Description
최근에 인공지능 기술이 4차 산업혁명의 핵심으로 빠르게 진화하면서 우리는 점차 편리해지고 풍요로워지는 삶을 경험하고 있다. 인공지능은 우리 주변에서 가상비서, 자율주행자동차, 의료진단 등의 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 생성형 인공지능 모델인 ChatGPT는 인공지능 기술의 혁신적인 발전을 대중들에게 보여주었다. 이처럼 인공지능의 적용 분야가 산업과 경제, 문화, 예술 등 우리 사회 전반으로 확대되어 중요한 영향을 미치고 있어 전문가들은 곧 인공지능 시대가 열린다고 단언하고 있다.
우리의 생활 속에 깊이 스며들고 있는 여러 인공지능 제품들을 접하면서 학생들은 도대체 인공지능은 어떤 원리로 사람처럼 인지하고 사고하며 언어를 구사할 수 있는지 알고 싶어 할 것이다. 그런데 인공지능에 관심을 가졌던 학생들은 여러 관련 서적에 수학적인 내용이 너무 많이 포함되어 있는 사실에 당황하면서 그때부터 인공지능을 배우는 것이 어렵다고 생각하게 된다.
인공지능 분야에서 수학이 중요한 이유는 데이터의 입력부터 출력까지 그리고 인공지능 모델을 구성하고 학습 알고리즘을 실행시키는 모든 과정이 수학적으로 표현되기 때문이다. 데이터와 모델의 수학적 표현은 선형대수학에서 배우는 벡터와 행렬을 이용하며, 인공지능 모델을 학습시키기 위한 알고리즘에는 미분과 편미분이 포함된 최적화 기법이 사용된다. 또한 인공지능 모델을 통하여 데이터를 예측하기 위해서는 확률이 이용되고, 데이터의 경향성 분석을 위해서는 선형회귀나 경사하강법과 같은 알고리즘의 개념을 이해해야 한다.
다시 말해서 학생들이 인공지능을 공부하기 위해서는 수학적인 원리가 어떻게 인공지능과 연계되어 활용되는지를 이해하여야 한다, 인공지능에 대한 기본적인 이해 없이 단순히 수학적인 원리만 학습하게 되면, 그것은 인공지능의 공부가 아니라 그야말로 수학 공부로 끝나게 되는 것이다. 필자가 이 책을 집필한 동기가 바로 여기에 있다.
이 책을 쓰면서 필자는 대학 1학년 수준에 맞추어 인공지능의 기본적인 내용과 관련된 수학적 원리 중에서 필수적인 내용만을 엄선하기 위해 고민을 하였으며, 지나치게 복잡하고 어려운 내용은 생략하였다. 또한 인공지능과 그 안에 포함된 수학적 원리를 함께 연계하여 설명함으로써 인공지능과 수학간의 괴리가 발생되지 않도록 하였다.
우리의 생활 속에 깊이 스며들고 있는 여러 인공지능 제품들을 접하면서 학생들은 도대체 인공지능은 어떤 원리로 사람처럼 인지하고 사고하며 언어를 구사할 수 있는지 알고 싶어 할 것이다. 그런데 인공지능에 관심을 가졌던 학생들은 여러 관련 서적에 수학적인 내용이 너무 많이 포함되어 있는 사실에 당황하면서 그때부터 인공지능을 배우는 것이 어렵다고 생각하게 된다.
인공지능 분야에서 수학이 중요한 이유는 데이터의 입력부터 출력까지 그리고 인공지능 모델을 구성하고 학습 알고리즘을 실행시키는 모든 과정이 수학적으로 표현되기 때문이다. 데이터와 모델의 수학적 표현은 선형대수학에서 배우는 벡터와 행렬을 이용하며, 인공지능 모델을 학습시키기 위한 알고리즘에는 미분과 편미분이 포함된 최적화 기법이 사용된다. 또한 인공지능 모델을 통하여 데이터를 예측하기 위해서는 확률이 이용되고, 데이터의 경향성 분석을 위해서는 선형회귀나 경사하강법과 같은 알고리즘의 개념을 이해해야 한다.
다시 말해서 학생들이 인공지능을 공부하기 위해서는 수학적인 원리가 어떻게 인공지능과 연계되어 활용되는지를 이해하여야 한다, 인공지능에 대한 기본적인 이해 없이 단순히 수학적인 원리만 학습하게 되면, 그것은 인공지능의 공부가 아니라 그야말로 수학 공부로 끝나게 되는 것이다. 필자가 이 책을 집필한 동기가 바로 여기에 있다.
이 책을 쓰면서 필자는 대학 1학년 수준에 맞추어 인공지능의 기본적인 내용과 관련된 수학적 원리 중에서 필수적인 내용만을 엄선하기 위해 고민을 하였으며, 지나치게 복잡하고 어려운 내용은 생략하였다. 또한 인공지능과 그 안에 포함된 수학적 원리를 함께 연계하여 설명함으로써 인공지능과 수학간의 괴리가 발생되지 않도록 하였다.
알기 쉽게 풀어쓴 인공지능 기초수학
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