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‘인공지능(AI) 교과서’를 들어본 적이 있나요? 지난해 11월 교육부는 2025년부터 적용할 ‘2022년 개정 교육과정’에서 인공지능 교육을 정식 도입할 계획이라고 밝혔습니다. 학교에서 교과서로 인공지능을 배우는 날이 오는 거죠. 앞으로 우리가 만날 인공지능 교과서를 미리 살펴볼까요?

정규 교육과정에 인공지능을 도입한다는 것은 인공지능이 앞으로 사회를 살아가는 데 필수라는 의미입니다. 그럼 왜 인공지능이 필수일까요? 

인공지능(AI), 왜 배울까?

인공지능은 4차 산업혁명의 핵심 기술입니다. 산업혁명은 새로운 기술 혁신으로 일어난 사회경제 구조의 변화를 말합니다. 지금까지 인류는 네 번의 산업혁명을 맞이했습니다. 18세기에는 기계의 도입으로 자본주의가 탄생하는 제1차 산업혁명을, 20세기 초에는 전기 보급에 따른 기술 혁신을 이룬 제2차 산업혁명을, 20세기 후반에는 정보기술 발전에 따른 제3차 산업혁명을 맞았죠. 그리고 2016년 1월 20일 스위스 다보스에서 열린 세계 각국의 정치경제 지도자들이 모인 세계경제포럼에서 ‘제4차 산업혁명’이란 용어가 처음 등장했습니다. 앞으로 인공지능과 같은 ICT(Information and Communication Technology)가  이끄는 지능 정보화 시대가 시작된 거죠. 

미국 구글 딥마인드가 개발한 바둑 AI ‘알파고’가 이세돌 9단을 이긴 2016년으로부터 5년이 흐른 동안 인공지능은 우리 일상 속에 들어왔습니다. 이제 우리는 병원을 가지 않아도 인공지능 스마트 워치가 건강을 분석해주고 인공지능이 탑재된 자율주행차가 운전을 일정부분 대신해주는 사회에 살고 있습니다. 이렇게 빠르게 변화하는 사회에서 인공지능과 함께 살아가기 위해선 인공지능에 대한 기본적인 지식을 갖춰야겠죠. 이미 미국, 중국, 영국, 일본 등 많은 나라에서는 인공지능의 중요성에 대해 실감하며 인공지능 교육에 힘쓰고 있답니다. 

인공지능, 어떻게 배울까?

그럼 학교에서 어떻게 인공지능을 배울까요? 올해 하반기부터 일부 지역 고등학교에서는 인공지능을 선택 과목으로 만날 수 있어요. 학교 상황에 맞춰 초등학교는 실과 수업이나 방과후수업에, 중학교는 정보 수업에 인공지능 교과서와 부교재를 사용한다고 합니다.

인공지능 교과서는 작년 11월 교육부가 2025년부터 초중고교에 인공지능을 정식 과목으로 도입한다고 발표하면서 본격적으로 연구되기 시작했습니다. 2022 개정 교육과정은 올해부터 논의를 거쳐 내년 확정 고시되고 2025년부터 학교현장에 적용됩니다. 

서울, 인천, 부산, 제주교육청 등은 고교에서 2학기부터 ‘인공지능 기초’, ‘인공지능 수학’을 진로 선택 과목으로 운영하도록 했습니다. ‘인공지능 기초’는 인공지능 자체의 원리를 이해하기 위한 과목으로 기술가정 진로 선택 과목에 추가됩니다. ‘인공지능 수학’은 인공지능 속에 담긴 수학적 원리에 초점을 맞춘 과목으로 대수학(행렬벡터 등), 해석학(미적분 등), 확률과 통계 관련 내용이 포함됩니다. ‘인공지능 수학’ 과목은 고교 공통 과목인 ‘수학’을 먼저 이수한 뒤 선택할 수 있습니다. 교육부는 인공지능 수학 교과서를 개발 완료해 8월 보급할 계획이라고 밝혔습니다. 

아직 인공지능 수업에서 어떤 것을 배울지 감이 잡히지 않는 친구들도 있을 텐데요. 그래서 준비한 인공지능 교과서 훑어보기! 이번 달부터 6회에 걸쳐 인공지능 교과서를 함께 훑어볼 예정이에요. 한국과학창의재단에서 제작한 인공지능 교과서 ‘학교에서 만나는 인공지능 수업’에 따르면 인공지능 교과서는 크게 인공지능의 이해, 인공지능의 원리와 활용, 인공지능의 사회적 영향으로 나눠 가르칠 예정입니다. 이번 달에는 가장 첫 부분인 인공지능의 이해에 대해 알아보겠습니다.

인공지능의 이해

TV에서도 인터넷에서도 쉽게 볼 수 있는 단어 인공지능. 인공지능에 사용되는 과학수학 원리를 배우려면 먼저 인공지능이 무엇인지 정확하게 알아야 해요. 과연 인공지능은 무엇일까요?

사람처럼 말이 통하고 원하는 정보를 알려주는  신기한 이것의 정체는 인공지능입니다. 인공지능은 인간의 학습 능력, 추론 능력, 지각 능력, 자연어 이해 능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술을 말해요. 다시 말해 인간의 지적 능력, 즉 지능을 모방하는 기술이죠. 왜 이름이 ‘인공적인(artificial)’과 ‘지능(intelligence)’을 합친 인공지능인지 알겠죠? 그러나 

인공지능을 개발하는 기술력은 급격하게 발전하고 있습니다. 인공지능 스피커의 경우 불과 몇 년 전까지만 해도 사람의 말을 잘 못 알아 듣거나, 대답하는 목소리도 단순한 기계음에 불과했습니다. 하지만 요즘엔 주인의 목소리만 쏙 골라 인식하기도 하고, 사람과 비슷한 목소리로 다양한 화법을 사용해 대답합니다. 고도로 발전한 인공지능은 인간이 하기 힘든 일을 대신하며 기자, 판사, 의사 등 다양한 산업 분야로 영역을 넓히고 있어요.

사람보다 사람다운 인공지능 찾기 미션!

인공지능이 막 등장하던 시기에도 ‘인간을 모방하는 기계’라는 말은 사람들의 관심을 끌었습니다. 사람들은 기계에 정말 지능이 있는지 확인하고 싶어했죠. 영국의 수학자이자 컴퓨터과학자인 앨런 튜링은 1950년 ‘계산 기계와 지성’이란 제목의 논문을 발표했습니다. 그리고 컴퓨터와 사람을 구분할 수 없다면 인공지능이 구현됐다고 봐야 한다며 이 둘을 구분하는 방법으로 ‘튜링 테스트’를 제안했습니다. 이후 튜링 테스트는 인공지능의 성능을 테스트하는 기준으로 자리 잡았죠.

 튜링 테스트는 간단합니다. 사람(A)과 컴퓨터(B)는 서로 얼굴을 보지 않은 채로 벽 밖에 있는 시험관과 대화합니다. 사람(A)과 컴퓨터(B)는 모두 자신이 사람이라고 주장하죠. 시험관은 둘 중 누가 사람인지 판단하는데, 이때 사람과 컴퓨터를 구분할 수 없다면 그 컴퓨터는 인간 수준의 사고능력을 지닌 인공지능이라고 판단합니다. 2014년 앨런 튜링의 사망 60주년을 기리기 위해 열린 행사에서 2001년 러시아 연구원들이 만든 ‘유진 구스트만’이라는 챗봇이 튜링 테스트가 만들어진 지 64년 만에 처음으로 튜링 테스트를 통과했습니다. 당시 심사위원의 30% 이상이 실제 사람이라고 판단할 정도였죠. 하지만 유진 구스트만을 ‘생각하는 컴퓨터’로 인정할 수 있느냐에 관한 논란이 일기도 했죠. 

도전! 나도 엔트리 프로그래머!

인공지능이 뭔지 알았으니 ‘엔트리(entry)’를 사용해 직접 인공지능을 만들어볼까요? 엔트리는 우리나라에서 만든 교육용 프로그래밍 언어 플랫폼이에요. 파이썬과 같은 프로그래밍 언어와 달리 블록을 끼워 맞추는 방식이라 마음만 먹으면 금방 배울 수 있답니다. 엔트리로 차근차근 인공지능을 만들어볼까요?

엔트리 사용 방법 

프로그램을 만들기 위해서는 먼저 기본 원리를 익혀야 해요. 엔트리 홈페이지에는 기초부터 고급까지 다양한 수준별 그리고 주제별 프로그래밍 교육 자료를 제공합니다. 초등학교 3학년부터 중학생까지 학년별 추천학습 과정도 있습니다. 

미션1

생활안전 국민행동요령을 알려주는 인공지능 만들기

➊ 엔트리 홈페이지(https://playentry.org/)에 접속해 로그인합니다.

➋ 엔트리 ‘작품 만들기’로 들어간 뒤 ‘인공지능’ 블록 꾸러미에서 ‘AI블록 불러오기’를 선택합니다.

➌ ‘오디오 감지’를 선택한 뒤 추가합니다.

➍ 오디오 감지 관련 블록들이 추가된 것을 확인합니다.

➎ 엔트리 ‘작품 만들기’에서 ‘확장’ 블록 꾸러미를 선택해 ‘확장 블록 불러오기’를 클릭합니다.

➏ ‘생활안전 국민행동요령’을 선택하고 ‘추가하기’ 버튼을 눌러 추가합니다.

➐ 생활안전 국민행동요령 관련 블록들이 추가된 것을 확인합니다.

➑ 아래의 블록들을 따라 인공지능 프로그램을 설계합니다.

미션2

날씨 알려주는 인공지능 만들기

엔트리의 ‘확장 블록 불러오기’에서는 기온과 강수량, 미세먼지 농도 등 한국의 날씨와 관련된 블록 모음도 있습니다. 이를 활용해 날씨를 알려주는 인공지능을 만들어보세요! 정답은 7월 20일 폴리매스 홈페이지에 공개됩니다. 

미션 1과 미션 2 중 하나를 골라 멋진 인공지능을 만들어준 친구 2명을 뽑아 보드게임을 드립니다!