머리말 디지털 시대를 이해하는 출발점
서: 디지털 문명과 디지털 문맹
· 아기는 괴로워…, 석기시대 두뇌로 실리콘 시대에 태어나다
· 전문가와 일반인의 거리
· 지식은 ‘숙제’가 아니라 ‘축제’
01. 기계는 어떻게 배우나_인공지능의 원리
1. 사물의 분류_기계 학습의 시작
· 기계 학습의 시작-데이터 입력
· 데이터로부터 프로그램 만들기-신용대출 심사의 예
[실습 문제] 대출심사 기준을 위한 신용도 평가
· 일도양단이 안 될 때-직선의 좌절
2. 통찰하는 기계_신경망 심층 학습
· 기계에게 ‘적당히’를 가르칠 수 있을까?
· 인간 두뇌의 신경망을 흉내내다-정보의 다단계 전달
[실습 문제] 딥러닝이 아니면 안 되는 이유
[심화 학습] 궁합 문제의 해결
· 신경망 심층학습의 활용
· 생성형 인공지능-챗GPT의 원리
02. 세상의 모든 데이터_빅데이터 분석
3. 표본추출과 가설검정_데이터 사이언스의 시작
· 가설을 증명하는 법
[실습 문제] 숙녀의 밀크티 실험
· 맞고 틀린 정도를 수치화하다
· 데이터는 디지털 시대의 원유, 중요한 것은 정제다
[실습 문제] 종자 효과 분석을 위한 파종 방법
4. 빅데이터 시대의 도전_편향과 프라이버시
· 빅데이터 편향의 문제
[심화 학습] 표본조사를 통한 빅데이터 편향의 교정
· 개인정보 보호와 합성 데이터
03. 디지털 빅뱅, 컴퓨터의 구조와 원리
5. 사물에 새긴 원리_반도체
· 논리연산과 전기회로
[실습 문제 1] 논리연산에서도 분배법칙이 적용될까?
[실습 문제 2] 1층과 2층 모두에게 켜고 끌 수 있는 3구 스위치 만들기
[실습 문제 3] 산수 알고리즘의 논리식
· 현미경 수준으로 작아진 스위치, 반도체
6. 컴퓨터의 변신술_중앙처리장치(CPU
· 컴퓨터는 계산기가 아니다
· 반도체도 변신할 수 있다
· 디지털 정보를 다루는 알고리즘
· 알고리즘에 알고리즘을 입력하다
· 튜링이 상상한 기계
[실습 문제] 더하기
디지털 시대 따라잡기
글을 모르는 사람을 문맹, 컴퓨터를 모르면 컴맹이라고 불렀다. 그런데 요즘에는 수시로 새롭게 등장하는 디지털 기술에 많은 사람들이 당황한다. 하나를 겨우 이해할 만한 수준이 되었는데, 또 다른 기술과 용어들이 속속 등장한다. 이를 빠르게 따라잡고 그 흐름을 지배하는 사람들은 기술과 정보를 독점한다. 그렇지 못한 사람들은 디지털 사각지대에서 무방비로 노출되고 지식과 정보 습득에서 소외된다. 그리고 그 격차는 점점 더 벌어진다. 챗GPT, 인공지능, 메타버스, NFT, 블록체인이 사회 변화의 흐름을 주도하는 지금 시대에 이것을 모른다면 무슨 맹이라고 불러야 할까?
이 책 《디지털 문해력 수업》은 중학교 수학 수준 정도 지식만 있으면 실제 세계에서 디지털 기술을 구현하는 핵심을 이해할 수 있다고 안내하고 있다. 저자는 이 책에서 “디지털 기술이 현실에서 구현되는 과정에서 상당수가 중학 수학 지식으로 설명할 수 있고 이해도 가능하다.”고 말한다. 예를 들자면 인터넷 보안을 담당하는 RSA 암호는 거듭제곱, 잉여류, 소인수분해만으로 완벽하게 이해할 수 있다는 말이다.
저자는 이 책을 디지털 기술과 좀 더 가까워지고 싶은 분들에게 권하고 있다. 특히 중고등학교에서 수학 교사들이 먼저 이 책을 읽고 학생들에게 가르칠 수 있기를 바란다. “지금 배우는 수학이 스마트폰, 온라인 게임, 인터넷 스트리밍을 작동시키는 근본 원리”임을 가르친다면 아이들이 수학을 공부하는 태도가 달라질 수 있기 때문이다. 이 책이 적어도 디지털을 더 쉽게 이해하는 데 도움을 주려는 노력의 출발점이기를 기대하고 있다.
기술보다 과학적 원리, 과학적 사고가 중요하다
디지털 기술을 몰라도 생활하는 데 문제없다고 말하는 사람이 많다. 하지만 우리의 일상은 모두 디지털로 둘러싸여 있다. 기술 용어는 몰라도, 작동 원리는 몰라도 디지털을 활용하고 디지털로 모든 일을 처리한다. 이미 디지털이 지배하는 세상에서 살고 있으며, 디지털이 없이는 아무 것도 해내지 못한다. 그래
