누구나 쉽게 배우는 인공지능 스타트 with 챗GPT(개정판 2판)

우리 삶에서 인공지능은 이제 단순한 기술을 넘어, 삶의 모든 영역에 스며든 필수 기술로 자리 잡았다. 스마트폰부터 자율주행차, 의료에 이르기까지 인공지능은 일상을 바꾸고 있으며 그 중요성은 앞으로 더욱 커질 것이다. 이처럼 빠르게 커지고 변화하는 인공지능을 이해하고 활용하기 위해서는 무엇보다 기초를 탄탄히 다져야 한다. 『누구나 쉽게 배우는 인공지능 스타트 with 챗GPT』 2판은 바로 이러한 이유로 집필되었다. 이 책은 인공지능의 개념을 충실히 이해하고자 하는 학습자들을 위해 쓰인 최적의 입문서이다.

이 책은 총 13개의 장으로 구성되어 있으며, 각 장마다 독자가 지루할 틈 없이 학습에 몰입할 수 있도록 인공지능과 관련된 다양한 그림과 사진, 실제 사례 및 흥미로운 이야기들로 구성하였다. 또한 인공지능의 개념을 포함하여 사회적 영향, 윤리적 문제, 역사, 문화, 예술 등 폭넓은 시각으로 인공지능을 다루고 있다. 이를 통해 독자들은 단순히 기술 지식을 넘어, 인공지능이 우리 사회 전반에 걸쳐 어떤 영향을 미치고 있는지 폭넓게 이해할 수 있다.

『누구나 쉽게 배우는 인공지능 스타트 with 챗GPT』 2판은 프로그래밍이나 기술적 배경이 없는 독자도 쉽게 이해할 수 있도록 친절하고 재미있게 설명하고 있어, 전공자가 아니더라도 인공지능에 관심 있는 사람이라면 누구나 관련 지식을 얻을 수 있다. 이 책을 통해 학습하면 초보자에서 숙련자로 한 걸음 더 성장할 수 있으리라 확신한다. 인공지능에 첫 발을 내디디려는 학습자들에게 분명 더없이 좋은 시작점이 될 것이다.

머리말
이 책의 구성
이 책의 활용
강의 계획

CHAPTER 01 인공지능으로 즐기는 세상
01 인공지능 기술을 알아보자
인공지능이라는 과학 기술
우리의 삶 여러 곳에 스며든 인공지능 기술

02 지능을 가지는 기계와 지능에 대한 고찰
인공지능을 판별하는 방법: 튜링 테스트
지능의 사전적 정의
ChatGPT는 지능을 가지고 있을까?
인류는 인공지능을 통제할 수 있을까?

03 인공지능이라는 말은 누가 처음 사용했을까?
인공지능의 아버지들과 다트머스 회의
인공지능의 주요 연표

04 인공지능이 적용되는 여러 가지 분야를 알아보자
웨어러블 장치에 적용된 인공지능 기술
자율주행 자동차에 탑재된 인공지능 기술
신약 개발과 의료에 사용되는 인공지능 기술
금융 사고를 예방하는 인공지능 기술
아름다움을 창조하는 인공지능 기술
코딩하는 인공지능

05 ChatGPT와 대규모 언어 모델, 생성형 인공지능의 혁신
ChatGPT의 성공 요인
ChatGPT의 놀라운 성능
이미지와 동영상 생성 인공지능의 등장과 새로운 위협
LAB 01 인공지능이 그림을 그려준다: 딥드림
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 02 인공지능의 역사
01 인공지능을 정의해 보자
인공지능에 대한 여러 가지 정의
모라벡의 역설과 약한 인공지능, 강한 인공지능, 초인공지능

02 산업혁명의 간단한 역사

03 인공지능의 오랜 역사
사람의 개입 없이 일을 하는 기계에 대한 오랜 열망
해석기관과 프로그래밍의 탄생

04 인공지능 연구에 대한 낙관적 전망이 넘쳐나다
인공지능의 희망찬 출발
지나친 낙관이 나락으로 이어지다: 인공지능의 1차 겨울
전문가 시스템: 인공지능의 새 희망
또 다시 찾아온 한파: 2차 인공지능의 겨울

05 다시 인공지능의 성숙기가 찾아오다
방대한 데이터의 생성과 활용이 가능해지다
딥러닝 알고리즘이 등장하다
인공지능을 위한 하드웨어가 등장하다
알파고 충격
LAB 02 인공지능 번역기: 파파고
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 03 상상과 예술 속의 인공지능
01 인공지능, 불쾌한 골짜기를 만나다

02 빅터 프랑켄슈타인: 피조물에 의해 파괴당한 삶

03 로봇의 등장, 피조물의 반란에 대한 서사

04 도구의 창조, 그 도구에 의한 몰락에 대한 서사: 2001 스페이스 오디세이

05 공포의 터미네이터, 인공지능의 군사적 이용에 대한 경고
인공지능 로봇과 인간의 대립
인공지능 기술을 활용한 군사무기의 위험성

06 매트릭스, 인공지능의 에너지원을 생각하다
인간이 생성하는 빅데이터가 인공지능의 학습 데이터이다
LAB 03 세상의 흐름을 읽자: 구글 트렌드
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 04 인공지능과 윤리
01 범죄를 예방하는 인공지능 시스템 그리고 편향
인공지능 기술이 범죄 예방에 사용되다
잘못된 데이터에 의한 인종 차별과 편향

02 인공지능의 편향과 윤리적 문제점
여러 가지 편향에 대해 살펴보자
인공지능 챗봇이 혐오 발언을 하다니
딥페이크가 만드는 진짜 같은 오바마

03 안전한 인공지능 연구 개발에 대한 국가적 노력과 지침

04 범용 인공지능의 위험성
범용 인공지능이란?
아실로마 인공지능 원칙

05 인류를 지킬 수 있는 로봇 3원칙과 자율주행차의 윤리
아이작 아시모프의 로봇 3원칙
트롤리 딜레마와 윤리학 사고 실험
인공지능이 운전하는 자동차는 더 좋은 세상을 만들까?
자율주행 자동차의 자동화 수준
LAB 04 나의 도덕관을 이해하자: 모럴 머신
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 05 인공지능을 배우기 위해 알아야 할 것
01 프로그램에 대해 알아보자
프로그램이 하는 일
프로그래밍 언어를 알아보자
좀 더 복잡한 프로그램은 똑똑한 일을 할 것이다

02 다양한 프로그래밍 언어와 프로그램의 수행 구조
프로그래밍 언어의 종류
프로그램의 제어 구조를 살펴보자
문제해결과 표현 방법

03 규칙 기반 인공지능과 전문가 시스템
인간의 사고를 규칙으로 표현하는 시도: 규칙 기반 인공지능
규칙 기반 모델의 요소들
전문적인 규칙 집합을 바탕으로 만든 전문가 시스템

04 명시적 프로그램의 한계와 이를 극복한 머신러닝
LAB 05 블록 코딩을 익혀보자
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 06 인공지능을 위한 기술
01 디지털 세상에서 정보는 2진수로 표현된다
디지털 세상과 정보의 표현 방법
디지털 데이터의 용량을 표현하는 방법

02 인공지능의 원료가 넘쳐나다
인공지능을 위한 방대한 디지털 데이터의 출현
정보의 원천 빅데이터
형식을 갖춘 정형 데이터와 형식이 없는 비정형 데이터

03 인공지능을 똑똑하게 만들기 위한 다양한 데이터베이스
MNIST 데이터베이스
이미지넷 데이터베이스
코코 데이터 집합
데이터 과학자와 머신러닝 마니아의 성지: 캐글

04 사물인터넷 기술과 인공지능에 이용되는 그래픽 처리장치
똑똑하게 데이터를 수집하는 기술: 사물인터넷
병렬 처리의 최고봉 그래픽 처리장치
인공지능의 부흥을 가져온 고성능 하드웨어 기술
병렬 처리 시스템은 동시에 여러 가지 작업을 처리한다

05 클라우드 서비스와 로봇 기술
인공지능을 위한 방대한 데이터를 보관하는 클라우드 서비스
로봇 기술
LAB 06 로봇과 인공지능
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 07 인공지능과 데이터 과학
01 데이터는 예전부터 중요한 자원이었다
인류 역사의 전환점에는 데이터가 있다
컴퓨터의 발전과 데이터 표현
아날로그와 디지털

02 데이터 과학과 분석 플랫폼
데이터가 수집되고 활용되는 사례
데이터 분석을 위한 플랫폼인 캐글
데이터 마켓과 열린 데이터

03 데이터 사이의 관련성을 알아보는 방법
인공지능을 발전시키기 위한 데이터의 이해
데이터 사이의 특성을 파악하기 위한 상관관계의 시각화와 정량화

04 알고리즘보다 데이터가 중요하다
데이터에 비례하여 딥러닝 알고리즘은 향상되고 있다
데이터에 문제가 있다면 학습의 결과를 신뢰하기 어렵다
좋은 데이터를 확보하기 위한 다양한 학문 분야의 협력

05 천문학과 데이터 과학의 만남: 사건 지평선 망원경
천문학과 데이터 과학의 만남이 이루어낸 쾌거
관측한 신호를 모아서 의미 있는 정보로 만들기

06 의미 있는 데이터를 모아서 데이터 분석을 하자
LAB 07 사건 지평선 망원경
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 08 스스로 학습하는 머신러닝
01 머신러닝의 엄밀한 정의
머신러닝을 정의하고 이해하자
명시적 프로그래밍과 머신러닝

02 선형 회귀를 통해 살펴보는 머신러닝
선형 회귀란 무엇일까?
정답과 예측값의 차이를 줄여주는 수학 도구
MSE 곡선의 최적값을 구하는 기울기와 미분

03 다양한 머신러닝 학습 방법을 알아보자
머신러닝 학습 방법의 큰 흐름: 지도 학습, 비지도 학습, 강화 학습
회귀와 분류

04 다양한 지도 학습 방법을 알아보자
k-최근접 이웃 알고리즘
서포트 벡터 머신
결정 트리

05 비지도 학습 방법을 알아보자
k-평균 군집화
밀도 기반 군집화
LAB 08 머신러닝 최적화에 숨어있는 수학적 원리를 알아보자
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 09 인공 신경망 기술
01 인간의 신경세포와 퍼셉트론
경이로운 인간의 뇌와 지능의 신비
생물학에서 밝혀낸 신경세포의 구조
신경세포를 흉내 낸 프로그램인 퍼셉트론

02 인공적인 신경세포: 퍼셉트론
논리회로와 논리적인 사고의 유사성
퍼셉트론 연구의 선구자들과 논리회로의 표현 방법

03 퍼셉트론의 화려한 등장과 비판자들
학습까지 수행하는 놀라운 퍼셉트론의 출현
인공 신경망을 만드는 수학 도구

04 XOR 문제와 다층 퍼셉트론의 필요성
XOR 문제와 인공지능의 한계
다층 퍼셉트론과 선형 분리 문제에 대한 해결책

05 방대한 신경망을 학습시키는 알고리즘: 딥러닝

06 오차를 효과적으로 줄이는 학습 방법: 오차 역전파
시각 지능을 테스트하는 방법
신경망의 방대한 파라미터를 학습시키는 방법
딥러닝 기술과 머신러닝, 인공지능과의 관계 정리
LAB 09 딥러닝으로 분류를 수행하는 구글의 플랫폼: 티처블 머신
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 10 딥러닝의 세계로
01 많은 이미지 데이터를 모아라: 인공지능을 위한 데이터
인공지능을 위한 훈련 데이터와 인공지능의 실력을 검증하는 데이터
더욱더 많은 데이터를 사용하자, 이미지넷

02 이미지넷 경진대회와 딥러닝의 부상

03 이미지의 특징을 훈련하자: 합성곱 신경망
이미지의 특징을 학습하는 합성곱 신경망
동물 실험의 결과가 이미지 인식의 혁신을 가져오다

04 이미지에서 원하는 사물을 찾아보자: 객체 탐지
LAB 10 합성곱 신경망으로 숫자를 인식시켜 보자
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 11 대규모 언어 모델과 생성형 인공지능
01 순서를 가진 연속적인 데이터를 처리하는 인공지능
신호가 출력층 방향으로만 가는 피드포워드 신경망
순차적으로 제공되는 정보를 다루는 순환 신경망
일대다 구조
다대일 구조
다대다 구조
기계 번역의 어려움과 순환 신경망의 한계

02 대규모 언어 모델과 ChatGPT를 알아보자
ChatGPT가 안겨준 충격
ChatGPT의 활용 사례
ChatGPT의 부작용
환각 현상의 원인

03 피카소와 고흐의 그림을 따라하는 인공지능: 생성 신경망
생성 모델
판별 모델
적대적 생성 신경망

04 적대적 생성 신경망의 혁신과 디퓨전 모델
이미지 연산을 사용하여 예시 이미지 생성
만화를 그리는 인공지능
텍스트를 이용하여 이미지를 만드는 인공지능
생성 모델의 혁신: 디퓨전 모델
생성 모델의 위협

05 설명할 수 없다면 이해한 것이 아니다: 설명 가능한 인공지능
당신은 이해하였는가? 그렇다면 설명해 보라
인간의 뇌는 가끔 주어진 정보를 잘못 해석한다
불투명한 인공지능을 투명하게 만들려는 노력
설명 가능한 인공지능을 위한 국제적 지침
LAB 11 ChatGPT의 여러 가지 모델을 활용하자
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 12 인간과 겨루는 인공지능: 강화 학습
01 딥마인드와 알파고 충격
구글이 탐낸 인재들이 모인 회사가 바둑에 도전하다
바둑은 인간 고유의 직관, 추론, 추상화가 필요한 게임이다
고수들의 게임을 모방하는 훈련을 통한 학습: 정책망
바둑판의 형세를 판단: 가치망
게임 트리에서 가장 좋은 수를 탐색하자: 몬테카를로 트리 탐색

02 알파고를 뛰어넘는 인공지능의 출현

03 알파고의 시작: 아타리 게임을 하는 인공지능
추억의 게임기: 아타리 게임기
현재 상태를 바탕으로 보상을 최대로 하는 강화 학습 기술
강화 학습의 무한한 가능성

04 스스로 이동하는 자동차
자동차의 시작과 자율주행의 역사
자율주행 자동차 기술은 첨단 정보 통신 기술의 집합체
자율주행을 위한 과정: 인지, 판단, 제어
05 강화 학습을 자율주행 자동차 운행 기술에 적용하자
강화 학습과 자율주행 자동차 기술
인간 친화적인 운전과 설명 가능한 자율주행 문제
LAB 12 컴퓨터가 만드는 명상 음악을 감상하자
요약
연습 문제
심화 학습

CHAPTER 13 인공지능의 도전과 미래
01 기계를 파괴하다, 러다이트 운동

02 직업이 사라지고 만들어지다
사라진 직업들
기술 혁신과 일자리에 대한 비관론과 낙관론

03 코딩하고 창의적인 일을 하는 인공지능
인공지능이 창의적인 일까지 도전한다면?
인간보다 더 창의적인 일을 하는 인공지능

04 인공지능의 혁신과 뇌과학
최근 인공지능 연구가 가져온 혁신
신경망 모델의 역사를 살펴보자
다시 한번 살펴보는 신경세포와 인공 신경세포
생물학에서 영감을 받은 연구의 정체를 수학으로 돌파하다
뇌과학의 연구에서 인공 시각 지능의 단초를 얻다

05 인간의 뇌는 심층 신경망과 같은 원리로 학습하는가?
뇌과학의 연구가 가져온 인공지능의 성과
인공지능 기술을 위한 현재 컴퓨터의 한계와 그 돌파구
딥러닝과 인공지능의 진전
LAB 13 알파코드가 코딩을 하다
요약
연습 문제
심화 학습
찾아보기

박동규 저자는 「널널한 교수의 코딩 클래스」 유튜브 채널을 운영 중이며 파이썬, C, 자바, Swift 등의 프로그래밍 언어와 자료구조, 알고리즘, 머신러닝, 딥러닝 관련 강좌를 400개 이상 업로드하였다. 저서로는 『으뜸 파이썬』, 『따라하며 배우는 파이썬과 데이터 과학』, 『으뜸 머신러닝』, 『으뜸 데이터 분석과 머신러닝』, 『자바 3D 프로그래밍』, 『누구나 쉽게 배우는 인공지능 스타트』, 『누구나 쉽게 배우는 딥러닝 스타트』 등이 있다. 『으뜸 파이썬』(2020), 『누구나 쉽게 배우는 인공지능 스타트』(2023), 『누구나 쉽게 배우는 딥러닝 스타트』(2024)는 한국출판문화산업진흥원의 세종도서 학술부문도서로 선정되었다.

ㆍ 1993年 부산대학교 전자계산학과 이학사
ㆍ 1996年 부산대학교 전자계산학과 이학석사
ㆍ 1999年 부산대학교 전자계산학과 이학박사
ㆍ 2002年~현재 창원대학교 정보통신공학과 교수
ㆍ 2021年 부산대학교 컴퓨터 및 정보통신연구소 객원교수
ㆍ 2007年 미국 카네기멜론대학교 방문교수
ㆍ 2012年 미국 텍사스A&M대학교 방문교수
ㆍ 창원대학교 정보전산원장, 창원시 스마트모바일 앱센터장 역임