-
-
Newton 뉴턴 2018.1
뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(월간지) / 2017년 12월
평점 :
품절
올해 중1 되는 예비 중학생 아들 겨울방학동안 중학생 과학잡지 보며
중학교 과학교재에 나오는 내용들 미리 살펴보았어요.
과학 월간지 뉴턴에서는 세계가 주목하는 4차혁명시대의 핵심인
AI대특집 '인공지능'에 대한 내용이 담겨있어요.
몇 년 전 알파고와 이세돌 바둑기사의 세계의 바둑대결을 보며
우리는 AI의 대단함에 놀라고 편리하지만 사람들을
위협할 수도 있겠다는 느낌이 들었어요.
이번 뉴턴 1월호 과학잡지에서는 AI의 핵심기술이 무엇이며,
이뉴의 능력을 뛰어넘을 것인지에 포커스를 맞춰 앞으로 미래를
살아갈 우리아이들이 접해야 하는 AI에 대한 내용들을 보여주고
정보를 제공해 주고 있습니다.
중학생 과학잡지 뉴턴 1월 호에서는 다양한 분야의 과학 기사를 다루고 있어요.
생물학, 천문학, 고고학, 물리학, 지구과학, 의학 등과 같이
우리 일상생활과 관련된 과학지식은 물론 백과사전 지식 같은
각 분야의 전문지식도 담고 있어, 뉴턴 과학잡지를 보는 아이들에게
과학에 대한 배경지식을 풍부하게 해줍니다.
본격적인 책 내용에 들어가기 전에 세계의 절경을 사진으로 보여줍니다.
그래픽 잡지 다운 선명함과 큰 사진으로 세계 여러 나라의 절경을 생생하게 볼 수 있어요.
Newton Special 기초부터 상세하게 알아보는 인공지능.
세기의 바둑대결 이후 사람들의 입과 뉴스에 '인공지능(AI, Artificial Intelligence)'
말이 이슈로 자주 등장합니다. 인공 지능의 핵심 기술인 '디프 러닝(deef learning)'과
'뉴럴 네트워크(neural network)'란 과연 무엇일까요?
인공 지능이 인류보다 똑똑해지는 기술적 특이점은 정말 일어날까?
그리고 최첨단을 연구하는 과학자들은 인공지능의 장래를 어떻게 파악하고 있으며,
인공 지능의 메커니즘부터 인공 지능의 응용 사례, 그리고 미래의 모습까지
풍부한 그림과 자세한 설명을 통해 알아볼 수 있습니다.
자율 주행 자동차 시행이 코앞으로 다가왔으며,
집안의 가전을 명령어나 스마트폰 터치 하나로 작동이 가능한 것
그래서 사람들이 점점 더 편리해 지게 만들어주는 인공 지능.
인공지능은 디프 러닝을 손에 넣음으로써 인간만이 가지고 있다고
생각되던 '창조성'과 '영감'까지도 손에 넣으려고 하고 있다.
인공 지능은 어떻게 우리의 세계를 이해할까?
눈앞에 딸기가 있다고 하자. 어른은 물론, 곱셈조차 못하는 유치원생도
딸기를 본 순간 어렵지 않게 그것이 딸기임을 알 수 있다.
이때 우리 뇌 속에서는 딸기가 가지고 있는,
'표면에 좁쌀 같은 것이 있다', '둥그스름한 삼각형 모양' 등의
'특징'을 무의식적으로 추출하고 그들을 통합함으로써
딸기라고 인식한다.
한편 컴퓨터는 특별한 시스템이 없으면 인간처럼
딸기의 특징을 쉽게 파악할 수 없다.
왜냐하면 컴퓨터가 잘하는 덧셈이나 곱셈 등의
단순한 계산을 대량으로 하는 능력과,
인간이 잘하는 바라본 물체에서 특징을 추출하는
능력은 별개이기 때문이다.
컴퓨터에서 신경 회로를 본떠 만들어진 시스템을 '뉴럴 네트워크'라고 한다.
뉴럴 네트워크는 데이터를 받아들이는 '입력층',
학습 내용에 따라 네트워크의 연결 방식을 바꾸는 '숨겨진 층',
그리고 최종 데이터를 내보내는 '출력층'으로 나누어진다.
'기계 학습'이란 인공 지능에 시행착오를 반복시켜,
올바른 결과가 나오게 하도록 노드와 노드의 연결을 서서히
변화 시켜 가는 것이다.
지금까지 화상 인식을 예로 디프 러닝의 메커니즘을 살펴보았다면,
이번에는 우리 목소리가 공기에 진동함으로써 발생하는 음파를 살펴볼 수 있다.
이 파동의 특징은 주파수라는 수치로 나타낸다.
이 주파수를 인공 지능에 끌어들임으로써 '음성 인식'이 가능해진다.
스마트 스피커인 'Google Home(구글 홈)' 이나
'Amazon Echo(아마존 에코)'는 디프 러닝을 사용함으로써
말의 의미를 '이해'한다.
우리 뇌 속에서는 공익 시각 정보가 1차 시각 영역에서
1차 시각 영역, 그리고 고차 시각 영역으로 전해지는 한편,
고차 시각 영역에서 1차 시각 영역으로 '역류'하는 신호도 있다고 한다.
이러한 '정보의 역류'를 인공지능에 탑재한 기술이 RNN이라고 할 수 있다.
위의 화상은 RNN을 사용함으로써, 마주 오는 자동차의 움직임을
예측한 것이다. 1초도 되지 않는 아주 짧은 순간의 미래이지만 정확하게
예측 가능하다는 사실을 알 수 있다.
이와 같은 미래를 예측하는 기술을 통해 자동 운전 자동차 사고를
미연에 방지하게 될 수 있다.
인공 지능이 동장과 말을 이해하고 사회로 진출하게 되며,
의학 분야에서는 인간이 놓친 암세포를 '인공 지능 의사'가 잡아내게 될 것이다.
인공 지능이 편리한 대로만 움직여 주면 좋겠지만 그렇지 않은 경우도 있다.
인공 지능의 폭주를 인간이 멈추게 할 수는 없으며,
인공 지능을 감시시키고, 인공지능의 폭주를 막을 수
있는 것 또한 인공지능이다.
Newton Special 우주에 펼쳐진 외계 행성 제3회
우주에서 행성은 어떻게 생길까?
이번 뉴턴스페셜에서는 우주에서 행성은 어떻게 해서 생기는지,
태양계의 행성은 어떻게 해서 생겼는지 등의 기본적인 내용을 비롯해,
지금까지의 이론에서는 무엇이 문제이며 어떻게 해결될 수 있는지에 대해
최신 연구 내용을 보여주고 있어요.
그리고 이번 뉴턴스페셜에서는 뉴턴앱
교토 모델에 의하면 태양계는 초기의 태양 주위에 있던 '원시 태양계 원반'이라는,
수소와 헬륨 가스를 주성분으로 하는 원반에서 태어났다고 한다.
원반에 들어 있는 마그네슘 등 금속 원소나 규소 등 미량 원소는
산소와 결합해 응축함으로써 암석 성분의 미립자가 된다.
또 수소와 산소가 결합해 물(H2O)이 생기며, 이것도 태양에서
멀리 떨어져 온도가 낮은 장소에서는 응축한 고체 성분의 미립자가 되었다.
그것이 모여 크기가 몇 km 정도인 '미행성'을 만들고,
그것이 다시 또 모여 크기가 몇백 km를 넘는 '원시 행성'으로 성장해 나갔다.
종래의 상식으로는 거대 가스 행성은 태양(항성)에서 충분히
떨어진 곳을 도는 행성이었다. 페가수스자리 51번 별 b는 상식 밖의
매우 기묘한 행성이었다. 그러한 항성에 데워진 작열하는 행성을
'핫 주피터(Hot Jupiter, 뜨거운 목성)'라고 한다.
관측이 진행됨에 따라 그 밖에도 기묘한 외계 행성이 발견되었다.
예컨대 '괴짜행성(Eccentric planet)'이다.
태양계의 행성은 모두가 원에 가까운 타원 궤도를 그리며
태양 주위를 공전한다. 하지만 외계 행성 중에는 극단적인
궤도를 그리는 거대 가스 행성이 여러개 발견되었다.
Cosmic Wonder 태고의 화성의 변동을 밝힌다.
새로운 탐사를 계속하는 큐리오시티.
NASA의 화성 탐사차(rover) '큐리오시티는 2012년 8월에 '게일 화구(크레이터)'
안에 착륙해, 화성이 과거부터 현재까지 생명이 탄생할 수 있는 환경이었는지에
대해 다양한 조사를 계속해왔다. 큐리오시티는 당초의 계획과 제1차 확장
탐사 계획을 마치고 다음 단계의 확장 탐사 계획을 실행한다.
화성에 관련된 연구 성과와 큐리오시티가 촬영한 영상을
뉴턴앱 현장감 있게 살 펴 볼 수 있다.
로봇 카메라가 포착한 미지의 생태 이리오모테 섬의 관수리
관수리는 인도.동남아시아.중국.타이완 등지에 분포하는 수리과의 새이다.
일본의 이리오모테 섬은 오키나와 남서쪽, 타이완 동쪽에 위치한 섬인데
이곳에서도 관수리가 살고 있다. 이리오모테 섬은 깊은 아열대 삼림으로
덮여 있어 관수리의 생태는 잘 알려지지 않았지만, 최근 로봇 카메라에
의한 조사를 통해 이곳의 관수리는 뜻밖의 생태를 가졌다는 사실이 밝혀졌다.
열대 바다에 펼쳐진 화려한 색채의 세계.
두 바다의 경계에 있는 섬들 - 코모도 제도
인도네시아 가운데 하나인 '코모도 섬', 공룡이 살아남은 것처럼 여겨질
정도의 모습으로 우명한 거대한 코모도왕도마뱀이 서식하는 섬으로만
생각하기 쉽지만, 그 근해에 펼쳐진 열대 특유의,
선명한 색깔의 화려한 세계도 꼭 보아야 한다.
인도양의 경계에 위치한 영양 풍부한 해역에서
만들어진 다양한 생태계를 소개합니다.
과학월간지
걸맞게 화려한 색채와 생생하고 선명한 사진으로 코모도섬의
생태계를 정말 생생하게 보여주고 있네요.
이번 뉴턴 1월호에서는 부록으로 '미스틱 마운틴'의 모습이
아름답게 펼쳐진 2018 캘린더를 준답니다.
뉴턴 부록의 캘린더에 담긴 미스틱 마운틴을 보며
도대체 이게 뭘까, 생각하며 아이와 함께 이야기를 나눴네요.
과학잡지 뉴턴 1월호에도 역시나 풍부한 정보와
배경지시식이 담겨있어 중학교 과학교재 내용 이해하는데 큰 도움이 될 것 같습니다.