어떻게 문제를 풀 것인가 : 불확실의 함정에 빠지지 않는 인생을 위한 수학

키트예이츠

저자:키트예이츠(KitYates)

옥스퍼드대학교에서수학박사학위를받았고,현재영국배스대학교에서수리과학과교수겸수리생물학센터공동책임자로일하고있다.그의연구는현실세계의온갖현상을설명하는데수학이어떻게쓰일수있는지보여주며,BBC와《가디언》《인디펜던트》《텔레그래프》《데일리메일》《사이언티픽아메리칸》등에소개되었다.특히생물학에서무작위성이담당하는역할에관심이지대하다.

학계활동외에도저술가와과학해설자로서대중과활발하게소통하고있다.수학의즐거움과편재성에관해쓴글들이유수일간지와과학잡지에실렸고,TEDx와영국왕립학회등에서진행한강연영상을온라인에서만날수있다.

수학을통해세상이돌아가는숨은패턴들을발견하는즐거움을다룬첫책『수학으로생각하는힘』은출간된해에영국《선데이타임스》의‘올해의과학도서’로꼽혔으며,국내에서는과학기술정보통신부의‘2020년우수과학도서’로선정되었다.

『어떻게문제를풀것인가』에서는예측과기대를무너뜨리는일상속불확실성을다룬다.최선이라믿었던전략이최악의결과를낳기도하고,전혀예상하지못한방식으로문제가해결되기도하는이유를수학자의시선으로흥미롭게풀어낸다.출간직후학계와언론의극찬을받은이책은미국,일본,독일등에서출간되며세계곳곳의독자들에게더나은판단과결정을내릴수있는수학적사고의세계를열어주고있다.



역자:노태복

한양대학교전자공학과를졸업했다.과학,경제그리고인문을아우르는번역을하고있다.옮긴책으로『부의원칙』『인지심리학』『수학의쓸모』『그리스로마신화를보다』등이있다.

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들어가며|예상밖의문제를예상하는법

1장직감당신이길을잃게만드는무의식속방해자
무작위성은어떻게우리의눈을가리는가·누구한테나통하는것:바넘진술과포러효과·정서적뇌물로마음열기·의미있어‘보이는’우연·인상적일수록강해지는착각·그럴듯한짐작을위한낚시여행·믿고싶어서,믿기위해서:기억편향·사라지는부정어들·웜리딩과핫리딩·예언자,점쟁이혹은사기꾼·직감에현혹되지말것

2장우연존재하지않는관계가존재한다고믿어버리면
과학,우연의일치를읽어내다·패턴을찾아냈다는오해·충분히많은기회가주어지면예감은현실이된다·당신일수있다(하지만아마도아닐것이다):복권·일어날경우의수를과소평가하지말것·상관착각의덫에빠지지않을준비

3장불확실성결정하기전에알아야하는것들
어떻게확신할수있을까?·완벽한예측과선택적드러내기·점쟁이동물들의진실·승리를극대화하는방법·나는정말로자유로운선택을했을까?·인생의모든일을주사위굴리기로결정한다면·식사메뉴를정하지못하는사람들:분석마비·가장좋은것은좋은것의적이다

4장마음바꾸기논리적으로생각하기의시작
숫자‘1’을조심하라·어느수표위조범의실수·아는것이힘이다·아무도예측하지못한대지진·믿음은수정되어야한다:베이즈의정리·교훈1|새로운증거가만능은아니다·교훈2|다른관점을고려한다·교훈3|점진적으로바꿔나간다·불확실성에대처하는법

5장게임최상의전략과최고의이익
게임의규칙·충돌에는비용이따른다·협력과배신상의눈치싸움:죄수의딜레마·때로는일어나지않은사건들이역사를바꾼다·누구도무기를쓸수없는상황·한가지전략만고수하지말것·삼인조결투의세계·공동의자원을대하는자세:공유지의비극·공유지를지키기위한새로운규칙·최상의자동차구매전략·모두가이기는게임이가능할까?

6장커브볼우리는왜자꾸뜻밖의상황에놓일까?
커브볼에당황하는이유:선형적사고·호락호락하지않은주식시장·자외선차단제와반비례관계·역시,아는것이힘이다·더클수록더세게떨어진다:제곱-세제곱법칙·너무커서쓸모없어진탱크·비선형적세상

7장눈덩이작은눈뭉치가순식간에거대해지는과정
양의되먹임고리와전염병·제어불가능한눈덩이·이름과직업의상관관계:자기실현적예언·플라세보,치료받고있다는믿음만으로도·정보를차단하는게더낫다?·생각이일으키는감염

8장부메랑당신의예상이빗나가는이유
코브라와양귀비와기차선로:왜곡된유인·무분별한목표는부메랑이된다·딥러닝알고리즘의허점·그렇다면어떤모형이가장적절한가·바이러스의확산을막은‘틀린예측’:자기파괴적예언·언더독,승자가되다·음의되먹임고리와팬케이크굽기

9장한계불확실성을인정할때열리는세계
비선형적세상에수학이필요한이유·재난경보에귀기울이지않는사람들:정상화편향·날씨에관한어림짐작규칙·정말로기상청이무능할까?·악마는디테일에있다·일상곳곳에존재하는카오스·덜나쁜결과를위한수학

나오며|세상의불확실성에내기를걸다
감사의말
주

“행운에도불운에도속지말것!”
우리가자꾸뜻밖의상황에놓이는이유

과학의꾸준하고비약적인발전으로인간은가장높은가능성을계산해낼수있게되었다.그런데최신지식과첨단기술을아무리동원해도예측은빗나가고곳곳에서변수들이등장한다.이상한일이다.우리는이미충분히과학적으로살고있는데,왜인생은자꾸예상경로에서벗어날까?해결할수없는물음표앞에서우리는종종‘우연’이나‘운’이라는말로이를뭉뚱그리곤한다.이를두고수학의시선으로생명과자연현상을분석하는수리생물학자키트예이츠는이렇게말한다.
“인간은애초에불확실성의구름속을꿰뚫어볼능력을가지고태어나질못했다!그러니결정과판단을내릴때수학이란도구가필요하다.”

생각에도관성이있다?
선형적사고의늪에서빠져나오는법

예이츠의말을이해하려면먼저인간두뇌가‘패턴’을얼마나좋아하는지알필요가있다.어린시절가족또는친구와하늘에떠있는구름을보면서‘저구름은헤엄치는거북이를닮았어!’‘아니야,저건커다란팽이야!’하는식의대화를나눠본적이한번쯤은있을것이다.사실그때그때모양이바뀌는수증기덩어리일뿐이라는것을알면서도말이다.이처럼우리뇌는무작위적인것에서익숙한패턴을찾아내려는습성이있다.
이는다시‘선형적사고’와연결된다.선형적(linear)이란한변수가고정된양만큼변하면다른변수도늘고정된양만큼변한다는뜻이다.패턴을사랑하는우리의뇌는지금눈앞의어떤데이터가선형적이면앞으로도계속선형적일거라고믿어버린다.사실명백한근거는하나도없는데도아주자연스럽게잘못된지름길로사고의방향을잡는다.그렇게선형적편향에빠지는순간,난데없이방향을틀어날아오는커브볼들이우리의뒤통수를치고마는것이다.그럴때우리는외친다.“세상에생각대로되는일이하나도없어!”

“수학으로생각하면문제의틈이보인다”
인생의수수께끼앞에서가장필요한논리적인힘

선형적편향외에도일상에서흔히겪지만쉽게알아채지못하는인지오류의사례들은셀수없이많다.예이츠는그오류의사례들을수학자의시선으로하나하나분석해나간다.점쟁이의화술에넘어가는과정,복권당첨번호를확률로따지는일이무의미한이유,재난경보에귀기울이지않는사람들,내가산주식만하한가를치는것같은기분,엉뚱한답을내놓는인공지능알고리즘등가장친근한이야기들에특유의유머감각을더해서수학적사고의세계를즐겁게누빌수있도록안내한다.
이책을통해예이츠가전하려는메시지는분명하다.어느길로가야할지헷갈릴때수학만큼명쾌하고타당한답을주는도구도없다는것!부디이간절한외침을외면하지않길바란다.여러분의생각구조에수학이끼어드는순간,우연혹은운이라고넘겼던삶의조각들이논리적으로이해되는새로운경험을하게될것이다.그리고그경험은우리가인생의방향을보다올바르게잡는데중요한기준이되어줄것이다.