딥러닝 레볼루션

추천사 006
감수자의 글 010
서문

1부 지능의 재해석
1장 머신러닝의 부상 024
2장 인공지능의 재탄생 061
3장 뉴럴 네트워크의 여명 076
4장 두뇌 방식의 컴퓨팅 093
5장 시각 시스템에서 얻은 통찰 112
· 연대표 133

2부 기술적 영향과 과학적 영향
6장 머신러닝의 미래
7장 알고리즘의 시대
8장 헬로, 미스터 칩스
9장 내부 정보
10장 인식
11장 자연은 인간보다 영리하다
12장 심층 지능
· 연대표

3부 다양한 학습 방법
13장 칵테일파티 문제
14장 홉필드 망과 볼츠만 머신
15장 오류의 역전파
16장 컨볼루션 러닝
17장 보상학습
18장 NIPS
· 연대표

헌사
용어 설명
주

IBM의 토머스 J. 왓슨(Thomas J. Watson) 사장은 1943년에 이렇게 말한 것으로 유명하다. “아마도 전 세계적으로 컴퓨터에 대한 시장 수요는 다섯 대 정도가 될 겁니다.” 상상하기 어려운 것은 새로운 발명품이 어떤 용도에 쓰일 것이냐 하는 부분이다. 사실 이 부분에 대한 예측은 발명자 본인도 다른 사람들보다 그다지 나을 게 없다. 현재 딥러닝과 인공지능을 놓고 한편에서는 이상적인 시나리오를, 다른 한편에서는 종말론적 시나리오를 각양각색으로 펼쳐놓고 있지만, 가장 상상력이 풍부한 공상과학 소설가조차도 그것들의 궁극적인 영향은 짐작할 수 없다고 봐야 옳다.
_ 서문

딥러닝은 수학과 컴퓨터공학, 신경과학에 뿌리를 두고 있는 머신러닝의 한 분야다. 딥러닝 네트워크는 아기들이 자신을 둘러싼 세상을 배워나가는 것과 같은 방식으로 데이터를 통해 학습한다. 생생한 눈으로 시작해 점차 새로운 환경을 탐색하는 데 필요한 기술을 습득해나가는 아기들처럼 말이다. 딥러닝의 기원은 인공지능을 창출하는 방법에 관한 두 가지 다른 시각이 경합을 벌이던 1950년대의 인공지능 태동 시점까지 거슬러 올라간다. 하나는 로직과 컴퓨터 프로그램에 기초한 시각으로 수십 년 동안 인공지능 세계를 지배했으며, 다른 하나는 데이터로부터 직접 학습하는 방식에 기초한 시각으로 성숙 단계에 이르기까지 그보다 더 오랜 시간이 걸렸다.
오늘날의 기준으로 볼 때 컴퓨터가 보잘것없고 데이터 저장에 많은 비용이 들던 20세기에는 로직이 문제를 해결하는 효율적인 방법이었다. 숙련된 프로그래머들이 각각의 문제에 대해 서로 다른 프로그램을 작성했고, 문제가 클수록 프로그램도 커졌다. 하지만 컴퓨터의 역량이 커지고 빅데이터가 풍부해진 오늘날에는 학습 알고리즘을 사용해 문제를 해결하는 것이 더 빠르고 보다 정확하며 훨씬 효율적이다. 또한 동일한 학습 알고리즘이 서로 다른 문제를 해결하는 데 이용될 수 있다. 각각의 문제에 서로 다른 프로그램을 작성하는 것보다 훨씬 덜 노동 집약적인 솔루션이 나온다는 뜻이다.
_ 1장: 머신러닝의 부상

자율주행 자동차는 곧 수백만에 달하는 트럭 및 택시 운전사들의 생계를 파괴할 전망이다. 결국 도시에서는 승용차를 소유할 필요가 없어질 것이다. 언제든 자율주행 자동차가 1분 안에 나타나 목적지에 안전하게 모셔다줄 테니까 말이다. 직접 주차할 필요도 없으니 금상첨화가 아닐 수 없다. 현재 일반적인 승용차의 주행 시간은 4퍼센트에 불과하다. 이는 곧 차의 생애 중 96퍼센트의 시간 동안에는 어딘가에 주차해둬야 한다는 의미다. 자율주행 자동차가 상용화되고 도시 밖에 주차되는 시대가 오면 현재 도시에서 주차장으로 쓰이는 방대한 면적이 보다 생산적인 목적으로 재활용될 것이다. 도시 계획가들은 이미 주차장을 공원화하는 방안 등을 그려보고 있다.
자동차와 관련된 여러 다양한 비즈니스들도 영향을 받을 것이다. 보험사와 정비소가 대표적이다. 속도위반이나 불법주차도 없어질 것이다. 음주운전이나 졸음운전으로 인한 사망 사고도 크게 줄어들 것이다. 출퇴근길에 운전하며 소비하는 시간도 다른 목적에 쓰일 것이다. 미 인구조사국에 따르면 2014년 1억 3,900만 명의 미국인이 근무일 출퇴근길에 쓰는 시간은 평균 52분이었다. 이는 연간 총 296억 시간에 해당하며 보다 나은 용도에 쓸 수 있었던 340만 년이라는, 인간 삶의 귀한 시간이다. 헤매는 일 없는 질서정연한 운행으로 고속도로의 수용 능력이 4배 정도 증가할 것이다.5 그리고 운전대 없이 목적지를 찾아갈 수 있는 자율주행 차량이 일단 개발되어 널리 이용되면 차량 절도가 종식될 것이다. 자율주행 자동차가 상용화되기까지 물론 많은 규제와 법적 제약이 따르겠지만, 일단 그런 세상이 도래하면 우리는 완전히 신세계에서 살게 될 것이다. 트럭이 아마 지금부터 10년 정도 후에 가장 먼저 운전자 없는 차량으로 도로를 누빌 것이다. 택시는 15년 정도 후에 그렇게 될 것이고, 일반 승용차는 15년 후부터 20년 후 사이에 자율주행 차량으로 전환될 것이다.
_ 1장: 머신러닝의 부상