모든 것은 예측 가능하다 : 진단검사에서 뇌의 작동 원리까지, 세상을 설명하는 베이즈 정리의 놀라운 힘

모든 것은 예측 가능하다 : 진단검사에서 뇌의 작동 원리까지, 세상을 설명하는 베이즈 정리의 놀라운 힘

$23.80
Description
미래의 불확실성에 맞서는 단 하나의 정리
베이즈 정리로 알아보는 예측의 과학
수학 지식 없이도 이해하는 빅데이터 시대의 필수 교양
우리 삶은 크고 작은 예측의 연속이다. 우리는 숨을 쉴 때마다 ‘공기가 계속 숨 쉴 만할 것이다’라는 기본적이고 암묵적인 예측을 한다. 만나기로 한 친구가 제시간에 올지, 편의점에 내가 좋아하는 오렌지 주스가 남아 있을지처럼 조금 더 복잡한 예측도 한다. 모든 예측에는 불확실성이 존재한다는 공통점이 있다. 이처럼 제한된 정보를 가지고 최선의 결정을 내려야 하는 우리의 삶에서, 불확실성을 다루고 더 나은 판단을 내리도록 돕는 강력한 도구가 바로 베이즈 정리다.
베이즈 정리는 18세기 영국의 아마추어 수학자 토머스 베이즈가 발견한 이론으로, 우리가 가진 정보를 바탕으로 사건의 확률을 더 정확하게 예측할 수 있는 강력한 원리다. 단순해 보이지만, 이 정리는 오늘날 스팸 필터에서 법률 시스템, 의료 진단, 뇌과학, 인공지능 등 다양한 분야에서 핵심 도구로 쓰이고 있다. 또한 베이즈 정리는 우리의 마음과 의식이 작동하는 방식 자체를 설명하기도 한다. 이 책은 일상의 친숙한 예시와 함께 베이즈 정리의 개념과 논쟁점, 철학적 의미 등을 경쾌하게 풀어내어, 독자들이 세상을 보다 합리적으로 바라볼 수 있도록 안내한다.

저자

톰치버스

저자:톰치버스
영국의과학저술가.리버풀대학교에서철학을,킹스칼리지런던에서의료법윤리학을공부했다.2017년에심리과학협회(APS)미디어상을받았으며,2018년과2020년에왕립통계학회로부터‘저널리즘통계우수상’을수상했다.2021년에는영국과학저술가협회가선정한올해의과학작가로선정되었다.2019년출간한첫책《합리주의자의은하계안내서TheRationalist’sGuidetotheGalaxy》가〈더타임스〉선정‘올해의과학책’에뽑혔으며,2021년에는사촌인데이비드치버스와함께《숫자에속지않고숫자읽는법》을출간했다.

역자:홍한결
서울대화학공학과와한국외대통번역대학원을졸업했다.영어교육쪽일을하다가책번역가로일하고있다.쉽게읽히고오래두고보고싶은책을만들고싶어한다.옮긴책으로《삶은몸안에있다》《인간의흑역사》《걸어다니는어원사전》《스토리설계자》《먼저우울을말할용기》《신의화살》《한배를탄지구인을위한가이드》등이있다.

목차

들어가는글:꽤많은것을설명해주는이론

1장:《공동기도서》에서알몸공연까지
토머스베이즈의삶|파스칼과페르마|큰수의법칙|드무아브르와정규분포|심프슨과베이즈|베이즈의당구대비슷한테이블|최초의베이즈주의자,흄에맞서신을옹호하다|베이즈에서골턴으로|골턴,피어슨,피셔와빈도주의의부상|빈도주의자는인종차별주의자?|베이즈주의의몰락|통계적유의성|위기의베이즈|영광,영광,확률이여

2장:과학속의베이즈
과학의재현성위기와해결방안|초능력,치즈로이루어진달,빛보다빠른입자|포퍼의백조|베이즈와재현성위기|데니스린들리의역설|사전확률구하기|아직끝나지않은논쟁

3장:베이즈결정이론
아리스토텔레스와조지불|의사결정의핵심은베이즈|크롬웰의법칙|기대증거의보존법칙|효용,더치북,게임이론|오컴사전확률|초사전확률|다중가설|AI와베이즈

4장:세상속의베이즈
인간은비합리적인가?|몬티의난감한거래|슈퍼예측가(1부)|슈퍼예측가(2부)|베이즈주의인식론

5장:베이즈뇌모델
플라톤에서그레고리까지|착시현상|현실은제어된환각|도파민과첨단컴퓨터로봇|워들,테니스,신속안구운동|조현병환자가자기몸을간지럽힐수있는이유|네손을정말제대로들여다본적있니?|하느님제발

맺는글:삶속의베이즈

감사의글

찾아보기
추천의글

출판사 서평

대중을위한통계의대가가쓴베이즈정리에관한단한권의책
영국왕립통계학회저널리즘통계우수상과
올해의과학작가상에빛나는톰치버스의신작

★★★영국왕립학회과학도서상최종후보★★★
★★★아마존수학분야베스트셀러★★★
★★★김범준,필립볼,팀하포드,윌스토추천★★★

“불투명해보이는세상을꿰뚫어보고싶은모든이에게추천하는멋진책”
_김범준(성균관대물리학과교수)

“미래를예측할수있을까?물론예측할수있다!”
미래의불확실성에맞서는단하나의정리
베이즈정리로알아보는예측의과학

새해가되면많은사람들이불투명한미래를자기나름대로그려보곤한다.사실우리삶은처음부터끝까지크고작은예측의연속이다.우리는내일아침에도해가뜰것이라거나자신이곧숨을들이쉬고내쉴것이라는기본적이고암묵적인예측을한다.만나기로한친구가제시간에올지,편의점에내가좋아하는오렌지주스가남아있을지처럼조금더복잡한예측을하기도한다.더나아가날씨와기후,수십년후의경제상황처럼오만가지요인에좌우되는예측도한다.모든예측에는불확실하다는공통점이있지만,우리가대략이나마세상을예측하며살아갈수있는것은우리에게어떤신비로운예지력이있어서가아니라우리가과거에수집한정보덕분이다.이렇게제한된정보를가지고최선의결정을내릴때도움이되는강력한도구가바로베이즈정리다.

베이즈정리는18세기영국의아마추어수학자토머스베이즈가발견한이론으로,우리가가진정보를바탕으로사건의확률을더정확하게예측할수있는강력한원리다.단순해보이지만,이정리는오늘날스팸필터에서법률시스템,의료진단,뇌과학,인공지능등다양한분야에서핵심도구로쓰이고있다.특히데이터가넘쳐나는현대에이정리는불확실성을줄이고신뢰할수있는결정을내리는데필수적이다.베이즈정리는유용한도구,최선의사고방식을넘어우리의마음과의식이작동하는방식자체이기도하다.이책은일상의친숙한예시와함께베이즈정리의개념과논쟁점,철학적의미등을경쾌하게풀어내어,독자들이세상을보다합리적으로바라볼수있도록안내한다.

“기하학에피타고라스정리가있다면확률론에는베이즈정리가있다”
모든사람이이해해야할역사상가장중요한공식
수학지식없이도이해하는빅데이터시대의필수교양

민감도,즉병에걸린사람이병에걸렸다고옳게나올확률이80퍼센트인암진단검사에서양성결과가나왔다.암에걸렸을확률은얼마일까?80퍼센트?아니다.그이유가바로베이즈정리에있다.베이즈정리는P(A|B)=P(B|A)×P(A)/P(B)로표현되는데,이공식은사건B가일어났다는조건에서사건A가일어날확률을계산한다.진단검사의경우우리가알고싶은것은‘검사결과가양성일때내가암에걸렸을가능성’이다.그런데‘민감도’가말해주는것은정반대의정보,‘암에걸렸을때검사결과가양성일확률’이다.비슷한말처럼들리지만둘은전혀다른의미다.마치‘어떤인간이교황일확률은80억분의1이다’와‘교황이인간일확률은80억분의1이다’가전혀다른진술인것과같다.이차이를제대로이해하려면추가적으로유병률,즉베이즈정리에서말하는‘사전확률’이라는정보가필요하다.그암의유병률이가령1퍼센트라면내가실제로암에걸렸을확률은7퍼센트에불과할수있다.이처럼베이즈정리는의료진단뿐아니라가설을세우고검증하는과학활동자체,DNA검사결과를토대로용의자가범인일가능성을밝히는법의학적활동등불확실한상황에서의사결정을내릴때가장합리적인기준이된다.또한베이즈정리는철학적으로도흥미로운질문을제기한다.확률이란무엇일까?‘동전을던졌을때앞면이나올확률은1/2이다‘라는진술은세상에대한객관적사실일까?베이즈정리는확률을객관적인세계의고정된속성이라기보다는,관찰자에따라달라지는주관적인믿음으로해석한다.하지만주관적이라고해서근거가없다거나무작위적이라는말은아니다.오히려베이즈정리는우리가가진정보와데이터를최대한활용하여합리적으로결론을내릴수있는길을제시한다.

“모든것은예측이고,흥미로운것은예측오차다”
진단검사에서뇌의작동원리까지,
베이즈정리에관한단한권의교양서

책은한줄짜리수학공식인베이즈정리가어떻게세상을설명하고우리자신을이해하는강력한도구가될수있는지를다섯가지주제로풀어낸다.
1장에서는18세기아마추어수학자이자성직자였던토머스베이즈의삶과베이즈정리의탄생과정을소개한다.통계학의발전과정에서벌어진빈도주의와베이즈주의간의대립을조명하며,주사위와카드놀이같은도박에서시작된확률과통계의역사가우생학같은인종차별주의와어떻게얽혀있는지도흥미롭게풀어낸다.

2장에서는과학적연구에서확률과통계학의역할을탐구하며과학계에파문을일으킨‘재현성위기’사건에주목한다.2011년,미국의사회심리학자대릴벰은‘예지력이존재한다’는주장을담은논문을발표했다.상식과에반하는내용이었으나,올바른방법론과도구를사용해도출된‘과학적으로유의한’결과였다.이와비슷하게,이목을집중시키는여러연구결과가반복실험을통해재현되지않는사례들이대거드러나며심리학을중심으로‘재현성위기’가촉발되었다.이위기는빈도주의통계학이연구결과의신뢰도를어떻게저하시킬수있는지여실히보여주었다.저자는베이즈주의가어떻게이런문제를해결하거나보완할수있는지보여주며베이즈주의방법론의장점을부각시킨다.

3장에서는베이즈정리가의사결정이론에서왜필수적인지구체적으로설명한다.특히인공지능과게임이론에서베이즈정리가의사결정의핵심원칙으로작동하는방식을다룬다.논리적으로반드시참이거나거짓인명제외의그무엇에도100퍼센트나0퍼센트의확률을부여해서는안된다는크롬웰의법칙,백신음모론처럼명백한증거에도요지부동인주장역시합리적추론의산물일수있음을보여주는다중가설문제등에관한설명을읽노라면베이즈정리가결정이론에서얼마나중요한역할을하는지알수있다.

4장에서는일상에서의베이즈추론을다룬다.인간은온갖오류와편향에휘둘려비합리적인판단을내리기쉬운존재인듯하지만,실제로는베이즈적사고에가까운합리적결정을내린다는점을강조한다.‘몬티홀문제’와같은유명한퀴즈를비롯해언론인,군지휘관,정치인,학자등전문가들이대거참여한예측연구에서평균적인예측가들의성적이‘다트던지는침팬지’보다나을게없었던반면,뛰어난예측력을보여준‘슈퍼예측가’들의비결도함께다룬다.

5장은우리뇌의작동방식,지각과의식자체가베이즈적이라는사실을설명한다.기이한‘오목가면’착시나한동안인터넷을뜨겁게달구었던‘드레스착시’같은착시현상,지각과정,정신질환등다양한사례를통해뇌가예측하고이를수정하는베이즈적과정을탐구한다.특히조현병,우울증같은정신질환이예측과정에서생기는오류로설명될수있음을제시하며,인간의식에대한새로운통찰을제공한다.

“간청하건대여러분이틀렸을가능성도생각해보십시오”
새로운증거를바탕으로믿음을갱신하는것이중요한이유

스팸메일필터링에서진화의과정은물론결정에관련된모든것,인간의가장고차원적인사고활동이라할과학,뇌의작동방식자체까지베이즈정리는세상을설명하는강력하고유용한도구이다.저자는이정리를통해우리가배울수있는중요한교훈을제시한다.먼저,옳다/그르다,참/거짓이라는이분법적사고에얽매일필요가없다고말한다.실제세상에는그런명확한경계가존재하지않는경우가대부분이기때문이다.‘정당A는파시스트조직인가?’,‘집단B는사이비종교집단인가?’,‘인물C는인종차별주의자인가?’와같은모호하고애매한범주정의를둘러싼논쟁들도마찬가지이다.이런접근대신우리는확률적사고를통해믿음의강도를조정할수있다.새로운증거를반영하여우리의지식을갱신하는것이베이즈적사고의핵심이며,이러한태도가합리적판단으로이어진다.이는우리가불확실성과마주하더라도피상적인포스트모더니즘의상대주의에빠지지않고,예측오차를줄이며가장타장한믿음을구축하는데도움을준다.

이책은단순히수학의한분야를다루는책이아니다.믿음을갱신할줄아는태도,확률적사고를통해불확실성을다루는능력이베이즈정리에담겨있다.우리가세상을더합리적으로바라보고,정보의홍수속에서현명하게살아가는법을알고자할때베이즈정리는필수적인나침반이자지도가될것이다.