 위한 준비
그 시작은 초등학교에서부터
2024년 노벨상에서 세계적 화제가 된 부분을 꼽자면 단연 인공 지능(AI)일 것이다. 인공 신경망을 이용한 기계 학습(Machine Learning)의 원리를 발견한 두 연구자가 노벨 물리학상을 받은 데 이어, 단백질 구조를 분석하고 예측·설계하는 AI 모델 ‘알파폴드’, ‘로제타폴드’의 개발자들이 노벨 화학상까지 휩쓸었기 때문이다. 이 두 AI 모델은 2020년 발표된 지 4년밖에 지나지 않았지만, 독일 막스 플랑크 연구소가 10년 걸려 해낸 작업을 30분 만에 파악하며 2억 개가 넘는 새로운 단백질을 예측해 의학은 물론 생명 공학과 신약 개발 분야에 광범위한 영향을 미칠 것으로 평가받는다. 이처럼 AI는 기존 패러다임을 바꾸는 새로운 도구로서 20세기 초 물리학에 혁신을 일으킨 양자 역학처럼 과학 전반에 엄청난 파급 효과를 가져올 것이다.
계속해서 진보하는 AI의 시대를 살아갈 미래 세대를 위해, 미국과 영국 같은 선진국뿐만 아니라 중국, 인도 등의 신흥국도 인공 지능·소프트웨어(AI·SW) 교육을 강화하고 있다. 그러나 과학기술정보통신부 산하 소프트정책연구소(SPRi) 조사 결과에 따르면 100시간(미국 캘리포니아 주), 256시간(오스트레일리아)에 달하는 초등학교 AI·SW 필수 교육 시간이 우리나라에서는 아직 6년 내내 34시간에 불과하다. AI 소양을 갖추고 활용하기 위한 준비가 시급한 이유다.
이번에 ㈜사이언스북스 신간으로 출간된 『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈는 중앙대학교 인문콘텐츠연구소 HK+ 인공지능인문학사업단의 기획으로 대학교에서 AI 교육을 연구하는 교수진과 콘텐츠 제작 실무자들이 함께 집필한 책으로, 초등학생의 관점에서 AI에 가질 수 있는 여러 궁금증에 대한 답을 찾고 응용 사고력을 기를 수 있도록 만들어졌다. AI에 관한 관심이 나날이 커 가고 있는 지금, ‘친구와 대화를 나누듯이 읽다 보면’ 자연히 AI를 이해하고 학습할 수 있도록 기획된 이 시리즈는 초등학교 학생에게 AI에 친숙해지는 가장 빠른 길을 안내할 것이다.
추천사
올해 대한민국에 노벨 문학상이란 큰 경사가 있지만, 국제적으로 가장 큰 이슈는 인공 지능(AI)이었다. 노벨 물리학상에 이어 화학상의 주인공도 AI였다. 특히 단백질 구조를 파악하는 구글의 AI ‘알파폴드’는 10년간 못 푼 암세포 분석을 30분 만에 완료했다는 평가를 받는다. 지금, 이 순간에도 AI는 미래를 바꾸고 있다.
이런 시점에 출간된 『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈는 너무나도 시의적절하면서도 반가운 책이다. 우리 아이들이 AI의 원리를 이해하고 활용하기 위한 모든 것이, 어느 학년이라도 바로 시작할 수 있도록 난이도별로 친절하게 구성되어 있다. 미래에 나타날 한국 노벨상 수상자의 출발점이 될 책이라고 감히 예언해 본다.
―김효 | 네이버 웨일 총괄 이사
목차
책을 펴내며 4
1부 인공 지능을 만든 사람들 9
- 인공 지능은 무엇인가요? 10
- 인공 지능 체험하기 21
2부 데이터를 분석해 볼까요? 31
- 데이터 분석의 뜻 알아보기 32
- 데이터 분석 체험하기 50
3부 나는 인공 지능 예술가입니다 67
- 인공 지능이 들려주는 이야기 68
- 미디어 아트로 놀기 76
4부 2100년도 우리의 생활 모습은? 85
- 미래의 일상 생활 86
- 변화하는 미래 95
5부 나는 가상 현실 전문가입니다 119
- 가상 현실이 펼쳐지는 현실 120
- 아직 오지 않은 새로운 세상 143
6부 나는 인공 지능 게임 전문가입니다 155
- AR 게임으로 업그레이드 156
- 미래 인공 지능 게임 161
7부 직업의 세계 167
- 미래 직업 탐색 168
- 인공 지능과 함께 일하는 세상 192
저자 소개 200
편집자 리뷰
소연이, 승현이와 함께 AI의 세계로 여행을 떠나자!
『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈의 주된 내용은 소연과 승현이라는 두 등장 인물이 선생님과 함께 AI에 대한 궁금증을 풀어 나가는 이야기이다. AI 학습에 꼭 필요한 지식을 7개 영역으로 나누어 어느 학년부터 시작하더라도 효과적인 독서를 할 수 있게끔 단계별(초등학교 1~2학년용/3~4학년용/5~6학년용)로 구성된 이 시리즈에서 가장 돋보이는 요소는, 각각의 주제를 반복과 변주를 통해 익히며 개념 심화를 할 수 있도록 쓰였다는 점이다.
또한 하나의 주제가 끝날 때마다. 스마트폰 앱으로 영어 동화책 표지를 번역하기부터 ‘아이들을 위한 머신러닝(https://machinelearningforkids.co.uk/)’ 사이트에서 직접 코드를 짜 AI를 학습시키기까지, 실생활에서 다양하게 AI를 체험하며 학생이 스스로 생각할 수 있도록 돕는 ‘사고력과 창의력 키우기’ 파트가 함께 실려 있다.
1부 인공 지능을 만든 사람들
이제 인공 지능은 변호사, 의사, 판사, 과학자, 기자, 작곡자, 소설가 등 모든 분야에서 사람과 같은 역할을 하며 공존하고 있다. 사람 뇌 속 신경 세포인 뉴런이 서로 연결되면서 정보가 전달되는 과정에 착안해 개발된 인공 지능은 스스로 학습해 똑똑한 기계가 될 수 있다. 1부에서는 퍼셉트론과 머신 러닝의 원리를 배우고, 그 과정을 실제로 진행해 본다.
주요 내용:
-뉴런과 퍼셉트론이란 무엇일까?
-머신 러닝 알아보고 만들어 보기
-인공 지능 체스 체험하기
2부 데이터를 분석해 볼까요?
요즘 여기저기서 자꾸 듣게 되는 빅 데이터란 무엇일까? 말 그대로 처리하기 힘들 정도로 엄청나게 많은 데이터를 말한다. 빅 데이터를 잘 분석하면 물건을 만들어 팔거나 미래에 벌어질 일을 예측하는 데 도움을 줄 수 있다. 2부에서는 진료 기록부터 과속 단속, GPS까지 빅 데이터의 무궁무진한 가능성을 알아보고, 구글 트렌드로 빅 데이터를 직접 분석하는 시간도 갖는다.
주요 내용:
-빅 데이터 배우기
-유튜브 동영상 추천 시스템 만들어 보기
-데이터 분석 체험하기
3부 나는 인공 지능 예술가입니다
인공 지능이 날씨, 스포츠, 증권 관련 뉴스, 그리고 소설과 시까지 쓰는 세상이 되었다. 인공 지능의 글쓰기는 빅 데이터와 머신 러닝을 이용해 가능해진다. 인공 지능으로 글쓰기를 하면 그 글은 누구의 것일까? 그리고 인공 지능으로 만든 창작물은 어떻게 저작권을 보호받을까? 글을 넘어 그림과 음악으로 인공 지능 저작물의 범위가 확장될 때 어떤 일이 일어날지 알아보자.
주요 내용:
-글과 소설을 쓰는 인공 지능
-순환 신경망 구조란 무엇인가?
-이미지 생성 AI로 그림 그려 보기
4부 2100년도 우리의 생활 모습은?
사람은 아직 영원히 살 수는 없다. 하지만 인공 지능이 의료 현장에 투입되면 건강의 위험 신호를 예측하고, 질병을 예방할 방법이 생긴다. 헬스 케어와 인공 지능 기술이 결합하고, 인공 지능 의사가 활약하게 될 미래에는 인간이 불멸의 삶을 살 수 있을지, 아니면 기억과 인식을 컴퓨터에 옮겨 디지털 세상에서 영생하게 될지 그 가능성을 논의하는 시간을 갖는다.
주요 내용:
-죽지 않는 삶을 주제로 토론하기
-감정을 가진 휴머노이드 로봇 알아보기
-인공 지능 대화 친구 만들기
5부 나는 가상 현실 전문가입니다
가상 현실 하면 우리가 흔히 생각하는 게임이나 영화 외에도, 과학 실험이나 응급실 상황을 체험하며 안정성을 높이고 새로운 연구를 하는데 가상 현실 기술이 활용되고 있다. 컴퓨터 카메라를 통해 인간의 표정과 감정을 읽고 반응하면서 아기 키우기를 체험하게 해 주는 인공 지능 아기도 있다. 현실에서 하지 못하는 것을 하는 가상 현실의 범위는 어디까지 이어질까? 감정을 가진 인공 지능 판다를 만들고, 증강 현실 앱을 통해 우리 방을 가상의 가구로 멋지게 꾸며 보면서 가상 현실 체험의 가능성을 생각해 본다.
주요 내용:
-가상 현실 아기 키우기
-감정을 가진 인공 지능 만들기
-증강 현실로 방 꾸미기
6부 나는 인공 지능 게임 전문가입니다
새로운 기술이 들어간 게임이 만들어지고 있다. 가상 현실과 증강 현실을 이용해, 집이나 놀이터 어느 곳이든 보물찾기 장소가 되는 게임이 그것이다. 미래에는 또 어떤 새로운 형태와 법칙의 게임이 우리를 즐겁게 해 줄까? 놀이의 연장선상으로 생각되었던 게임이 인공 지능 기술과 결합하면 우리 세상을 더 넓게 바라보는 일이 가능해진다는 사실을 깨달을 수 있을 것이다.
주요 내용:
-놀면서 공부도 할 수 있는 게임 알아보기
-게임에서 생명 존중과 배려에 관해 이야기하기
-가상 현실과 증강 현실을 사용한 게임 알아보기
7부 직업의 세계
사람을 대체하는 인공 지능 로봇도 실수할 수 있다. 인터넷 정보를 여과 없이 학습하게 된다면 사람의 실수를 그대로 답습할 가능성이 크다. 비윤리적인 데이터를 학습한다면 오류를 넘어서 비윤리적이고 반사회적인 행동을 보일 수도 있다. 이때 우리는 무엇을 해야 하고, 무슨 직업을 가지고 살아가야 할까? 없어지고 또 생겨날 미래의 직업을 예측하면서, 관광지의 정보를 제공하는 인공 지능 로봇을 직접 만들어 본다.
주요 내용:
-미래의 직업 변화 알아보기
-사람의 물음에 답변하는 챗봇 올빼미 만들기
-나만의 미래 운송 수단 상상하기
대한민국 미래를 책임질
AI 영재들의 출발점
최근 AI·SW 교육에 이은 대한민국 교육계의 또 다른 화두는 2025년부터 초등학교 3~4학년, 중학교 1학년, 고등학교 1학년 국어/영어/수학/정보 과목에 도입 예정인 AI 디지털 교과서다. 학생의 데이터를 축적해 맞춤형 학습을 가능하게 한다는 이 교과서는, 효과가 불명확하다는 신중론이 대두하면서 교육 현장의 혼란이 가중되는 모양새다. 이는 챗GPT를 필두로 하는 AI의 등장으로 공교육을 다시 고민하는 과정에서 발생하는 진통으로 읽힌다. 중요한 것은 우리 아이들을 ‘어떻게’ 가르쳐야 하는가는 이견이 있을지라도, ‘무엇을’ 가르쳐야 하는가의 문제는 답이 나와 있다는 사실이다. AI 기술이 우리 사회 곳곳에 스며들었고, 생성형 AI 모델이 놀라운 성과를 보이고 있으며, ‘신인류의 탄생’부터 ‘기계의 노예’까지 온갖 추측이 난무 중인 AI 시대로의 전환은 이미 시작된 미래이기 때문이다.
계산뿐만 아니라 창작 능력까지 모든 면에서 사람을 뛰어넘는 AI의 출현이 가능한 미래에는 단순 지식보다 의미를 창조하고 가치를 부여하는 인간 고유의 감성적, 직관적 능력이 더 큰 가치를 지니게 될 것이다. AI에 대한 지식과 함께 AI로 상상하는 법, AI와 친구가 되는 법을 이야기하는 『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈의 출간은 그래서 더욱 반가운 일이다. 교사와 학부모, 그리고 향후 대한민국을 책임질 미래 세대까지, AI 학습을 시작하려는 모든 사람에게 꼭 필요한 책이다.