◈ 이 책에서 다루는 내용 ◈

다음의 주제를 포함하는 13가지의 재미있는 게임과 앱을 머신러닝 모델로 만들어본다.
◆ 손 모양을 인식하는 가위바위보 게임
◆ 칭찬과 흉에 반응하는 컴퓨터 캐릭터
◆ 시리나 알렉사와 같이 상호작용하는 가상 비서
◆ 영화 추천 앱
◆ 팩맨 게임의 인공지능 버전

◈ 이 책의 대상 독자 ◈

초등학교, 중학교 학생들은 개정된 교육과정에 대응하고 가상현실, 로봇, 인공지능, 빅데이터, 머신러닝 등의 4차 산업혁명을 대표하는 신기술을 미리 준비할 필요가 있다.
이 책은 초등학교, 중학교 학생들이 인공지능, 머신러닝을 쉽게 이해하고 활용할 수 있도록 다양한 예제들과 전문 교육코딩 프로그램을 통해 스스로 코딩할 수 있도록 구성됐으며, 인공지능, 머신러닝, 코딩에 관심이 많은 학생에게 좋은 교재가 되길 기대한다.

○역자후기
애플 창업자인 스티브 잡스는 코딩(컴퓨터 프로그래밍)을 필수적으로 배워야 한다고 말했다. 컴퓨터와 소프트웨어를 중심으로 사회가 변화하면서 어려서부터 생각하는 방법을 프로그래밍처럼 논리적으로 갖춰야 한다는 것으로 볼 수 있다. 또한 세계 경제포럼도 4차 산업혁명에 필요한 기술 10가지 중 첫 번째 기술을 '복잡한 문제 해결 기술'을 선정하고 이를 위해 '컴퓨팅 사고력이 필요하다'라고 했다.
특히 코로나 바이러스의 대유행으로 인해 갑작스레 비대면 시대로 접어들면서 빅데이터에 기반한 인공지능 기술이 주목을 받고 있다. 산업 연구원의 「기업의 AI 도입 및 활용 확대를 위한 정책과제」 보고서에 따르면 많은 기업이 인공지능 기술 도입에 있어 가장 큰 어려움은 적합한 기술을 보유한 인력 고용이라고 꼽았으며, 소프트웨어·모델 개발 분야의 전문 인력 양성이 필요하다고 강조했다.
이에 맞춰 우리나라 정부도 인재 양성을 위해 2019년부터 초등학교 5~6학년의 코딩 교육을 의무화해 학생들은 문제 해결 방법과 간단한 알고리듬을 프로그래밍하는 방법을 배우고 있다. 미국 등 코딩 교육을 일찍 시작한 선진국에서는 재미있게 프로그래밍을 배울 수 있도록 MIT 미디어랩에 개발한 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치와 같은 소프트웨어로 어렵지 않게 프로그래밍 기법을 익힐 수 있도록 교육한다. 또한 인공지능의 개념과 원리를 바탕으로 활용 방안을 교육하는 방향으로 확장하기 위해 학습 사이트를 개발해 교육에 활용하고 있다. 특히 영국 초중고에서는 IBM의 인공지능 왓슨을 기반으로 만들어진 'Machine Learning for Kids' 학습 사이트를 활용하고 있다.
이 책을 통해 인공지능에 입문하려는 초보자는 다양한 프로젝트를 수행하면서 스크래치 기반 인공지능 프로그래밍을 익힐 수 있을 것이다. 코딩 교육을 받는 초중고 학생들부터 인공지능 코딩에 입문하려는 성인에게 충실한 수업 보조 교재 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

장기식

○데일 레인(지은이)의 말
인공지능과 머신러닝 시스템은 우리 모두에게 영향을 미친다. 많은 사람이 매일 인공지능 시스템을 사용한다. 인공지능은 우리가 읽고 듣는 뉴스와 기업 및 정부가 내리는 결정, 사거나 보거나 들으려 하는 것들에 영향을 미친다. 심지어 인공지능은 우리가 구하려는 직업과 사는 곳까지 영향을 미칠 수 있다.
AI 기술을 배우는 가장 좋은 방법은 인공지능을 사용하는 제품을 만들어보는 것이다. 이 책을 통해 여러분은 이를 실습하며, AI 프로젝트를 수행하면서 인공지능 기술이 어떻게 동작하는지 그리고 어떤 능력을 갖는지 배울 것이다. 또한 일이 어떻게 잘못될 수 있는지 스스로 알 수 있기에 인공지능을 사용하는 데 수반되는 위험을 알 수 있는 좋은 기회이기도 하다.
현재 AI를 사용하는 방식을 따라 자신만의 AI 프로젝트를 수행해보면 AI 시스템이 우리 모두에게 어떤 영향을 미칠지 알 수 있을 것이다. 일상적인 AI 애플리케이션을 만드는 방법을 배우면 여러분 주위의 AI 시스템과 애플리케이션을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 우리 주변의 세상에서 어떻게 작동하는지 더 잘 알 수 있다.
AI 시스템은 뉴스에 자주 나오지만 관련 기술에 관한 기본적인 지식이 없다면 무슨 말인지 이해하기 어렵다. 이 책의 프로젝트는 여러분이 AI 시스템을 사용하고 제어하고, 규제할 수 있는 방법을 다룬다.
마지막으로 책에서 다루는 프로젝트는 재미있을 것이다! 머신러닝은 우리가 할 수 없는 것을 만들 수 있게 해주는 매혹적인 기술 분야다. 이전에는 몰랐던 것을 만들고, 그 과정에서 새로운 기술과 도구 사용법을 배우며 즐기길 바란다.

○역자후기
4차 산업혁명으로 진화하면서, 우리의 생활 모습을 비롯한 미래의 유망 직종들이 변화하고 있으며, 인공지능이 발전함으로써 인간이 책임져야 했던 상당 부분을 인공지능이 대체할 수 있게 됐다. 이에 교육부는 2015년 개정 교육과정을 통해 초등학교 5~6학년 학생들은 연간 17시간, 중학교는 34시간 이상의 코딩 교육을 의무화했다. 초등학교, 중학교 학생들은 개정된 교육과정에 대응하고 가상현실, 로봇, 인공지능, 빅데이터, 머신러닝 등의 4차 산업혁명을 대표하는 신기술을 미리 준비할 필요가 있다.

김정선

○역자후기
최근 몇 년간 다양한 분야에서 머신러닝을 활용한 사용자 지원 및 업무 프로세스 자동화에 관한 사례들이 나오고 있지만, 여전히 현장에서는 머신러닝에 대한 기본적인 개념조차 버거워하는 실무자들이 많다. 특히 데이터 분석에 활용되는 R, Python 등의 Tool 사용법을 배우다가 정작 머신러닝의 근본적인 개념은 놓치고 넘어가는 경우가 많은데 그런 면에서 이 책은 간단하고 쉽게 활용할 수 있는 전문 교육 코딩 프로그램을 통해 그런 제약을 쉽게 극복하고 머신러닝과 데이터 그 자체에 집중할 수 있도록 다양한 구현 예제들 위주로 구성돼 아이들뿐만 아니라 머신러닝의 개념과 활용을 주제로 공부하려는 성인에게도 아주 적합한 입문 교재의 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

한택룡

1장. 인공지능이란?

__코딩
__머신러닝
__인공지능
__신경망과 딥러닝
__1장에서 배운 내용


2장. 어린이를 위한 머신러닝 소개

__로그인하기
__새로운 머신러닝 프로젝트 만들기
__머신러닝 프로젝트의 단계
____훈련
____학습 & 평가
____만들기
__계정 만들기
__2장에서 배운 내용


3장. 동물 사진 분류하기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____모델 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__3장에서 배운 내용


4장. 컴퓨터와 가위바위보하기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____가위바위보 게임 준비하기
____게임 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__4장에서 배운 내용


5장. 영화 포스터 인식하기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____모델 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__5장에서 배운 내용


6장. 메일 분류하기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____프로젝트 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__6장에서 배운 내용


7장. 컴퓨터 칭찬하기

__프로젝트 만들기
____게임 준비하기
____머신러닝 없이 게임 코드 작성하기
____모델 훈련시키기
____머신러닝으로 게임 코드 작성하기
____게임 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
____타이핑 대신 음성으로 입력하기
____칭찬과 비난이 아닌 음성 인식하기
____실수를 통해 학습하기
__7장에서 배운 내용


8장. 신문 기사 인식하기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
__프로젝트 검토 및 개선
____성능 측정: 정확도
____성능 측정: 혼동 행렬
____성능 측정: 정밀도와 재현율
____머신러닝 모델 개선하기
__8장에서 배운 내용


9장. 그림에서 대상 찾기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____모델 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__복잡한 이미지 인식 시스템의 실제 응용
__9장에서 배운 내용


10장. 스마트 비서

__프로젝트 만들기
____머신러닝 없이 프로젝트 코드 작성하기
____모델 훈련시키기
____머신러닝으로 코딩하기
____프로젝트 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
____모델의 신뢰도 점수 사용하기
____글자 입력 대신 음성 입력 사용하기
____Collecting Training Data
__10장에서 배운 내용


11장. 챗봇

__프로젝트 만들기
____캐릭터 준비하기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____프로젝트 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
____사용자가 실수를 보고할 때 대응하기와 기록하기
____사용자가 만족하지 않을 때를 인식하기
____머신러닝 모델이 확신할 수 있을 때만 대답하기
__머신러닝과 윤리
__11장에서 배운 내용


12장. 괴물 피하기

__프로젝트 만들기
____게임의 상태 설명하기
____모델 훈련시키기
____게임 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__12장에서 배운 내용


13장. 틱택토 게임

__프로젝트 만들기
____게임 준비하기
____모델 훈련시키기
____게임 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__13장에서 배운 내용


14장. 컴퓨터를 혼란하게 만들기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____프로젝트 평가하기
__프로젝트 검토 및 개선
__14장에서 배운 내용


15장. 컴퓨터를 편향에 빠뜨리기

__프로젝트 만들기
____모델 훈련시키기
____프로젝트 준비하기
____프로젝트 평가하기
____편향에 빠뜨리기
____편향된 프로젝트 평가하기
__프로젝트 검토
__편향 사례
__인공지능과 윤리
__15장에서 배운 내용