수학과 AI, 생각보다 쉽다 [기자의 추천 책]

〈기계는 왜 학습하는가〉
아닐 아난타스와미 지음 노승영 옮김
까치 펴냄

고등학교 때까지는 나름 수학을 꽤 열심히 공부했다. 그 덕분에 대학 입시에서도 아주 나쁘지 않은 점수를 냈다. 그러나 공부하는 내내 풀리지 않는 의문이 있었다. “이런 걸, 왜 공부해야 하지?” 수학이란 학문의 유용성을 전혀 실감하지 못했던 탓이다.

수학을 다시 접하게 된 것은 몇 년 전 시작된 ‘〈시사IN〉 인공지능 콘퍼런스(SAIC)’의 기획과 기사를 맡게 되면서부터였다. 처음부터 막막했다. 도무지 취재 대상(인공지능)에 대한 감을 잡을 수 없었다. 결국 ‘초보자를 위한’ ‘멍청이(dummies)를 위한’ 같은 문구가 붙은 AI(인공지능) 해설서들을 읽다가 비로소 수십 년 동안 풀지 못한 의문을 해결했다. 수학은 너무나 유용한 학문이었다. 인공지능의 작동 원리를 이해하는 것은 수학을 이해하는 것과 다르지 않다.

〈기계는 왜 학습하는가〉는 일종의 수학책이다. 부제도 ‘AI를 움직이는 우아한 수학’이다. 현대 AI의 시작으로 불리는 1950년대 말의 퍼셉트론으로부터 딥러닝, 이미지 인식, 자연어 처리, 영상 분석에 이르기까지 신비하게만 보였던 AI 기술이 어떤 수학적 원리 위에서 작동하는지 쉽고 재미있게 설명한다. 나의 경우, 매년 SAIC를 준비하던 시기마다 주제에 따라 산만하게 공부했던 여러 수학 개념들을 이 책으로 일관되게 정리할 수 있었다.

이 책을 손에 든 독자들은 AI의 기본 원리 자체는 그리 어렵지 않다는 사실을 깨닫게 될 것이다. 중고등학교 시절에 배우는 방정식과 함수의 기본 원리만 이해해도 머신러닝(기계학습)의 기본 구조는 충분히 따라갈 수 있다. 선형대수와 미적분, 확률 문제를 풀던 기억을 어느 정도 떠올릴 수 있다면, ‘경사 하강법’이나 ‘초평면’ ‘커널 기법’ 같은 어질어질한 용어들까지 어느덧 친숙하게 느껴지는 경험이 가능하다.

AI는 지금도 급격히 발전하고 있다. ‘사용할 수 있으면 그만이지 작동 원리까지 알 필요가 있느냐’라는 말도 들린다. 그러나 극도로 유용한 동시에 엄청난 잠재적 위협까지 초래할 수 있는 이 기술을 빅테크와 고급 엔지니어, 정부 관료 등 극소수 전문가들에게만 맡겨둬서는 안 된다. 알아야, 시민들이 통제할 수 있다. 수학이라는 단어 자체가 끔찍한 분이라도 일단 시도해보시길 권한다. 차분하게 읽어 나가면 수학과 AI가 ‘생각보다는 너무 쉽다’는 사실을 발견하게 될 것이다.

이종태 기자 peeker@sisain.co.kr

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