저글러,땜장이,놀이꾼,디지털 세상을 설계하다 : 세상을 바꾼 괴짜 천재의 궁극의 놀이본능 / 지미 소니

003.54092 S698mKㅇ   자연과학열람실(4층) 

책소개

정보화시대의 토대를 마련한 숨은 천재, 클로드 섀넌의 파란만장한 일대기

클로드 섀넌은 “20세기에서 가장 중요하고 가장 유명한 석사학위 논문”으로 디지털시대의 기초를 마련한 천재 수학자이자 과학자이다. 하지만 그 인지도는 티브 잡스나 빌 게이츠에 미치지 못한다. 그가 오늘날 지구를 결속하는 정보 아키텍처의 입안자 중 한 명임에도. 세계 정상급 공학자들은 하나같이 “오늘날 고속데이터통신을 가능케 한 선진 기호 처리 기술은, 클로드 섀넌이 발표한 정보이론 논문의 연장이라고 봐야 한다”고 말한다. 이 책은 그 숨은 천재 클로드 셰넌을 재조명한다.

저자들은 그를 단지 디지털 시대의 먼 조상이 아니라, 정보화시대의 토대를 쌓았을뿐더러 단기적 실용성을 넘어 시대적 관심사를 추구하는 데 필요한 학문이라면 무엇이든 연마한 만능 창조인으로 끌어올린다. 클로드 섀넌이 기념비적 석사학위 논문을 발표한 바로 그해에, 영국의 수학자 앨런 튜링은 기계지능(machine intelligence)으로 나아가는 데 필요한 결정적 단계를 발표하여 유명해졌다. 그의 결론은 한마디로 “이론적으로 모든 해결 가능한 수학 문제는 기계로 해결할 수 있다”는 것이었다. 튜링은 기존의 상상력을 완전히 뛰어넘어 “연산 도중 명령문을 스스로 재프로그래밍할 수 있는 컴퓨터”로 나아가는 방법을 제시했다. 하지만 튜링이 제안한 기계는 아직 이론적 구상에 불과했다. 반면에 섀넌은 “모든 합리적 논술이 기계에 의해 평가될 수 있음”을 증명해냈다.

출판사 서평

★ 미국응용수학회에서 수여하는 ‘폰노이만상’ 수상
《블룸버그Bloomberg》와 《네이처Nature》 ‘올해의 책’ 선정
《모닝선The Morning Sun》 ‘2017년 최고의 책’ 선정

“섀넌이 정보를 정의하자 정보혁명이 시작되었다.”

정보화시대의 토대를 마련한 숨은 천재, 클로드 섀넌의 파란만장한 일대기
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21세기는 흔히 정보화시대라고 말한다. 디지털 컴퓨터, 이메일, 유튜브 동영상 등 오늘날 우리가 누리는 디지털 세상에 가장 중요한 이론적, 실질적 기여를 한 사람을 꼽으라면? 바로 모든 디지털 컴퓨터의 밑바탕에 깔린 기본 개념을 제시한 클로드 섀넌을 들 수 있다. 클로드 섀넌은 “20세기에서 가장 중요하고 가장 유명한 석사학위 논문”으로 디지털시대의 기초를 마련한 천재 수학자이자 과학자이다. 최초로 0과 1의 2진법, 즉 비트(bit)를 이용해 문자는 물론 소리·이미지 등 정보를 전달하는 방법을 고안하여 “디지털의 아버지”이자 미국 전자통신시대의 서막을 연 인물로 일컬어진다.
클로드 섀넌이 오늘날 지구를 결속하는 정보 아키텍처의 입안자 중 한 명임에도 인지도에서는 스티브 잡스나 빌 게이츠에 미치지 못하는 이유는 무엇일까. 그 자신이 세간의 주목을 싫어한 이유도 있지만, 그의 업적과 우리가 일상적으로 사용하는 기술의 괴리감에도 문제가 있다. 세계 정상급 공학자들은 하나같이 “오늘날 고속데이터통신을 가능케 한 선진 기호 처리 기술은, 클로드 섀넌이 발표한 정보이론 논문의 연장이라고 봐야 한다”고 말한다. 숨은 천재 클로드 섀넌을 재평가해야 하는 이유가 바로 여기에 있다. 저자들은 그를 단지 디지털 시대의 먼 조상이 아니라, 정보화시대의 토대를 쌓았을뿐더러 단기적 실용성을 넘어 시대적 관심사를 추구하는 데 필요한 학문이라면 무엇이든 연마한 만능 창조인으로 끌어올린다.
저자들은 동시대를 살았던 이들과의 수많은 인터뷰와 철저한 자료 조사를 바탕으로 이 ‘창조적 혁신가’이자 ‘늘 장난기 넘쳤던 천재’의 일생을 촘촘히 재구성한다. 미시간주의 작은 마을에서 태어나 무엇이든 만들기 좋아하던 어린 시절과 유력한 과학자였던 멘토 바네바 부시를 만나 당시 가장 진보한 ‘생각하는 기계’로 명성을 날리던 집채만 한 미분해석기 관리를 맡게 된 일화, ‘미국 최고의 유전학연구소’이자 ‘최고의 과학 골칫거리’ 중 하나인 우생학기록사무소와 프린스턴고등연구소, 벨연구소를 거쳐 MIT 교수가 되기까지 파란만장한 과정을 생동감 있게 들려준다. 섀넌과 당대의 유명 과학자 앨런 튜링, 존 폰 노이만과의 만남도 흥미롭게 그려지는데, 섀넌과 앨런 튜링은 제2차 세계대전 가운데 극비 프로젝트를 위해 벨연구소에서 만난다. 그들이 어떤 이야기를 나눴는지는 소상히 알 수 없으나 저자들은 디지털컴퓨터의 토대를 쌓은 그해를 컴퓨터 시대에서 ‘기적의 해(annus mirabilis)’라고 평가한다.

세상을 발칵 뒤집은 ‘정보화시대의 대헌장’ :　모든 정보는 비트로 추상화될 수 있다
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클로드 섀넌은 1948년 스무 살 때 “정보화시대의 대헌장”이라고 불리는 논문 〈통신의 수학적 이론〉을 출판함으로써 정보라는 아이디어를 단번에 고안해냈다. 물론 섀넌 이전에도 정보는 존재했다. 뉴턴 이전에도 물체가 관성을 갖고 있었던 것처럼. 그러나 정보를 아이디어, 측정 가능한 양, 자연과학에 적합한 대상으로 여기는 사람은 거의 없었다. 섀넌 이후 정보는 비트(bit)로 완전히 추상화되었다. 발신자가 누구인지, 의도가 무엇인지, 매체가 무엇인지, 심지어 의미가 무엇인지 더 이상 중요하지 않았다. 기하학자가 ‘모래 위의 원’과 ‘태양의 원반’에 동일한 법칙을 적용하는 것처럼, 물리학자가 ‘진자의 흔들림’과 ‘행성의 궤도’에 동일한 법칙을 적용하는 것처럼, 섀넌은 정보의 핵심을 명확히 파악함으로써 오늘날의 세상을 가능케 한 것이다.
거대한 컴퓨터(미분해석기)를 작동시키는 전기 스위치를 연구함으로써, 섀넌은 우리가 살고 있는 디지털시대의 기초에 대한 통찰을 얻었다. 그 스위치는 회로를 통과하는 전기 흐름을 제어할 뿐 아니라 우리가 생각할 수 있는 논리 진술을 평가하고 의사결정까지도 내릴 수 있었다. 이론적으로 일련의 이진 선택, 즉 온/오프, 참/거짓, 1/0은 인간의 뇌를 웬만큼 흉내 낼 수 있다. 월터 아이작슨의 말을 빌리면, 이러한 사고의 도약은 “모든 디지털 컴퓨터의 밑바탕에 깔린 기본 개념”이 되었다. “20세기에 가장 중요하고 가장 유명한 석사학위 논문” “역사상 가장 위대한 석사학위 논문의 하나” “역사상 가장 중요한 석사학위논문” “불후의 논문”…. 섀넌의 위대한 추상화 업적이 이런 찬사들을 한 몸에 받을 만한 가치가 있을까?
클로드 섀넌이 기념비적 석사학위 논문을 발표한 바로 그해에, 영국의 수학자 앨런 튜링은 기계지능(machine intelligence)으로 나아가는 데 필요한 결정적 단계를 발표하여 유명해졌다. 그의 결론은 한마디로 “이론적으로 모든 해결 가능한 수학 문제는 기계로 해결할 수 있다”는 것이었다. 튜링은 기존의 상상력을 완전히 뛰어넘어 “연산 도중 명령문을 스스로 재프로그래밍할 수 있는 컴퓨터”로 나아가는 방법을 제시했다. 하지만 튜링이 제안한 기계는 아직 이론적 구상에 불과했다. 반면에 섀넌은 “모든 합리적 논술이 기계에 의해 평가될 수 있음”을 증명해냈다.
섀넌이 논문을 발표한 지 10년도 채 지나지 않아, ‘위대한 아날로그 기계’였던 미분해석기는 완전히 퇴물로 전락하여 디지털컴퓨터로 대체되는 수모를 당했다. 1,000배나 빠른 속도로 질문에 실시간으로 응답하는 디지털컴퓨터를 제어하는 것은 수천 개의 논리 게이트로, 각각의 게이트는 이진법적 장치로서 역할을 수행했다. 다만 스위치가 아닌 진공관을 매개로 했는데, 기본 설계는 섀넌이 만든 발명품의 직계 후손이었다.

놀이 본능과 발견의 즐거움 : 천재들의 삶에는 우리를 끌어당기는 뭔가가 있다
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세상에는 두 부류의 과학자가 있다. 세상의 풍부함에 압도되어 온갖 정보를 챙기는 데 열중하는 과학자가 있는가 하면, 세상에서 한 발자국 뒤로 물러나 관조적 자세로 연구에 임하는 과학자도 있다. 섀넌은 후자에 속했다. 섀넌은 자신을 좀처럼 드러내지 않는 사람이었다. 가장 왕성하게 활동한 20대 시절 골방 깊숙이 파묻혀 지냈으며, 거의 병적일 정도로 수줍어했다. 그러나 다른 한편으로 놀이와 장난을 좋아했다. “최상의 만족”에 집착한 그에게 세상은 “거기에 늘 그렇게 존재하는 것”이 아니라, “손과 마음으로 가지고 놀며 마음껏 주무를 수 있는 대상”이었다. 섀넌은 늘 새로운 호기심 거리를 찾아 헤맸다. 체스, 외바퀴자전거 타기, 주식투자, 심지어 알츠하이머를 앓다 세상을 떠나기 직전까지도 저글링에 관한 논문을 완성하기 위해 애썼다. 수학자들은 난이도가 낮은 문제를 경멸조로 ‘장난감 문제’라고 부르는데 섀넌은 ‘진짜’ 장난감을 공공연히 만들어 갖고 논 것이다. 다른 사람들을 당혹하게 만들 수 있는 프로젝트를 번번이 수행하고, 걸핏하면 사소하거나 하찮아 보이는 물음에 몰입하다가 결국 뭔가 혁신적인 것을 끄집어냈다.
수학이나 과학을 발견의 기회로 여기는 사람은 드문 요즘, 사람들은 수학과 과학이 사회·경제·고용 전망에 가져다주는 실익을 논할 뿐이다. STEM(과학science, 기술technology, 공학engineering, 수학mathematics)은 취업을 위한 방편이지 즐김의 수단은 더더욱 아니다. 섀넌의 지론은 지식은 그 자체로 가치가 있고 발견은 그 자체로 즐거워야 한다는 것이었다. 자기과시와는 전혀 거리가 먼 그가 오로지 “최상의 만족”을 위해 연구에 몰두하고, 누구도 할 수 없는 뛰어난 통찰을 보여준 이유다.

목차

추천의 글
프롤로그
제1부
1. 게일로드
2. 앤아버
3. 방 크기만 한 뇌
4. MIT
5. 인습에 얽매이지 않은 청년
6. 콜드스프링하버
7. 벨연구소
8. 프린스턴고등연구소
9. 제2차 세계대전
10. 주 6일 근무
11. 침묵의 세계
12. 앨런 튜링
13. 맨해튼

제2부
14. 대서양 횡단
15. 정보이론의 선구자들
16. 획기적인 정보이론
17. 논공행상
18. 불순한 수학적 의도?
19. 노버트 위너
20. 인생을 뒤바꾼 사건
21. 절제와 중용
22. CIA
23. 인간과 기계
24. 체스 두는 컴퓨터
25. 창의적 사고

제3부
26. MIT 교수
27. 내부 정보
28. 공돌이의 천국
29. 저글링하는 수학자
30. 교토
31. 알츠하이머
32. 여진
감사의 글
참고문헌
도판 저작권

< 내용 출처 : 교보문고 >

더 위험한 과학책 : 지구인이라면 반드시 봐야 할 허를 찌르는 일상 속 과학 원리들 / 랜들 먼로

502 M968hKㅇ  자연과학열람실(4층)

책소개

상상만 했던 일들이 과학적으로 가능하다면?
기상천외한 질문들에 과학적으로 답변하다!

당신은 성층권까지 높이뛰기를 할 수 있다면, 어떤 방법을 쓰겠습니까? 혹은 달뿐이 아닌 목성, 금성과 우주 셀카를 찍는다면, 어떤 방법으로 찍겠습니까? 여기 그 해답을 과학적으로 알려주는 작가가 있습니다. 미국에서 사이언스 웹툰을 운영하며 아마존, 뉴욕타임스 베스트셀러 작가의 반열에 오른 랜들 먼로. 그는 미국항공우주국NASA에서 로봇 공학자로 근무하다 퇴사, 코믹한 사이언스 웹툰을 온라인상에 연재하다 큰 인기를 끄는 작가가 되었습니다. 웹툰은 한 달에 7,000만 조회 수를 돌파하는 엄청난 인기를 끌어 모으게 되었습니다. 심지어는 ‘4942먼로’라고, 소행성 이름에 그의 이름이 붙여지기도 했지요. 이는 지구와 충돌하면 지구가 멸망할 수도 있는 크기의 소행성이라 하네요. 랜들 먼로의 첫 책, 《위험한 과학책》은 전 세계 27개국 독자들에게 100만 권 이상 팔린 베스트셀러입니다. 지금까지도 여전히 다양한 독자들에게 읽히고 사랑받고 있으며, 빌 게이츠 같은 유명 인사들도 그의 책을 격찬하며 추천할 만큼 재미와 학습 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 유익한 책임을 검증받았습니다.

그의 책엔 다른 그 어디서도 찾아볼 수 없는 기발한 상상력과 그 상상력을 과학적인 방법으로 풀어가는 놀라움이 있습니다. 집을 통째로 날려서 이사하는 방법이나 나비의 날개에 파일을 실어 해외에 전송하는 법을 과학적으로 알려준다던지, 우사인 볼트와 술래잡기를 한다거나 우주에서 소포를 부치는 방법을 알려주는 등, 기상천외한 발상에 웃음을 짓다가 어느새 자연스럽게 과학적 지식과 정보를 습득하게 되는 놀라운 일이 일어나게 됩니다. 랜들 먼로의 책을 읽게 된다면, 당신도 이 놀라운 일을 겪게 될 것입니다. 과학의 ‘과’도 잘 모르는 ‘과알못’이라도 말이죠. 기상천외하고 다소 황당할 수 있지만, 알고 보면 철저히 과학적 이론을 토대로 검증하며 소개하는 책의 내용은, 읽다 보면 반드시 배울 점이 있을 것입니다. 아무렴요. 지구인이라면 반드시 봐야 할 일상 속 과학 원리들이 담겨있으니까요. 당신은 이 책을 읽으며 허를 많이 찔리게 될 것이고, 많은 감탄사를 남발할 것이며, 반드시 소리 내며 웃게 될 것입니다. 오죽하면 빌 게이츠가 “훌륭함” 이라고 찬사를 보냈겠습니까. 《더 위험한 과학책》의 기발하고 흥미진진한 세계로 독자 여러분을 안내합니다.

출판사 서평

미국 최고의 사이언스 웹툰 xkcd 작가, 오랜만에 한국 상륙!
아마존, 뉴욕타임스 30주 연속 베스트셀러 《위험한 과학책》의 후속작

엉뚱하고 기상천외한 질문들, 과학과 유머로 답하다
과학은 지겹고 어려운 것이라는 편견은 더 이상 유효하지 않습니다. 적어도 랜들 먼로가 운영하는 사이언스 웹툰 ‘xkcd’에서는 말이죠. 이곳에는 매주 전 세계에서 날아온 수천 개의 질문들이 올라오는데, 그중 상당수는 황당하고 엉뚱하기 그지없는 것들입니다.
대학에서 물리학을 전공하고 한때 미국항공우주국NASA에서 로봇 공학자로 일했던 랜들 먼로는 이러한 엉뚱한 질문들에 과학적 답변을 다는 것이 직업입니다. 그가 제시하는 답변 중 상당수는 (실제로 일어나는 것을 가정할 때) 사실 위험천만하기 짝이 없습니다. 이 책에서도 그런 위험천만한 가정 하에 답변 또는 해결책을 제시합니다. 지구 반대편의 빙하를 녹여서 수영장 물을 채우는 방법이라던지, 활주로가 아닌 농장이나 항공모함, 기차 등에 비행기가 비상착륙을 하는 방법에 대해 소개한다던지, 인공 용암을 만들어서 해자에 가두는 방법을 알려준다던지, 그 엉뚱함의 스케일은 거의 우주적이라고도 할 수 있습니다. 그래서인지 실제로 그는 책 맨 앞머리에 자신은 안전 전문가가 아닌 웹툰 작가이며 이 책에 소개된 정보가 독자의 안전까지 책임지지 않는다는 일종의 경고문이 덧붙여져 있습니다. 이처럼 이 책에는 상당히 위험한 이야기들이 포함되어 있지만 사실 그보다 더 위험한 것은 이 책이 가진 재미와 흡인력일 것입니다.
실제로 이 책에는 물리학, 화학, 기상학, 생물학, 천문학 등의 다양한 분야의 과학적 지식이 담겨 있으며, 놀라운 것은 이런 복잡하고 어려운 과학 공식이 자연스럽게 유머와 함께 녹아져 있다는 것입니다

어디서부터 어떻게 손을 대야 할지 알 수 없을 정도로 황당무계하고 곤란한 질문들에 대해 랜들 먼로가 답변을 찾아나가는 과정은 그 자체로 무척 흥미롭습니다. 질문의 조건을 제한하고 적절한 수학적 계산을 이용해 오늘날 과학이 행하고 있는 논리적 추론 방식을 간명하게 보여 줍니다. 거기에 특유의 ‘막대 모양 캐릭터’를 맛깔스럽게 활용해 재미와 풍자를 더하면, 열렬한 추종자들을 양산할 수밖에 없는 랜들 먼로만의 웹툰이 완성되는 것이죠.

출간 즉시 아마존·뉴욕타임스 베스트셀러 1위, 전 세계 17개국 출간
랜들 먼로의 첫 책 《위험한 과학책》은 출간 전부터 큰 화제를 불러일으켰습니다. 랜들 먼로가 자신의 블로그에 처음 출판 계약 소식을 알렸을 때부터 예약 주문이 빗발쳐, 책이 출간되기 6개월 전부터 아마존베스트셀러 2위에 진입하는 기염을 토해냈지요. 《위험한 과학책》은 작년 9월 출간 직후 뉴욕타임스 1위를 기록했고 아마존에서도 30주 연속베스트셀러에 올라 지금까지 미국에서만 100만 부 이상 판매되었습니다. ‘아마존이 선정한 올해의 과학책’, ‘타임지가 선정한 최고의 논픽션’, ‘뉴스위크지가 선정한 최고의 책’, ‘슬레이트가 선정한 최고의 책’ 등에 선정된 랜들의 책은 영국과 독일에서도 출간 직후 높은 반응을 얻고 있으며, 오랜만의 신작인 《더 위험한 과학책》 또한 그 뜨거운 행보를 뒤이어 17개국에 신속히 판권이 수출되고 출간 즉시 아마존 베스트셀러에 오르는 등 좋은 반응을 얻고 있는 중입니다.

목차

들어가며
PART 1 생각지도 못한 방법으로 과학 하기
1 성층권까지 높이 뛰는 방법
2 지구 반대편의 빙하를 녹여서 수영장 물을 채운다면?
3 삽으로 땅속에 묻힌 보물을 캐내려 한다면?
4 초음파 주파수로 피아노 연주가 가능하다면?
★ 음악을 듣는 방법
5 농장, 항공모함, 기차 등에 비상착륙 하는 방법
6 강을 수직으로 뛰어오르거나 강물을 끓여서 건너는 방법
7 집을 통째로 날려서 이사하는 방법
8 지질구조판이 움직여도 내 집을 지키는 방법
★ 토네이도를 추적하는 법

PART 2 말도 안 되게 과학적으로 문제 해결하기
9 인공 용암을 만들어서 해자에 가두는 방법
10 조지 워싱턴의 은화 멀리 던지기를 물리학적으로 계산해본다면?
11 저항 방정식을 사용해 축구 경기의 전략을 짠다면?
12 하늘 색으로 날씨를 예측한다면?
★ 어딘가로 가는 법
13 우사인 볼트와 술래잡기를 한다면?
14 다양한 표면에서 스키를 타고 미끄러지는 방법
15 우주에서 소포를 부치는 방법
16 다양한 에너지원으로 집에 전력을 공급하는 법
17 화성에서 집에 전력을 공급하는 법 · 244
18 누군가와 부딪힐 확률과 친구를 만날 확률
★ 생일 촛불을 끄는 법, 개를 산책시키는 법
19 나비의 날개에 파일을 실어 해외로 전송하는 법
20 에너지를 잡아서 휴대전화를 충전하는 법

PART 3 일상 속 엉뚱한 과학적 궁금증들
21 달, 목성, 금성과 셀카 찍는 방법
22 다양한 도구로 드론을 잡는 방법
23 치아 속 납 성분으로 1960년생과 1990년생을 구분할 수 있다면?
24 데이터를 기반으로 선거 투표자들에게 표를 얻는 법
25 세상에서 가장 큰 크리스마스트리 장식하기
★ 고속도로를 건설하는 법
26 광속으로 우주의 끝에 다다르고 싶다면?
27 시간의 흐름을 바꿔서 시간을 버는 방법
28 이 책을 처리하는 방법
감사의 글
★ 전구를 교체하는 방법
참고 자료
옮긴이의 말
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< 내용 출처 : 교보문고 >