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시대를 바꾼 위대한 발명 50가지

휴대전화와 생활가전은 인공지능으로 작동하고, 온라인 구매를 하면 로봇이 물류창고에서 물건을 자동 분류해준다. 머지않아 우주 탐사부터 외과 수술까지 인간이 직접 하기 어렵거나 위험한 작업을 로봇이 대신하고, 전문가들은 로봇을 이용해 우주까지 활동 영역을 넓히게 될 것이다. 그렇다면 인류는 어떻게 여기까지 올 수 있었을까? 이 책은 고대인들이 상상한 기계 하인부터 앞으로의 삶을 바꿔놓을 첨단 기계까지 로봇공학과 인공지능이 이루어낸 50가지 성과를 시대별로 살펴본다.

최초의 로봇은 어떻게 시작되었을까?
공상과학을 현실로 바꿔놓은 발명의 역사!

우리는 이 책을 통해 인류가 얼마나 오래전부터 자동화나 생각하는 기계에 골몰했는지 알게 될 것이다. 아리스토텔레스는 기원전 4세기에 자동화 기계가 인간의 일상 노동을 대체하는 미래상을 이야기했고, 고대 그리스의 과학자들은 공기압과 톱니바퀴를 이용해 자판기부터 와인을 따르는 ‘가정부’까지 별의별 물건을 설계하기도 했다. 증기기관이 발명되기 무려 1,500년 전의 일이었다.
그렇다면 산업혁명 시기에는 어떤 꿈이 실현되고 있었을까? 이때는 아이디어가 무르익으면서 자동화 기계가 쏟아져 나왔다. 움직이는 농기계부터 무늬가 정교해 그림으로 깜빡 속을 정도였던 자카르 방직기 같은 기계들이 현대사회의 초석을 쌓았다. 특히 컴퓨터의 개척자 찰스 배비지는 방직기에 사용한 천공카드에서 영감을 얻어 20세기 컴퓨터과학 발전의 길을 열었고, 에이다 러브레이스는 최초의 컴퓨터 프로그램을 개발했다.
이후로도 인류의 욕망은 계속 이어졌다. 로봇이 살아 있는 생물처럼 재능을 가질 수 있을까? 1980년대 일부 연구자들은 로봇이 곤충 같은 동물이나 인간을 흉내 낼 수 있다고 믿기 시작했다. 토토 같은 로봇은 쥐를 본뜬 단순한 두뇌로 주변 환경을 탐색하는 법을 익혔고, 로봇공학자 신시아 브리질은 감정에 반응할 수 있는 최초의 소셜 로봇을 개발했다. MIT 대학의 거대한 수조에서는 로봇 참치가 물살을 가르며 헤엄쳤고, 로봇 아시모는 인간처럼 걷는 데 성공했다. 급기야 전 세계 로봇 축구팀들은 2050년까지 최고의 인간 축구팀을 이긴다는 목표로 달리기 시작했다.
최근 로봇공학과 인공지능 분야의 연구 성과를 살펴보면 우리의 미래를 엿볼 수 있다. NASA가 개발한 로봇 벌 아스트로비는 중력이 거의 없는 국제 우주정거장을 날아다니고 있다. 따라서 인류가 다시 달을 향하고 더 먼 화성 탐사까지 떠난다면 우주비행사들 곁에서 우주선의 돌보미 임무를 수행할 것이라고 한다. 2016년 알파고가 이세돌을 상대로 승리하자 개발자들은 더 나아가 게임의 규칙을 가르치지 않아도 승리할 수 있는 인공지능 시스템 개발에 착수했다. 앞으로 더 많은 공상과학이 속속 현실로 자리할 것이다. 이제 여기에 이르게 된 흥미로운 발명의 역사를 돌아보자.

들어가며

CHAPTER 1 로봇을 꿈꾸다: 기원전 322 ~ 서기 1700년
최초로 로봇을 그리기 시작한 때는 언제일까? - 아리스토텔레스
최초의 자동장치는 무엇이었을까? - 헤론
기계가 미래를 내다볼 수 있을까? - 미상
로봇이 곡을 연주할 수 있을까? - 바누 무사
우리의 생각을 기계화할 수 있을까? - 룰
그럴싸한 그림일까, 구현할 수 있는 과학일까? - 다빈치
카라쿠리 인형의 작동 원리는? - 오미

CHAPTER 2 자동화와 산업: 1701 ~ 1899년
파종을 더 효율적으로 하려면? - 툴
앞으로 어떤 일이 일어날까? - 베이즈
기계가 지시대로 일할 수 있을까? - 샤를
최초의 수학 연산 기계는 어떻게 발명되었을까? - 배비지와 러브레이스
출판업계는 기계화의 영향으로 어떻게 변했을까? - 호
원격조종차는 누가 발명했을까? - 테슬라

CHAPTER 3 현대 로봇공학의 서막 : 1900 ~ 1939년
컴퓨터 대 인간? - 토레스-쿠에베도
‘로봇’이란 무엇인가? - 차페크
로봇이 스스로 운전할 수 있을까? - 후디나
로봇이 지시대로 움직일 수 있을까? - 웬슬리
‘기계 인간’은 어떤 모습일까? - 랑
폴러드의 특허는 쓸모가 있었을까? - 폴러드

CHAPTER 4 지능의 개발: 1940 ~ 1969년
로봇이 규칙을 어겨도 될까? - 아시모프
여성들은 에니악 컴퓨터를 어떻게 도왔는가? - 모클리와 홀버튼
기계도 우리처럼 사고할 수 있을까? - 버클리
기계가 튜링 테스트를 통과하려면? - 튜링
스나크가 뭔데? - 민스키
인공지능은 언제 탄생했을까? - 매카시
기계가 자신을 돌볼 수 있을까? - 처벅
인간이 하던 일을 로봇이 대신할 수 있을까? - 데볼

CHAPTER 5 적자생존: 1970 ~ 1998년
셰이키는 어떻게 생각했을까? - 로젠
암 치료에 로봇공학이 유용할까? - 애들러
기계가 스스로 행동을 돌아보고 배울 수 있을까? - 매터릭
로봇이 감정을 표현할 수 있을까? - 브리질
로봇이 물속에서 헤엄칠 수 있을까? - 트리안타필루
누가 축구를 더 잘할까? - 키타노 외
컴퓨터는 어떻게 체스 경기에 승리했을까? - 슈와 캠벨

CHAPTER 6 가정용 로봇: 1999 ~ 2011년
로봇이 반려동물을 대신할 수 있을까? - 도이와 후지타
로봇이 두 발을 딛고 설 수 있을까? - 시게미
로봇이 방아쇠를 당겨도 될까? - 제너럴 아토믹스
민달팽이는 왜 로봇을 무서워할까? - 켈리와 홀랜드, 멜휘시
로봇이 집안일을 대신할 수 있을까? - 앵글과 그라이너, 브룩스
로봇이 얼마나 갈 수 있을까? - 스퀴레스
자동차는 어떻게 스스로 운전할까? - 스런
로봇이 걸음을 도울 수 있을까? - 산카이

CHAPTER 7 공상과학이 현실로: 2011년 ~ 현재
휴머노이드가 우주비행사를 도울 수 있을까? - 배저
로봇이 경찰관이 될 수 있을까? - 스티븐스
컴퓨터는 어떻게 학습을 통해 바둑에서 이겼을까? - 허사비스
로봇도 극단적이 될 수 있을까? - 리
소피아는 어떻게 시민권을 받았을까? - 핸슨
기계도 호기심을 느낄까? - 개넌
벌이 우주에서 날아다닐 수 있을까? - 부알랏
좀 더 편안하게 나이 들도록 로봇이 도울 수 있을까? - 스쿨러

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용어 설명
참고 문헌

노예가 당연한 세상에서 아리스토텔레스가 자동화 기계를 생각해냈다는 사실에 주목할 필요가 있다. “만약 사물이 다이달로스의 동상이나 헤파이스토스의 세발 기계처럼 인간의 명령을 받거나 스스로 예측해 알아서 일할 수 있다면 (중략) 직조기의 북은 스스로 옷감을 짜고 하프 채는 스스로 연주할 것이다. 감독은 일꾼이 필요 없고 주인은 노예가 필요 없을 것이다.”
_12쪽 최초로 로봇을 그리기 시작한 때는 언제일까?

베이즈의 정리는 ‘데이터 과학 분야에서 가장 중요한 계산식’으로 평가받으며 과학자와 개발자들은 휴대전화 통신 신호 개선부터 스팸 메일 차단, 기상 예측까지 베이즈의 정리를 고루 이용하고 있다. 로봇공학에서는 로봇이 기존 경로 정보를 바탕으로 다음 발걸음을 어떻게 디딜지 계산하는 데 쓰인다.
_37쪽 앞으로 어떤 일이 일어날까?

테슬라가 원격조종 방식을 시연한 것은 라이트 형제가 첫 동력 비행에 성공하기 5년 전이었으며, 테슬라는 이런 조종 방식을 탐험이나 고래 사냥에도 널리 활용할 수 있으리라 내다보았다. 또 테슬라는 무선으로 원격조종한 기계가 모든 전쟁을 끝낼 수 있을 만큼 치명적인 무기가 되리라고 큰소리쳤는데 오늘날 어느 전쟁에든 드론이 날아다니는 현실을 볼 때 예언에 가까운 생각이었다.
_49쪽 원격조종차는 누가 발명했을까?

사이버나이프는 로봇 방사선 수술 시스템으로서 환자의 몸을 실시간으로 촬영하며 방사선을 여러 각도에서 내보냄으로써 치료하기 어려운 종양에까지 방사선을 정확하게 쪼일 수 있다. 로봇 팔에 선형가속기를 달아 방사선 치료에 쓰이는 고에너지 X-선 또는 광자를 쪼이고, 환자가 숨을 쉬어도 그 움직임에 맞춰 방사선을 필요한 곳에 정확히 쪼인다.
_104쪽 암 치료에 로봇공학이 유용할까?

딥마인드는 그때껏 우수한 바둑기사들을 상대해 이기기는 했지만, 이번이야말로 최고의 상대와 벌이는 경기였다. 해설자들은 알파고의 수에 깜짝 놀랐고, 한 명은 나중에 “실수라고 생각했어요”라고 회상하기도 했다. 그런데 이 서른일곱 번째 수부터 이세돌이 무너지기 시작했다. 그는 15분 가까이 숙고 끝에 응수했지만, 끝내 열세를 회복하지 못했다.
_155쪽 컴퓨터는 어떻게 학습을 통해 바둑에서 이겼을까?

테이를 홍보하는 글에는 “당신과 대화를 나눌수록 테이는 점점 똑똑해져서 당신에게 더욱 잘 맞출 수 있습니다”라고 쓰여 있었다. 인공지능의 가장 대표적인 기능인 사람들과 소통하며 학습하는 능력을 선보이기 위해 개발한 챗봇이었다. 그러나 일이 심하게 틀어졌고, 원래 인공지능이 안고 있던 문제를 더욱 크게 부각하는 기념비적 사례가 되었다. 바로 인공지능이 인간 세계의 모순을 ‘먹고’ 자란다는 문제다.
_158쪽 로봇도 극단적이 될 수 있을까?