네이처 오브 코드 : 자바스크립트판

지은이 · 감수자 · 옮긴이 소개 xii
옮긴이 머리말 xiii
베타리더 후기 xiv
추천사 xvi
감사의 글 xviii
이 책에 대하여 xxiv

CHAPTER 0 무작위성 1
0.1 랜덤 워크 2
0.2 랜덤 워커 클래스 3
0.3 확률과 비균등분포 10
0.4 무작위 숫자의 정규분포 14
0.5 무작위 숫자의 사용자 정의 분포 18
0.6 펄린 노이즈를 사용한 더 부드러운 접근 21

CHAPTER 1 벡터 33
1.1 벡터의 중요성 34
1.2 p5.js에서의 벡터 37
1.3 벡터 덧셈 40
1.4 추가적인 벡터 수학 45
1.5 벡터의 길이 50
1.6 벡터 정규화 52
1.7 벡터를 사용한 움직임 54
1.8 가속도 59

CHAPTER 2 힘 71
2.1 힘과 뉴턴의 운동 법칙 72
2.2 힘의 누적 78
2.3 질량 고려하기 80
2.4 힘 만들기 82
2.5 힘 모델링하기 88
2.6 n체 문제 110

CHAPTER 3 진동 117
3.1 각도 118
3.2 각운동 120
3.3 삼각함수 126
3.4 이동 방향 가리키기 127
3.5 극좌표와 데카르트 좌표 131
3.6 진동의 특성 134
3.7 각속도를 이용한 진동 138
3.8 파동 142
3.9 스프링 힘 147
3.10 진자 154

CHAPTER 4 파티클 시스템 165
4.1 파티클 시스템의 중요성 166
4.2 단일 파티클 168
4.3 파티클 배열 172
4.4 파티클 방출기 178
4.5 방출기의 시스템 181
4.6 상속과 다형성 184
4.7 힘을 사용하는 파티클 시스템 197
4.8 밀어내는 객체의 힘을 적용한 파티클 시스템 200
4.9 이미지 텍스처와 가산 혼합 205

CHAPTER 5 자율 에이전트 213
5.1 스스로의 의지로 선택하는 힘 214
5.2 차량과 조향 215
5.3 흐름장 232
5.4 경로 따라가기 239
5.5 복잡한 시스템 256
5.6 알고리즘 효율성: 내 프로그램은 왜 이렇게 느릴까? 273

CHAPTER 6 물리 라이브러리 285
6.1 왜 물리 라이브러리를 사용하는가? 287
6.2 Matter.js 라이브러리 읽어 들이기 289
6.3 Matter.js 개요 291
6.4 p5.js와 함께 사용하는 Matter.js 301
6.5 정적 Matter.js 바디 306
6.6 다각형과 도형 그룹 307
6.7 Matter.js 제약 315
6.8 여러 가지 힘 적용하기 323
6.9 충돌 이벤트 327
6.10 간단한 소개: 적분 331
6.11 Toxiclibs.js로 구현하는 베를레 물리 333
6.12 연체 시뮬레이션 342
6.13 인력과 척력 355

CHAPTER 7 셀룰러 오토마타 359
7.1 셀룰러 오토마타란 무엇인가? 360
7.2 기초 셀룰러 오토마타 362
7.3 울프럼의 분류 체계 380
7.4 생명 게임 382
7.5 객체지향적인 셀 만들기 391
7.6 전통적인 셀룰러 오토마타의 변형 394

CHAPTER 8 프랙털 399
8.1 프랙털이란? 400
8.2 재귀 403
8.3 코크 곡선 414
8.4 나무 422
8.5 L-시스템 430

CHAPTER 9 진화적 컴퓨팅 439
9.1 유전 알고리즘: 자연의 지혜 440
9.2 왜 유전 알고리즘을 사용할까? 441
9.3 유전 알고리즘의 작동 원리 444
9.4 유전 알고리즘 코딩하기 452
9.5 유전 알고리즘 맞춤 설정하기 464
9.6 진화하는 힘: 스마트 로켓 471
9.7 대화형 선택 484
9.8 생태계 시뮬레이션 489

CHAPTER 10 신경망 499
10.1 인공 신경망 소개 501
10.2 퍼셉트론 505
10.3 신경망에 '네트워크' 추가하기 521
10.4 ml5.js를 사용한 머신러닝 524
10.5 제스처 분류기 만들기 532

CHAPTER 11 신경진화 545
11.1 강화 학습 547
11.2 신경망의 진화: NEAT 알고리즘 552
11.3 플래피 버드 코딩하기 553
11.4 신경진화하는 플래피 버드 557
11.5 신경진화로 조향하기 568
11.6 신경진화하는 생태계 576

맺음말 587
부록: 생명체 디자인 589
도판 출처 593
찾아보기 596

토요일 아침입니다. 상쾌하게 조깅을 하고, 맛있는 시리얼을 먹은 뒤, 따뜻한 캐모마일 차와 함께 조용히 컴퓨터 앞에 앉았습니다. 달력을 보니 곧 오랜 친구의 생일이라 p5.js로 축하 카드를 만들기로 했습니다. 색종이를 날리는 축하 카드는 어떨까요? 보라색, 분홍색 색종이, 별 모양, 네모 모양 색종이, 빠르게 날리는 색종이, 천천히 떨어지는 색종이 등 여러 가지 모양과 움직임을 가진 색종이들이 한꺼번에 화면에서 터지는 축하 카드를 만들어보기로 했습니다. / 이는 파티클 시스템입니다. 색종이 조각(confetti)이라는 파티클을 다루는 파티클 시스템입니다. Particle 클래스를 다시 설계해서 색상, 모양, 움직임 등을 저장하는 변수를 넣을 수 있습니다.

지금까지 만든 플래피 버드 게임은 마우스 클릭으로 조작했습니다. 이제는 컴퓨터가 직접 게임을 플레이하도록 만들고, 신경진화를 통해 게임하는 방법을 학습시켜보겠습니다. ml5.js에는 신경진화 기능이 내장되어 있어서, 비교적 쉽게 구현할 수 있습니다. 첫 번째 단계는 새에게 ‘뇌’를 심어서 스스로 날갯짓을 할지 말지 결정할 수 있게 만드는 것입니다.