AI 사고철학 : 인공지능에게 배우는 인간적인 학습 전략

이준헌,조민호

저자:이준헌
-중국칭화대학교졸업(AI전공)
-(현)ASAAC대표컨설턴트(ESG,DT,자동화,중국유학)
-(현)수학및물리학강사(12년차)
-(전)글로벌교육컨설팅펌C社컨설턴트

저자:조민호
미국UniversityofWisconsin-Madison대학교졸업(경제학,국제학,국제외교학복수전공)
현)글로벌IT기업SW개발자및빅데이터/AIPM(12년차)
현)육아와교육에힘쓰는두아이의아빠
전)뉴욕UnitedNationsResearcher(Part-time)
전)해외유학컨설턴트및영어강사
국제소프트웨어(SW)테스팅전문가네트워크인국제SW테스팅자격위원회(ISTQB:InternationalSoftwareTestingQualificationBoard)자격증보유

머릿글4
들어가며:데이터와아이들12

제1장
기초적인데이터입력-기본적인가치와규범
아이들의초기학습과가치관형성34
데이터사이언스와아이들과의상관관계39

제2장
반복학습과강화-일관된교육의중요성
1.LLM의반복학습과아이들의반복학습필요성49
2.일관성있는반복의중요성49
3.강화학습과Few-ShotLearning50
4.Augmentation과다양한학습자극51
5.반복학습의한계와실수에서배우는법52
6.ReActPrompting과비판적사고의훈련53
7.자기주도학습과일관된Feedback의중요성54
8.반복,강화,그리고창의적학습54

제3장
적절한Feedback-아이들에게정보를다듬어주는과정
1.LLM의ChainofThought와아이들의사고과정58
2.LLMOps와아이들의지속적인학습발전61
3.DataMart개선과학습데이터의정리62
4.DataCleansing과학습오류수정63
5.CICD와지속적인학습개선64
6.FeedbackLoop와학습강화67
7.ActiveLearning과문제해결능력향상68
8.지속적인Feedback과학습개선의힘69

제4장
개인화된학습-각아이에게맞춘교육전략
1.LLM의Persona와아이들의학습맞춤화73
2.Embeddings와학습스타일분석74
3.TransferLearning과학습속도조절75
4.Few-ShotLearning과맞춤형과제제공76
5.GPT의개인화된사용과맞춤형학습응용77
6.Fine-Tuning된AI서비스와아이들의학습지원78
7.GPT의개인화된사용과맞춤형학습응용79
8.맞춤형학습전략과개인화된교육의힘80

제5장
실패와학습-잘못된데이터의처리와아이들의실수
1.LLM이잘못된데이터를처리하는방법과교정메커니즘84
2.실수를학습의기회로삼기85
3.실수에서배우는힘을키우는법87
4.LLM과아이의차이점:인간적감정과상호작용의중요성88
5.주의사항:인간적인감정과연결을무시하지말아야한다90

제6장
창의력개발-데이터이상의것을배우기
1.패턴을넘어선사고:LLM의한계와아이의창의적가능성96
2.창의적사고를키우는환경조성97
3.상상력의힘:데이터를넘어선상상놀이99
4.감정과창의성:LLM과아이의학습차이100
5.실패에서배우는창의성:LLM의오류와아이의실수101
6.상호작용을통한창의성발달102

제7장
사회적상호작용-LLM이하지못하는인간의능력
1.감정인식과공감:LLM과인간의본질적차이106
2.협력과타협:인간사회의필수기술109
3.비언어적의사소통:말이아닌신호의중요성113
4.갈등해결과관계구축:인간만이할수있는과정115
5.사회적상호작용의본질과인간의능력117

제8장
정보과부하-데이터를넘어서기
1.정보필터링:LLM의데이터정리와아이들의정보관리121
2.정보과부하방지:학습시간과정보량의조절122
3.정보과부하해결:DataCompression과핵심정보추출123
4.정보정리와시각적자료활용:Multi-ModalLearning125
5.정보선택과집중:ActiveLearning과정보선별능력127
6.정보과부하속에서핵심에집중하기128

제9장
AIWayofThinking실전
1.중요한수학시험에서30점을맞아온아이135
2.매번반1등을하던아이,자퇴를선언하다138
3.남자친구가생긴중2딸,성적이떨어지고미술을하겠다고선언하다142
4.초등학교2학년,글읽기를거부하는아이147
5.스마트폰에매달린아이,강제로끊으려니더큰반항151
6.“꿈은돈을많이버는것”이라고말하는아이155
7.왕따를당하며“왜살아야하는지모르겠어”라고말하는아이159

제10장
인지발달이론과AI이론의만남-인간과기계의학습이론의비교
1.서론166
2.주요인지발달이론소개168
3.AI와인지발달이론의공통점183
4.AI와인간인지발달의차이점191
5.미래전망:인지발달연구와AI발전의융합가능성195
6.결론200

제11장
아동및청소년학습이론과AI의학습기법비교
1.서론204
2.학습이란무엇일까?206
3.아동과청소년이배우는방법:학습이론탐구210
4.AI와딥러닝의학습방식:기계는어떻게배울까?218
5.학습이론과AI기법의흥미로운비교228
6.학습의미래:인간과AI가함께배우는세상242

결론:
아이들이LLM을넘어배우게하라
1.LLM과인간의학습차이249
2.실수와Feedback:LLM처럼,그러나더나아가249
3.창의성과문제해결:LLM을넘어서는인간의가능성250
4.부모의역할:지속적인지도와성장의기회제공251
5.LLM을넘어인간답게배우게하라252
마치며254

부록
AI관련용어집260
아이들과함께하는10그래가지창의적Activity상세가이드287

빠르면1년,늦어도5년...
우리가대비해야할
놀랍고도두려운미래에관하여

오픈AI의CEO샘올트먼이지난1월에빠르면올해인공일반지능(AGI)을달성가능하다는전망을밝혔습니다.미국에서개최된CES에서는엔비디아의CEO젠슨황이'피지컬AI'가5년안에우리일상을바꿀것이라고내다보기도했습니다.
급격하게변하고있는인공지능기술에대비하여육아와교육,진로와전공이고민되신다면,「AI사고철학:AIWayofThinking」속에서그힌트를발견해보세요.
인간을본떠만든인공지능이효과적으로데이터를학습하도록전세계의석학이연구로밤을지새웠습니다.그럼반대로우리도인공지능의학습방식을활용하면효과적으로배울수있지않을까요?

책속에서

프롤로그

미래를여는열쇠:교육의새로운패러다임

어느날,저희가가르쳤던한학생이평소와는다른사뭇진지한눈빛으로다가와저에게물었습니다.

“선생님,왜우리는공부를해야하나요?공부가정말중요한이유가뭐예요?”

그순간,시간마저멈춘듯한기분이들었습니다.이단순하지만강렬한질문은마치제마음속깊은곳을울리는메아리같았습니다.가르치는사람으로서늘당연하게여겨왔던교육의본질을새삼다시돌아보게만들었죠.잠시생각을고른뒤대답하려던찰나,제머릿속에는한가지깨달음이스쳐지나갔습니다.공부란단순히지식을쌓거나시험을준비하는일이아니다.그것은스스로를발견하고,세상과맞설힘을기르는여정이며,미래를설계하는도구입니다.그아이의물음은단순한호기심을넘어서,자신의삶과방향을진지하게고민하는갈망을담고있었습니다.그리고그순간,저는교육이더이상과거의방식으로는충분하지않다는사실을절감했습니다.오늘날의교육은학생들이급변하는미래속에서자신의잠재력을최대한발휘할수있도록돕는도구가되어야한다는생각이강하게자리잡았습니다.우리는지금인공지능과대규모언어모델(LLM-LargeLanguageModel)같은기술혁신이모든분야를바꾸고있는시대에살고있습니다.이러한변화는교육에도거대한도전을던지고있습니다.하지만동시에,새로운기회도함께열리고있죠.
AI의발전은놀랍고도도전적인순간들을만들어왔습니다.

[중략]

이책의핵심주제는대규모언어모델(LLM)의학습방식과원리를통해아이들을어떻게효과적으로교육할수있을지를탐구하는것입니다.LLM은방대한양의데이터를처리하고,패턴을인식하며,새로운정보를생성하는능력을가지고있습니다.이러한학습방식은아이들이지식을습득하고문제를해결하는방식에대한중요한통찰을제공합니다.이책은LLM의이러한학습원리를교육에어떻게적용할수있을지를논의하며,각나이대와발달단계에맞춘맞춤형교육전략을제시합니다.

어린시절,아이들은세계를탐색하고배우는과정에서기초적인사고능력과사회적기술을개발합니다.이시기에감각적경험과탐색이중요한이유는아이들이주변세계에대한이해를쌓고,기본적인인지능력을기르기위함입니다.LLM의데이터패턴인식방식을활용하면,아이들은자연스럽게패턴을찾고문제를해결하는능력을기를수있습니다.이시기의교육은아이들의호기심을자극하고,창의적인사고를키울수있는활동을중심으로구성되어야합니다.
초등학교시절에는학생들이문제해결능력과비판적사고를개발하는것이중요합니다.이시기의교육은학생들이스스로질문을제기하고,탐구하며,논리적으로사고할수있도록돕는것이필요합니다.LLM의데이터분석과문제해결방식은이러한능력을배양하는데유용한모델이될수있습니다.학생들이다양한문제에접근하고,창의적인해결책을제시할수있는교육적환경을조성하는것이이시기에필요한접근법입니다.중학교와고등학교에이르면,학생들은더복잡한문제를분석하고해결하는능력을배양해야합니다.이시기에는논리적사고와문제해결능력을심화시키는교육이필요합니다.LLM의고급데이터분석과문제해결기법은학생들에게복잡한문제를다루는데필요한전략과기술을가르치는데유
용합니다.이책은이러한고급교육전략을제시하며,학생들이논리적이고비판적인사고를개발할수있도록돕는방안을모색합니다.

“교육은자유라는황금문을여는열쇠다.”
？조지워싱턴카버(GeorgeWashingtonCarver).

땅콩박사로잘알려진조지워싱컨커버는단순히땅콩에서수백가지제품을개발한혁신가가아니라,교육을통해자신의삶을바꾸고,세상을변화시키려한열정적인교육자였습니다.카버가땅콩속에서무궁무진한가능성을발견했던것처럼,교육도학생들속에숨어있는잠재력을발견하고,그것을꽃피우는과정입니다.그는작은땅콩이사람들의삶을풍요롭게만들수있다는믿음을실천으로증명했듯이,우리는교육이라는열쇠를통해학생들이미래의복잡한문제를해결하고세상을변화시키는능력을기를수있습니다.

이책은LLM의학습원리를활용하여,학생들이자신만의“땅콩”같은가능성을발견하고,그것을활용해성장할수있는새로운교육방식을제시합니다.땅콩박사카버가보여준혁신과열정처럼,이책이교육에대한새로운영감을전해줄것입니다.이책을통해독자여러분은아이들의심리와발달단계에맞춘효과적인교육방법을발견하고,현대사회에서필요로하는능력을함양하는데필요한전략을이해할수있을것입니다.교육의변화를이끌고,새로운시대에맞는교육패러
다임을제시하며,학생들이미래사회에서성공할수있는역량을기를수있도록돕는데기여할것입니다.함께이여정을통해미래의교육을새롭게정의하고,학생들의무한한잠재력을발휘할수있는길을열어가길바랍니다