미래를 바꾼 아홉 가지 알고리즘

존맥코믹

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★이책에쏟아진각계의찬사★

십대시절호킹과파인만의책이후이책만큼나를다시흥분시킨책은없었다.이책덕분에내가컴퓨터를사랑하는이유를다시금떠올릴수있었다.맥코믹은알고리즘의실제작동원리에관한진짜이야기를이해하기쉽게풀어놓았다.그저칭찬받을책정도가아니라반드시기념해야하는책이다.
-앤드류피츠기번(AndrewFitzgibbon),에미상수상카메라소프트웨어'UnwrapMosaic'고안자이자엑스박스360키넥트고문

'내컴퓨터안에서무슨일이일어나고있을까'라는질문을한번쯤품어본이들이꼭읽어야할책이다.맥코믹은수억명이매일이용하는아홉가지알고리즘을명료하게설명한다.단순히연산이나정렬같은단순한알고리즘이아니라,웹페이지의중요도결정,컴퓨터를통한제삼자와의대화를신뢰할수있는이유,컴퓨터로해결할수없는난해한문제등과같은복잡한사안들을다룬다.강력히추천하는바이다.
-척대커(ChuckThacker),2010년튜링상수상자

오늘날컴퓨터에필수불가결한,아홉가지아름다운알고리즘에관한즐거운탐험이다.맥코믹은기발한비유를들어인류가매일사용하는기술과컴퓨팅의지적토대에관한위대한지식을제공한다.맥코믹은위대한알고리즘을이해하는수학자의인식과,매혹적인방식으로설명하는교육자의스킬을두루겸비한인물이다.
-샤론펄(SharonPerl),구글

맥코믹은아홉가지알고리즘을선정해'천재상'을수여했다.아주좋은선택이다.독자는컴퓨터과학분야의천재들이어떤모습이었는지새로운이해를얻을수있다.또한맥코믹은이책에서영감을받은미래의천재가언젠가열번째목록에이름을올릴것이라는여지도남긴다.
-윌리엄프레스(WilliamH.Press),『수레시피(NumericalRecipes)』의공동저자

존맥코믹은우리가날마다사용하는많은알고리즘을수학지식이전혀없는사람도쉽게이해할수있도록멋지게설명했다.나는특히페인트색혼합방법을비유로든공개키암호화설명이가장마음에든다.
-토마스코먼(ThomasH.Cormen),다트머스대학교

맥코믹은복잡한개념을아주간단히설명하는작업을훌륭하게해냈다.이책에나오는비유들은정말환상적이다.특히,친절하고상세하게설명한역사적인여담들이매우재미있었다.
-에이미랭빌(AmyN.Langville),『구글의페이지랭크와이를넘어서(Google'sPageRank
andBeyond)』의공동저자


★추천의글★

컴퓨팅(Computing)은컴퓨터가등장하기전200년간물리학과화학이일으킨것만큼우리사회를엄청나게변화시켰다.실제로우리삶에서디지털기술이영향을미치지않거나혁명을일으키지않은측면은거의없다.이처럼컴퓨팅이현대사회에끼친중대한영향에비추어,이런변화를가능케한근본개념을잘모른다는사실은역설적이다.컴퓨터과학은이런근본개념에대해연구하는학문이고,맥코믹의책은이를일반대중에게소개하는거의흔치않은책중하나다.컴퓨터과학이분과학문으로서상대적으로주목받지못하는이유중하나는이과목을고등학교를비롯한중등교육과정에서거의가르치지않기때문이다.물리학이나화학같은과목은통상적으로필수과목이라생각하지만,컴퓨터과학은대학교수준의고등교육과정에서야개별과목으로공부하는과목이라간주된다.게다가'컴퓨팅'또는'정보통신기술ICT,InformationandCommunicationTechnology'이라는과목명으로학교에서가르치는내용은대개소프트웨어패키지사용법을훈련하는기술정도에불과하다.그다지놀라울것도없이,학생들은따분해하고,컴퓨터과학에는지적깊이가결여됐다고느끼게되면서,놀이와소통에컴퓨터기술을활용하려는열정도금세사그라진다.지난십여년간컴퓨터과학을전공하는대학생수가50%나감소한현상의핵심은이와같은문제에서기인한다.현대사회에서디지털기술의중요성을감안했을때,지금이야말로대중을컴퓨터과학의매력에다시금빠져들게할가장중요한시기다.

2008년,나는1826년마이클패러데이가첫연사로나선왕립연구소크리스마스강연(RoyalInstitutionChristmasLectures)의180번째연사로선발되는행운을누렸다.2008년당시나의강연은컴퓨터과학이란주제로진행된최초의강연이었다.강연을준비하며컴퓨터과학을일반대중에게설명할방법을고심하느라많은시간을쏟았지만,활용할자료가거의없고이런필요를다루는대중서적또한거의전무하다는사실을깨달았다.따라서금번맥코믹의새책출간은내겐더욱환영할만한일이다.

맥코믹은컴퓨터과학의복잡한알고리즘들을대중에게매우훌륭히설명했다.이런알고리즘의상당수는비범한아름다움과우아함을겸비하고있어이것만으로도주목받을만한가치가있다.하나의예를들어보겠다.웹기반쇼핑은신용카드번호같은기밀정보를비밀스럽고안전하게인터넷을통해전송할수있었기때문에폭발적으로성장할수있었다.'열린'채널에보안통신을설정할수있다는사실은수십년간매우풀기어려운문제로간주됐다.그러나얼마후,정말멋진해법이발견됐다.맥코믹은이책에서컴퓨터과학에관한사전지식없이도자신이선정한아홉가지알고리즘들을정확한비유를이용해알기쉽게설명한다.책속에담긴이런보석들의존재만으로이책은대중과학서가에값진기여를한다.꼭읽어보길바란다.

-크리스비숍(ChrisBishop),케임브리지마이크로소프트리서치우수과학자,영국왕립연구소부소장,에딘버러대학교컴퓨터과학과교수


★출판사서평★

우리는날마다컴퓨터를이용해놀라운일을한다.간단한웹검색은세상에서가장큰건초더미인월드와이드웹에있는수십억페이지에서매우적은수의적절한바늘을가려낸다.페이스북에사진을업로드하면오류가발생하기쉬운수많은네트워크링크를거쳐수백만조각의정보를전송하지만,이사진의정확한사본은안전하게도착한다.또우리는인식조차못한채공개키암호화를이용해신용카드번호같은비밀정보를전송하고디지털서명을이용해방문하는웹사이트의신원을검증한다.컴퓨터는어떻게이런일을이토록쉽게할수있을까?

이책은최초로누구나이해할수있는언어로PC,노트북컴퓨터,스마트폰을작동시키는비상한아이디어를밝혀이런질문에답한다.존맥코믹은아홉가지유형의컴퓨터알고리즘이면에있는근본적'트릭'을생생한예를들어설명한다.이아홉가지알고리즘중에는('근접이웃트릭'과'스무고개트릭'을이용하는)인공지능,('무작위서퍼트릭'을이용하는)구글의유명한페이지랭크,데이터압축,오류정정코드등이있다.
이혁명적알고리즘들은우리삶을바꿨다.그리고이책은이알고리즘의비밀을풀고컴퓨터가매일이용하는놀라운아이디어를낱낱이밝혀낸다.

★옮긴이의말★

컴퓨터와인터넷은삶의양식을완전히바꿨다.오늘날회사와각종기관에서는컴퓨터를활용해일처리를한다.뿐만아니라우리는은행업무나쇼핑,신문구독,학습,영화감상,독서,게임등일상생활의모든단면을컴퓨터와함께한다.스마트폰과태블릿의보급덕에우리몸에서컴퓨터가떨어져있는시간이거의없을정도다.심지어아직말문도트이지않은유아조차스마트기기를능숙하게이용한다.내일갑자기컴퓨터가모두사라진다면우리사회가혼란에빠지리라는점은불보듯뻔하다.

이처럼생활필수품이된컴퓨터와인터넷은과연어떤원리로작동하는걸까?예컨대인터넷뱅킹을이용해자금을이체할때는도대체무슨일이일어나고있을까?과연내거래는어떻게안전하게이뤄질까?검색엔진은어떻게적합한검색결과를출력할수있을까?어떻게불안정한통신망을통해데이터를정확히전송할수있을까?스마트폰은어떻게내얼굴을인식할까?이책의저자맥코믹은바로이런질문들에관한답을찾는여행으로독자를안내한다.

이여행에서독자는다양한알고리즘을감상한다.사실컴퓨터는스스로판단이나해석을할수없으므로,인간에게는매우간단해보이는문제도인간이이를푸는정확한절차와방법을제공해야만해결할수있다.이를알고리즘이라하며지금여러분눈앞에있는컴퓨터는누군가만들어놓은알고리즘덕분에다양한일처리를하고있는셈이다.저자맥코믹은오늘날컴퓨터세상을가능하게한수많은알고리즘중우리가늘이용하고있을뿐아니라컴퓨터과학에서가장중요하고아름다운알고리즘아홉가지를선정해설명한다.

이책의가장탁월한점은어렵고복잡한알고리즘을쉽고재미있게설명한다는데있다.실제컴퓨터에서이용하는알고리즘을정확히이해하고구현하려면상당히높은수준의수학및컴퓨터과학지식을갖춰야한다.그렇다면어떻게알고리즘을이토록쉽게설명할수있었을까?이질문에대한답은바로저자가이책에서설정한목적에있다.

이책의목적은컴퓨터에서실제로사용하는구체적인알고리즘을있는그대로알려주는데있지않고,알고리즘이면에놓인기본적아이디어의이해를지향한다.이같은목적하에맥코믹은복잡한수식대신흥미로운예와비유를다양하게활용해오늘날컴퓨터작동의근본원리를쉽고재미있게전달한다.공개키암호화를다루는4장은저자가이런목적을성공적으로달성했음을잘보여주는예다.예컨대인터넷에서각종비밀번호와신용카드번호등기밀정보를안전하게전송하고수신할수있게해준알고리즘이바로공개키암호화다.저자가언급하듯이는컴퓨터과학분야에서도난제였을뿐아니라복잡한수학을토대로한다.하지만저자는모든대화를공개적으로해야하는방에서다른사람몰래두사람만같은색의페인트혼합을만드는비유를들어컴퓨터과학및수학지식이없는사람도이알고리즘의근본개념을쉽고정확히이해할수있도록설명한다.요컨대어려운이론에관한쉽고정확한설명이란맥락에서볼때이책은『파인만의물리학강의』에감히비견될수있다.

같은수학문제를풀더라도무작정예제들을통해풀이법만익힌사람과이런풀이법이면의이론을이해한사람은전혀다르다.후자만이같은이론을토대로한응용문제를풀수있고새로운문제를제기할수있다.이론적아이디어란,건물로보자면주춧돌인셈이다.이런맥락에서컴퓨터과학및공학분야입문자는이책을반드시읽어야한다.뿐만아니라이론적기초가약하다고느끼거나이를다시환기하고싶은개발자를비롯한컴퓨팅분야실무자에게도이책은필독서라할수있다.

저자가언급하듯이책은기본적으로대중서이므로당연히컴퓨터과학지식이없는대중에게도매력적이다.눈앞에있는컴퓨터안에서일어나고있는일이한번이라도궁금했다면당장이책을펼쳐들길바란다.이흥미진진한여행의끝에컴퓨터와관련된일상을새롭게보는눈을얻게되리라장담한다.