2018. 인간과 인공지능 로봇의 공존_2
2018. 인간과 인공지능 로봇의 공존_2
*2018-12-17 13:07*
원문: http://blog.naver.com/1113060/221420796483
1990년대 중반, 당시에도 로봇과 인공지능이 발달하여 생길 미래에 관하여 다양한 예측이 있었습니다.
인공지능을 가진 로봇이 만들어지면 앞으로 인류는 더욱 풍요로운 삶을 살 수 있으며 인간이 해야할 귀찮은 일을 대신해
주어 삶의 가치를 높일 것이라는 내용이 주를 이루었지요. 당시에는 낙관론이 많았습니다.
물론 '터미네이터'로 대표되는 인공지능이 가져올 비관적인 미래를 다룬 영화도 있었지만 어린 시절 과학 관련 책들과 잡
지를 보면서 막연하게 인공지능 로봇과 함께 놀고 친구가 되는 꿈을 꾸었습니다.
당시 인공지능과 컴퓨터에 관하여 다룬 과학서적, 필자의 집에 있던 것
* 출처- 네이버 쇼핑 이미지
1998년 초등학교 4학년, IMF라는 무서운 위기가 닥쳐서 나라가 망할지도 모른다고 뉴스에서 온통 떠들어 댔지만 어린 저
는 아무런 감흥이 없었습니다. 비가 오던 그날도 어느 날처럼 아버지께 용돈이나 받아서 놀러 가볼까 하는 생각으로 사무
실로 갔습니다. 회사도 데모가 진행 중이었고 경찰과 사람들이 대치중이었습니다. (지금 생각보면 경찰이 아니고 용역깡
패였던 것 같네요.)
사무실 근처까지 갔는데 분위기가 심상치 않았습니다. 깨진 유리창과 락카로 아무렇게나 만든 현수막이 걸려있었습니다.
무시무시한 문구가 많았는데 기억 나는 것은 하나 뿐이네요.
"해고는 살인이다"
코너를 돌았는데 부서진 책상에 누군가 앉아 있었습니다. 뒷모습은 분명 아버지였습니다. 나가라고 소리치는 용역들과 버
티는 아버지 사이의 몸싸움이 벌어졌습니다. 내동댕이 쳐져지고도 다시 못 나간다며 다시 의자에 앉는 아버지를 보다가 무
서운 마음에 울면서 집으로 도망 왔습니다. 하지만 다음날도 그 다음날도 아버지는 단정한 유니폼을 입고 회사에 출근하셨
습니다. 차마 말씀을 못하시다가 코오롱 사택에서 이사를 가야
한다는 말을 듣고 나서 어렴풋이 아버지께서 회사에서 해고 당했다는 것을 알았습니다.
당시 아버지께서는 코오롱 회사에자기 제품 생산 파트에서 일하셨습니다. 집에 비디오테이프가 항상 넘쳐서 보고 싶은 영
화나 비디오를 빌려다가 녹화해서 보곤 했습니다. 동네 아이들에게 나눠 주거나 재미있는 것은 장난감 팽이나 딱지와 바꾸
기도 했습니다.
하지만 CD와 MP3가 발달하면서 더 값싸고 고용량의 저장매체에게 자리를 내어 주면서 닥친 IMF에 해고 1순위가 된 것
입니다. 그렇게 비디오테이프가 사라지면서 아버지의 일자리도 사라진 것이지요. 아버지는 2차 산업 혁명 당시 영국의 노
동자들 처럼 온몸으로 이를 막으려 하였지만 결국 그럴 수 없었습니다. 그리고 6학년이 된 아들에게 삼성저자의 yepp
mp3를 사주면서 무슨 생각을 하셨을까요.
지금은 지나간 이야기이고 술자리에서 회상하는 추억이지만, 다시는 겪고 싶지 않습니다.
하지만 다시 이러한 변화가 다가옵니다.
지금 세간에서 4차 산업혁명시대라고 말하는 것이 그것입니다.
혹자는 3차 혁명이었던 지식 정보 혁명이 이제 변곡점을 넘어서 1차, 2차 산업 및 우리 생활에 들어오는 것이다. 라고 표
현하고 있기도 합니다. 용어가 어찌 되었든 과거 신석기 혁명, 산업혁명에 필적할만한 혁명이 우리에게 다가오고 있는 것
은 분명한 사실입니다. 우리는 이러한 변화의 움직임을 잘 감지하고 배워서 우리뿐만 아니라 우리 다음 세대가 이러한 변
화에 잘 적응하고 이끌 수 있도록 가르쳐야 합니다. 만약 그렇지 못하면 아무런 준비 없이 어느날 사라진 직장에서 망연자
실할 수 없었던 과거의 경험을 되풀이 할 수 밖에 없기 때문입니다.
지금도 벌써 변화의 물결이 스며들고 있습니다. 1차 산업, 2차 산업에 자동화의 물결이 들이닥치고 있습니다. 벌써 자율비
행하는 방제용 드론이 엄청난 면적의 땅에 농약을 치고, 식물의 생육과 발달을 센서를 활용하여 모니터링 한 결과를 빅데
이터로 분석하여 최적의 조건을 제공하고 생산량을 늘리고 있습니다. 제조업에서도 스피드 팩토리, 스마트 팩토리 등으로
불리는 로봇과 인공지능이 적용되어 인간의 일자리를 대체하고 있습니다.
밤새 일을 시켜도 피곤해 하지 않고 보험이나 복지에 신경 쓰지 않아도 되는 로봇, 인간만이 가능하다고 생각했던 영역에
도 인공지능을 탑재한 로봇이 들어옵니다. 음식을 배달하거나 무료한 인간에게 즐거움을 주는 형태의 로봇 강아지 등은 벌
써 시판되고 있습니다. 하나의 직업이나 역할을 대체하는 것은 이미 우리에게 일상적인 이야기 입니다.
조금 더 시간이 지나면 인간의 몸과 같은 로봇에 인공지능을 탑재한 '휴머노이드' 가 만들어질 것입니다. 기술의 발전은 이
미 휴머노이드를 앞질렀습니다. 인간의 감정 역시도 알고리즘이라는 연구 결과가 있는 만큼 감정과 자아를 가진 로봇 역시
도 머지않은 이야기입니다.
휴머노이드는 기존에 어떤 '역할' 이나 '기능' 을 넘어서 '인간' 을 대체할 수 있게 됩니다. 정해진 장소에서 특정 기능을 수
행하던 기존의 로봇을 넘어 인간에게 최적화된 공간과 산업에 더 강하고 빠르고 정확한 신인류 로서 역할하게 되는 것이지
요.
그 순간 우리에게 직업을 통한 자아실현과 자존감은 먼 이야기가 됩니다. 조금 더 지나면 우리 모두 '잉여' 가 될지 모릅니
다.
다소 먼 이야기라는 생각이 들겠지만 분명 아이들이 성인이 된 시기에는 인공지능 로봇과 함께 살아갈 것입니다. 그때는
어쩌면 인간의 존재 의미 자체가 달라진 세상에서 살 수도 있습니다. 세상이 말하는 4차산업혁명 시대가 바로 이것입니다.
아이들에게 다가올 미래에 모습과 변화의 방향을 가르쳐 주고 나름대로의 방법으로 생각하고 자신들이 미래를 준비할 수
있도록 해야 합니다.
그래서 본 프로젝트 수업을 준비했습니다.
본 프로젝트 수업은 2009 개정 실과, 국어, 미술의 성취기준과 2015 개정 실과 소프트웨어 부분의 성취기준을 응용하여
수업에 적용하였으며 백워드 설계 방법을 선택하였습니다. 아이들이 본 단원을 마쳤을 때 도달할 평가 목표는'인간과 공
존할 수 있는 인공지능 로봇의 필요성을 설명하고 이를 레고 부스트로 로봇을 제작하고 코딩하여 영상 콘텐츠로 만들어 알
릴 수 있다.' 로 설정하였습니다.
많은 내용을 다루고 싶은 욕심과 얼마 남지 않은 2학기에 대한 조급함이 담긴 수행과제는'다가올 미래 엄청난 기술의 발
전이 있다. 모든 사물이 인터넷으로 연결되고 공장에서는 사람 없이도 물건이 만들어진다. 특정 분야는 이미 인공지능의
능력이 사람을 대체할 정도로 발전했다. 이러한 변화는 우리 삶에도 많은 영향을 미친다. 직업의 변화부터 멀게는 인간의
필요성까지도 바꿀 것이다. 그렇기 때문에 우리에게 인공지능과 공존하는 방법을 찾아야 한다. 공존에 필요한 윤리, 소통
방법이 필요할 것이고 인공지능의 작동 원리와 로봇, 센서, 코딩을 알고 로봇을 제어할 수 있어야 할 것이다. 이를 바탕으
로 인간의 삶을 도울 수 있는 로봇을 만들어 코딩하고 공존할 수 있는 방안에 관하여 설명하는 것이 과제이다. 로 설정하였
습니다.
아이들이 본 단원에서 핵심적으로 알아야 할 지식적인 측면은 아래 6가지로 요약하였고 기능적인 측면에서도 코딩과 영상
콘텐츠 제작이라는 기능을 추가했습니다.
1. 다양한 기술의 종류와 적용 사례
2. 자동화와 인공지능이 우리에게 미칠 영향
3. 인공지능 윤리의 필요성
4. 컴퓨터의 사고 방법 (순차, 반복, 조건)
5. 센서와 모터를 적용한 로봇 제작 방법
6. 인간과 공존할 수 있는 인공지능 로봇 설계
1. 블록 언어의 각 기능과 알고리즘 만들기
2. 영상 콘텐츠 제작
수업은 총 20차시로 구상하였습니다.
1~4 차시 (배경 지식 형성, 미래 엿보기)
기술의 발전과 미래를 예측한 다양한 콘텐츠가 제작되어 있지만 아이들에게는 익숙하지 않은 이야기입니다. 아이들이 접
하는 미디어는 아이들의 관심과 경험에 있는 것에 한정된 경우가 많기 때문입니다. 수업에 앞서 언제나 배경지식을 가질
수 있도록 많은 자료를 제공합니다. 정교하게 선별된 자료보다는 어느 정도 관련성이 있고 다른 영역과 연관된 자료를 선
택합니다.
아이들 각각의 경험이 다르고 가지고 있는 배경지식과 어느 지점이 이어져 새로운 지식으로 만들어질지 모르기 때문입니
다. 아이들이 자유롭게 2시간을 스마트 패드에 들어 있는 영상자료, 기사문 등을 보면서 다양한 배경지식을 가질 수 있도
록 합니다.
아이들이 관심 있게 보는 자료들을 살펴 보았습니다. 컴퓨터과학, cpu, ram 같은 부품과 0,1의 연산, 앨런 튜닝과 에니악,
스마트, 스피드 팩토리, 인공지능 로봇과 인간이 공존하는 영화의 장면, 변화하는 직업세계와 발전한 기술 사례, 미래 직업
등에도 관심을 가졌습니다.
생소한 용어들, 예를 들어 센서, 클라우드, 빅데이터, 머신러닝, 사물인터넷 같은 단어들의 의미도 짚어 줍니다.
아이들에게 보여준 영상 자료의 일부분입니다.
영국 드라마 휴먼스는 휴머노이드 로봇과 인간이 함께 살아가는 세상을 그리고 있습니다. 이로 인해 발생하는 문제점과 이
를 해결해 가는 인간의 노력을 그리고 있어서 많은 생각을 하게 합니다.
자동화 대체 확률이 높은 직업 리스트입니다. 피해야 한다는 쪽보다는 다른 방법으로 변화시켜 새로운 직업을 만들어 낼
수 있는 방법을 이야기해야 합니다. 자동화 대체 확률이 낮은 직업 1위가 화가라고 모두가 화가가 될 수는 없으니까요. 문
이과로 직업을 나누는 것이 무의미하지만 이과의 직업 비율이 높기 때문입니다.
자동화로 인한 대량실업 문제, 직업의 변화에 관한 논의가 많아지자 직업선택에 관한 뉴스가 많이 보입니다.
하지만 자료마다 예측 방법이나 결과가 달라 신뢰하기 어렵다는 생각도 듭니다. 예를 들어 어느 자료에서는 초등교사가 사
라지지 않을 직업 26위 인데 어느 자료에서는 사라질 직업에 상위에 랭크됩니다.
사라지지 않을 것 같은 직업으로 '도망' 가기보다는 직업에 대한 생각을 다시 가지고 새로운 직업을 창조하는 방향으로 생
각을 전환해야 합니다.
MBC 다큐멘터리에서 다루는 내용입니다. 기계와 자동화로 인하여 편리하고 좋은 시대이지만 그 이면에는 직업 대체에
관한 내용도 다룹니다. 이 외에도 앞으로 기술의 변화가 가져올 다양한 영역의 변화에 관하여 영상, 사진, 기사문을 보면서
공부합니다.
여자아이들은 무관심할 것 같은 내용이지만 자신들의 미래에 다가올 변화에는 놀랄 만큼 집중하고 관심을 가집니다. 살아
남기 위한 것에는 아이들이 본능적으로 안다는 말이 진짜 인가 봅니다.
5~8 차시 (인공지능과 로봇)
5~8 차시는 인공지능과 로봇 관하여 집중적으로 다룹니다. 이전의 로봇이나 기술 수업이라면 여러 상황에서 도움을 줄 수
있는 로봇을 설계하고 이를 코딩하여 만들어 보는 것이 주요 내용이었습니다. 하지만 인류는 지금 자신들이 직접 만들어
냈으면서 특정 부분에서는 인류 전체를 모은 것보다 더 뛰어난 인공지능과 같은 시대를 살아가야 합니다.
이 외에도 앞으로 사회 변화와 기술의 변화가 가져올 변화에 관하여 공부합니다. 여자아이들은 무관심할 것 같은 내용이지
만 자신들의 미래에 다가올 변화에는 놀랄 만큼 집중하고 관심을 가집니다. 살아남기 위한 것에는 아이들이 본능적으로 안
다는 말이 진짜 인가 봅니다.
인공지능 로봇 비나 48입니다. 우리는 이미 소피아가 인류를 파괴하겠다는 말을 들었습니다.
로봇들의 움직임도 한층 더 인간을 닮아 갑니다. 보스턴 공과대학교에서 개발 중인 로봇은 인간의 움직임과 거의 흡사하면
서 머신러닝을 통해 지속적으로 움직임을 보정합니다. 위의 인공지능에 아래 로봇을 결합하면 정말 자아를 지닌 휴머노이
드가 머지않은 것 같습니다.
인공지능의 영향을 피할 수 없기에 우리는 공존 방법을 모색해야 합니다. 어쩌면 앞으로 인류가 당면한 문제 중 환경문제
다음으로 큰 문제라 생각됩니다. 인공지능에 관하여 많은 학자들의 이야기를 들어 보겠습니다.
얼마 전 타계한 스티븐 호킹 박사는 완전한 인공지능의 개발은 인류의 멸망을 초래할 수 있다고 하였습니다. 인간을 넘어
서는 자아를 지닌 로봇의 등장은 분명 인류에게 큰 위협으로 다가올 것입니다. 그래서 그는 인공지능의 개발과 통제를 담
당할 국제기구의 필요성을 언급하였습니다.
아이언맨의 토니 스타크의 실제 모델로도 유명한 테슬라의 CEO 일론머스크과 페이스북의 마크 저커버그의 논쟁을 기억
하실 겁니다. 서로 인공지능의 발전에 관하여 상반된 의견을 제시하였는데요 일론 머스크는 개발하면 안 된다는 입장을,
마크 저커버그는 그 반대의 입장을 내놓았습니다. 하지만 이 둘의 논쟁은 사실 성립할 수 없습니다. 일론 머스크가 주장한
인공지능은 강한 인공지능, 즉 자아를 가진 인공지능입니다. 스스로 생각하고 판단하고 멈출 줄 모르고 학습하며 세상의
모든 기기들에 연결 가능한 인공지능의 출현은 분명 '악마를 소환하는 것' 정도의 충격을 줄 것이 분명합니다. 마크 저커버
그가 주장한 인공지능은 인간의 생산활동을 도와줄 정도의 약한 인공지능의 개발이 필요하다는 주장을 했습니다. 서로 논
점이 다른 것이지요. 어쨌든 일론 머스크의 말처럼 인공지능이 가져올 파괴적인 미래가 예상보다 빠르고 광범위하게 오고
있는 것은 사실입니다.
최근 재미있게 읽었던 책의 저자 유발 하라리의 주장은 조금 더 현실성 있으면서 더 비관적입니다. 지금은 비록 인공지능
이 오류도 많고 큰 영향을 미치지 못하지만 지금처럼 약한 인공지능이 지속적으로 발전하고 개발되어 우리의 직업을 대체
하는 경우가 늘어나는 경우 지금 보다 훨씬 더 심한 양극화와 빈부격차가 벌어질 것이라는 전망입니다. 개개인이 직업 면
에서 로봇보다 잠재력이 떨어지고 생산성이 낮다면 자아실현이 불가능해지는 부분도 문제입니다. 즉 인간이 쓸모 없어지
는 시대가 온다는 것이죠.
얼마 전 타계한 스티븐 호킹 박사는 완전한 인공지능의 개발은 인류의 멸망을 초래할 수 있다고 하였습니다. 인간을 넘어
서는 자아를 지닌 로봇의 등장은 분명 인류에게 큰 위협으로 다가올 것입니다. 그래서 그는 인공지능의 개발과 통제를 담
당할 국제기구의 필요성을 언급하였습니다.
시간이 더 지나 의식의 비밀이 풀려서 자아를 가진 인공지능이 출현한다면 이제는 일류대 기계의 시나리오가 될 수도 있습
니다. 터미네이터나 아이로봇 같은 영화처럼요. 그래서 우리는 인공지능과 어떻게 하면 공존할지 생각할 필요가 있습니다.
아이들뿐만 아니라 우리를 위해서도 마찬가지입니다.
개발한 인공지능 자체가 어떤 윤리를 지녀야 할지 인공지능 준칙이 필요합니다. 국내외에서 인공지능
인공지능과 로봇 개발을 멈출 수는 없습니다. 많은 저항이 있겠지만 결국은 개발될 것입니다.
시간이 더 지나 의식의 비밀이 풀려서 자아를 가진 인공지능이 출현한다면 이제는 일류대 기계의 시나리오가 될 수도 있습
니다. 터미네이터나 아이로봇 같은 영화처럼요. 그래서 우리는 인공지능과 어떻게 하면 공존할지 생각할 필요가 있습니다.
아이들뿐만 아니라 우리를 위해서도 마찬가지입니다.
세계 각국에서 인공지능과 관련된 포럼에서인공지능(AI)과 바이오, 사물인터넷(IoT), 로봇 등이 이끌 4차 산업혁명이 가
져올 최대 부작용으로 양극화 심화(61.7%)를 꼽았습니다. 양극화 다음으로는 대량 실업(14.7%), 인간의 효용가치 하락
(8.8%) 등이 지적되었는데 이는 4차 산업혁명 관련 기술이 인간의 노동력을 대체하는 자동화를 지향하는 만큼여러 직업
이 사라질 것이라는우려감입니다. 4차 산업혁명 사회에서 인류가 살아남기 위해서는 사회 및 인류의 인식 전환이 필수적
입니다.
인공지능과 로봇이 가져올 미래 긍정적, 부정적 의견과 해결 방법을 토의하고 발표해 보았습니다. 가깝게는 인간의 삶에
도움이 되고 편리해지는 방향으로 도움이 되겠지만 완전한 지능이나 자아를 가진 휴머노이드가 생겨나면 두렵다는 의견이
모아졌습니다.
9~17차시
인간과 공존할 수 있는 인공지능 로봇 설계
앞서 살펴본 내용으로 아이들이 인공지능 로봇을 설계해 보았습니다. 기존에 가지고 있던 지식과 배웠던 내용을 종합하여
나름대로 로봇을 설계하는 모습입니다.
어떤 상황에서 어떻게 인간을 이롭게 할 수 있는가?
무슨 기술이 사용되었는가 등을 알 수 있습니다.
여기서 아이들이 생각한 아이디어가 레고 - 부스트로 제작하게 됩니다.
앞서 보여준 영상이 효과가 있나 봅니다.
그림으로 표현해 주니 이해가 잘 되네요.
수학을 가르쳐주는 현실적인 용도... 사람이 좋아할 수 있는
선생님 자리가 위태롭습니다...
다음은 설계한 로봇을 바탕으로 이 로봇을 구현할 수 있는 명령어를 학습합니다.
레고 부스트는 로봇을 만드는 과정을 통해서 블록 언어 형태를 습득하는 미션을
제공하는데 미션을 마치면 순차, 절차, 반복, 함수 명령어 얻을 수 있습니다.
명령어를 살펴보겠습니다.
동작 실행, 지연, 반복, 정지입니다.
다음은 자이로 센서, 거리 센서, 광학센서, 소리 센서입니다.
값을 입력할 수 있습니다.
다음은 움직임 센서입니다. 방향과 회전 선회 등이 있고 콤비네이션 된 블록도 있습니다.
보라색은 앞서 버니를 조립하면서 얻은 기능 콤비네이션 블록입니다. 소리, 움직임 등이 복합적으로 적용되어 있습니다.
초록색 블록은 응용 블록으로 각 미션 단계의 마지막 기능들이 모여있습니다. 가장 재미있습니다.
흰색은 함숫값을 랜덤으로 넣을 수 있도록 설계된 블록입니다. 거리센서나 동작의
거리를 조절할 수 있지요.
음성 블록입니다. 녹음을 통해서 소리를 넣고 변조도 가능합니다. 원하는 기능을 넣을 때 많이 사용하지요.
마지막으로 본인이 만드는 콤비네이션 블록입니다. 몇 가지 명령을 모아서 자기만의 블록을 만들 수 있습니다.
버니를 만들면서 자연스럽게 로봇을 만들고 만들어진 파트 별로 코딩을 통해 로봇을 움직여 보면서 컴퓨팅 사고력과 인공
지능 로봇을 설계하는 법을 배울 수 있습니다.
로봇을 다 만들고 명령어 블록을 모두 모으고 나면 자신들이 설계한 로봇에 사용한 블록과 만든 콤비네이션 블록의 모양과
기능을 설명합니다.
이 과정을 통해서 자신이 알고 있는 코딩 방법을 정교화 합니다.
레고 부스트는 5가지의 기본적인 모델을 제공합니다. 버니가 가장 많은 명령어를 제공합니다.
고양이와 장애물 제거 차량, 기타 그리고 컨베이어 벨트 제작 인스트럭션이 app에 포함되어 있어서
심화 학습도 가능합니다.
아이들이 직접 만든 로봇의 시연 모습입니다. 고양이 프랭키는
거리센서와 광학센서를 활용한 다양한 동작이 가능합니다.
아이들 모두를 촬영하여 수행평가 자료로 사용하였습니다.
촬영한 영상을 함께 보고 나서는 상호평가를 통해 평가하면서 다른 모둠의 이야기도 공유하였습니다. 긴 호흡이지만 아이
들이 다른 모둠의 발표에서 드러난 의도나 사용한 코드에 관한 이야기를 적어 주었습니다. 시간이 더 있다면
상호평가 결과를 바탕으로 한 번 더 로봇을 코딩해 보는 것도 좋을 것 같습니다.
18~20 차시 소감 나누기
아이들의 소감을 적고 모두 발표해 보았습니다.
인간과 인공지능의 공존, 아이들도 진지하게 수업에 임하고 많은 것을 배울 수 있었던 시간입니다.
마지막으로 로봇을 분리하고 부품표에 맞도록 다시 넣는 작업입니다.
설명 판 후면에 있는 부품표에 맞도록 확인하고 반납 받습니다. 작은 부품이라 신경 써야 합니다. 아이들이 분리하기 어려
워하는 것은 브릭 분리기를 활용하여 할 수 있도록 도와줍니다.
인공지능과 로봇의 공존, 우리가 당면한 가장 큰 과제이자 미래 사회를 송두리째 바꿀 주제입니다.
교육이 변화의 속도를 따라가지 못한다 하지만 교육과정 재구성과 설계를 통해 극복할 수 있습니다.