지금까지 이런 책은 없었다!
2020년부터 실시되는 AI 교육에 최적화한 안내서

소프트웨어교육에 앞장서는
교사 10명이 함께 만든
쉽고 재미있는 AI 프로그래밍 교육서

과학기술정보통신부와 교육부는 2020년 소프트웨어(SW) 교육 선도학교로 2천여 곳을 선정하고, 이 가운데 247곳에서 인공지능(AI) 교육을 시범 운영하기로 했다. AI가 단순히 TV에서만 보며 신기해하던 먼 세상의 이야기가 아니라 당장 우리 자녀가 학교에서 배우고 익혀 경쟁에 나서야 할 시급한 과제가 됐다. 많은 전문가가 예상했던 바와 같이, 누구나 프로그래밍을 통해 자신이 생각한 바를 구현하고 나아가 인공지능을 설계하고 활용하는 때가 눈앞에 다가온 것이다. 이에 전국적으로 SW교육에 앞장서고 있는 10명의 교사가 모여 프로그래밍 교육과 AI가 융합된 AI 프로그래밍 교육서를 마침내 출간했다.

이 책은 AI를 정말 쉽게 배우면서 그대로 따라 하면 AI 로봇을 만들 수 있게 구성됐다. 딱딱한 이론서가 아니라 하나하나 과정을 친절하게 설명하여 누구나 그대로 따라 하면 자연스럽게 AI가 무엇인지, 어떻게 작동하게 하는지를 알게 되는 입문서다. 블록 프로그래밍 언어를 사용하여 쉽게 접근할 수 있게 했으며 다양한 프로그래밍 언어를 균형 있게 다뤄 각 언어의 특성에 따라 AI 프로그래밍 프로젝트를 실행해 볼 수 있다. 실생활에 활용할 수 있는 AI 로봇을 제작하는 방법도 상세히 제시한다. 각 챕터마다 연습문제를 제시하여 생각할 거리를 제공하고 AI와 관련된 흥미로운 이야깃거리뿐만 아니라 최신 정보까지 수록하고 있다.
직접 AI 로봇을 만들어 보면서 개념과 원리를 깨우치는 국내 최초 실전 AI 입문서다. 학생은 물론 AI가 궁금하고 코딩을 해보고 싶은 학부모, 교사 모두에게 AI를 제대로 이해하는 기회가 될 것이다.

눈앞에 닥친 인공지능의 도전!
당장 아이들이 배우고 익혀야 할 AI 교육을 위한 입문서

이미 미국, 영국, 중국, 일본을 비롯한 전 세계가 앞다투어 AI 교육을 위해 일반인과 어린아이들도 배울 수 있는 손쉬운 AI 관련 코딩 도구를 개발하고 있다. 또한 코딩을 하면서 AI의 원리를 깨달을 수 있도록 다양한 교육방법을 시도하고 있다. 하지만 우리의 현실은 부모뿐만 아니라 교육 현장의 교사들도 AI와 머신러닝을 궁금해하는 학생들에게 소개할 만한 적합한 도서조차 찾기 힘들다. 현재 AI 교육과 관련하여 초·중학생이 쉽게 개념을 이해하고 실제 구현까지 해볼 수 있는 종합적인 입문서가 나와 있지 않다. 그래서 인공지능의 개념과 원리를 알려주고 실제 블록코딩을 통해 AI를 만들어 볼 수 있는 단계까지 친절하게 안내해주는 기본 입문서가 절실한 시점이라 이 책의 출간이 더욱 반갑다.
전국적으로 소프트웨어 교육에 앞장서고 있는 교사 10명이 뭉쳐 아이들이 쉽게 이해하고 재미있게 AI를 배울 수 있도록 구성에 신경을 썼다.

― 챕터 1에서는 AI에 대한 기본 이해를 위해 구글에서 제작한 ‘티처블 머신’을 활용한다.
― 챕터 2~5에서는 머신러닝포키즈, 코그니메이츠, 키튼 블록, 엠블록 등 다양한 블록코딩을 활용하여
AI 모델을 만드는 프로젝트를 진행한다. 데이터 타입(텍스트, 이미지, 소리)에 따라 다양하게 탐색하고
직접 따라 해볼 수 있도록 상세히 안내하는 것이 특징이다.
― 각 챕터마다 연습문제를 제시하여 생각할 거리를 제공하며 직접 풀어 보게 했다.
― AI와 관련된 이야깃거리와 최신 정보를 실었다.

야, 너도 AI 만들 수 있어!
직접 만들어 봐!

2016년 구글 딥마인드 바둑 인공지능 프로그램 알파고와 이세돌 9단이 세기의 대결을 펼친 끝에 5전 3선승으로 알파고가 우승했다. 거의 무한대로 커지는 경우의 수로 인해 컴퓨터가 인간을 이기기 가장 힘든 분야로 알려졌던 바둑이 인공지능에 의해 정복당하는 역사적인 사건이었다. 이밖에도 인공지능 휴머노이드 소피아, 일본뿐만 아니라 호주의 SAM(인공지능 정치인) 등이 등장했으며, 인공지능 닥터 왓슨은 세계적으로 매일 100건 이상의 의학 논문을 수초 만에 습득하며 학습을 멈추지 않고 있다. IBM의 토론 전문 인공지능 컴퓨터 ‘프로젝트 디베이터(Project Debator)’는 인간과 토론 대결(2019)을 펼쳤다. 당장 SF 영화에서 그려지는 초지능 휴머노이드 로봇이 눈앞에 나타나는 것은 아니지만 인공지능이 스스로 학습하며, 소설을 써내고, 그림을 그리고, 음악을 작곡하며 인간이 따라갈 수 없는 속도로 인간보다 뛰어난 능력을 발휘하기 시작한 분야는 현재도 많아지고 있고 앞으로도 더 많아질 것이다.
그렇다면 이렇게 걷잡을 수 없이 밀려오는 AI 미래에 대해 우리 자녀들은 어떤 준비를 해야 할까?
이 책은 읽다 보면 AI에 대해 흥미를 느끼게 되고 코딩을 직접 해보면서 자신만의 AI 로봇을 만들어 보는 성취감도 느낄 수 있다. 그 속에서 자연스럽게 AI의 개념과 원리를 알 수 있게 구성되어 있다. 자, 구경만 하지 말고 직접 AI를 만들어 볼까?
이 책은 빅데이터와 AI 세상을 만나게 될 학생들에게 꼭 필요한 책이라고 생각한다. 단순히 AI를 활용한 서비스를 활용하는 것이 아닌, 데이터를 수집하고 학습하도록 한 뒤 이를 활용하여 자신만의 프로그램을 만들어 내는 과정을 아주 심플하게 제시하고 있으며, 단순히 따라하기에 그치는 것이 아니라 오늘날 AI의 핵심인 머신러닝의 개념을 아주 쉽게 설명하고 있어 학생들이 그 원리를 아주 쉽고 재미있게 익힐 수 있을 것이다. AI를 공부하고 싶은 초·중학생뿐만 아니라, AI를 처음 접하는 성인들에게도 많은 도움이 될 책이다.
_충북대학교 경영정보학과, 조완섭 교수

빠르게 변화하는 사회와 기술에 맞추어 우리 아이들이 새로운 도구를 쉽게 배우고 또 활용할 수 있도록 짜인 AI입문 필독서라고 할 수 있다. AI의 기본은 정보 수집, 분석, 그리고 활용의 단계를 거쳐 정보 자동화를 하는 것이라 말할 수 있다. 이 책은 단순히 AI라는 도구를 쓰는 방법을 배우는 것에만 그치지 않고 그것을 이해하고 활용까지 할 수 있도록 폭넓게 알려주는 미래 지향적 디지털 가이드북이다.
_미국 인디애나 퍼듀대학교 산업디자인공학과, 김동진 교수

인공지능 기술을 이해하고 활용하기 위해서는 적은 시간과 노력으로 가능하다. 단, 새로운 기술에 도전할 수 있는 약간의 용기만 있으면 충분하다. 이 책은 "야, 너도 인공지능을 만들 수 있어!”라며 용기를 준다. 컴퓨터를 처음 접하는 학생들도 쉽게 따라할 수 있는 블록 코딩 환경인 머신러닝포키즈와 코그니메이츠를 이용하여 인공지능을 이해하고, 인공지능 기술을 활용하는 프로젝트를 만들 수 있게 해준다. 특히 초등학교 선생님과 SW교육 전문 선생님들이 만드신 책이라 쉽고 친절한 설명, 그리고 흥미로운 이야기까지 가득 담겨 있다.
-고려대 정보창의교육연구소, 장윤재 교수

대전의 소프트웨어교육 전문가 선생님들께서 우리 학생들에게 필요한 미래핵심역량이 무엇이며, 어떤 교육이 필요한가에 대해 함께 고민하며 좋은 참고도서를 집필해 주셨다. 이 책은 블록코딩 인공지능을 이용하여 문제의 상황을 인식하고 그것을 개념화하여 문제를 해결하는 컴퓨팅사고를 기르는 완벽한 연습 도구를 제안한다. 이 분야에 관심을 갖고 있는 분들에게도, 또 이미 활동하고 있는 분들에게도 여러 가지 방면에서 많은 도움이 되리라 생각한다.
_대전신일여고, 이수철 교사

이 책은 AI가 무엇이며, 어떻게 공부할 수 있는가를 누구나 손쉽게 접할 수 있도록 알기 쉽게 풀어서 AI에 대한 눈높이를 낮춰주고 자신 있게 참여할 수 있도록 도와주는 책이다. 어린아이부터 어른까지 누구나 AI를 사용해서 콘텐츠를 만들 수 있도록 안내하는 가이드북이라고 할 수 있다. 이 책을 통해서 많은 사람이 AI를 두려워하기보다는 활용할 수 있는 사람이 늘어나기를 바란다. 실제 세 아이를 키우고 있는 아빠로서, 제 아이들이 재미있게 따라하며 AI의 기본원리를 익히는 것을 보면서 무척 흐뭇했다. 이렇게 훌륭한 책이 나왔음을 축하드린다.
_미국 인디애나 퍼듀대학교 기계공학과, 전병국 교수

AI는 이공계에서 컴퓨터를 전공한사람들조차도 이해하기 어려운 분야이지만, 이 책은 어린 학생들의 눈높이에 맞춰 기본 원리를 체계적으로 설명하고 있다. 인공지능 및 코딩과 관련한 특별한 사전 지식이 없이도 이 책에서 안내하고 있는 절차를 따라하다 보면 인공지능의 개념뿐 아니라 직접 인공지능을 이용한 음성 인식, 사진 인식 등을 직접 구현해 볼 수 있다. 또한 책에 수록된 다양한 프로젝트 예제들은 학생들이 스스로 재미있는 학습 주제를 찾아 응용할 수 있도록 제시되어 있기 때문에 프로그래밍에 관심을 가지고 있는 학생들에게 큰 도움이 될 것이다.
_미국 뉴욕공과대학 기술교육과, 성의석 교수

이 책은 컴퓨터 기술 중에서도 가장 앞서 있으면서도 복잡한 기술 중인 하나인 인공지능(머신러닝, 딥러닝 등)의 개념을 매우 쉽게 설명해 주고 있을 뿐만 아니라, 스크래치, 아두이노, 블록코딩 등의 여러 툴을 이용하여 Learning by doing의 방식으로 입문자 및 학생들이 가장 쉽고 재미있게 인공지능의 과정(데이터 수집, 학습, 도출)을 체험해 보며 원리를 이해하고 실생활에서 활용하며 더 나아가 미래에 적용해볼 만한 아이디어를 생각해 내는 데 큰 도움이 되도록 구성되어 있다. 내가 어렸을 때 이런 책을 만났더라면, 지금 내 꿈을 이루기 위해 들인 많은 시간을 아낄 수 있었을 것이라는 생각을 해보았다.
_실리콘밸리 Sendbird 개발팀, 김재연

우리는 현재 인공지능이 깊숙하게 들어선 시대에 살고 있다. 이러한 시대에서 우리 아이들은 자신을 키워 나아갈 수 있는 생각의 힘이 무엇보다 필요하다. 앞으로 다가올 미래에는 AI와 차별화된 인재가 각광받을 것이기 때문이다. 그 힘은 바로 계산적 사고 능력(Computational Thinking)이다. 이 책 『너도 한번 AI 만들어 볼래?』 는 미래를 압도할 생각의 힘을 키우는 마중물이 될 것이다. CT 능력을 길러줄 맞춤형 AI 입문서로 이 책을 적극 추천한다.
_에듀클라우드, 조성훈 대표

** AI가 스스로 공부해서 인간을 뛰어넘는다는 이야기를 들어본 적이 있을 거예요. 이미 우리는 세계적인 바둑 천재가 AI와의 바둑 경기에서 진 것을 본 적이 있습니다. 어떻게 된 일일까요? 정말 기계(컴퓨터)가 스스로 공부해서 우리를 뛰어넘은 것일까요? 과연 그런 날이 바둑 말고도 다양한 영역에서 곧 우리에게 다가올까요?

** AI와 인간이 잘할 수 있는 영역이 서로 다르다고 본다면, 우리는 다가올 시대에 어떤 능력을 길러야 할까요? 이 물음에 대해 진지하게 생각해 보고, 스스로 답변해 보는 시간을 가져 보세요.

** 학습 훈련 데이터의 종류는 텍스트, 이미지, 숫자, 소리입니다. 여기서는 소리 데이터를 주로 활용할 거예요. 아직 무슨 말인지 이해되지 않아도 걱정하지 마세요. 책의 내용을 차근차근 따라오면, 여러분도 머신러닝포키즈를 자유자재로 활용할 수 있답니다.

** 여러분은 기분을 입력하면 알맞은 음식을 추천해 주는 챗봇을 만들었습니다. 이 프로젝트를 응용하면, 기분에 맞는 옷을 코디해 주거나, 음악을 추천하는 프로그램도 만들 수 있습니다. 다양한 상상을 통해 새로운 프로젝트에 도전해 보기 바랍니다.

** 엠블록을 사용하면 아주 간단한 프로그래밍 지식만 있어도 AI를 활용한 응용 프로그램을 만들 수 있어요. AI 관련 기능을 하나씩 알아 나가고 프로젝트를 차근차근 따라 하다 보면 아주 멋진 프로그램을 완성할 수 있을 거예요.

** 스노우 앱을 알고 있나요? 스노우 앱은 사용자의 사진과 영상을 활용한 신기하고 재미있는 증강현실 앱입니다. 다양한 가상의 물체가 나의 움직임에 맞추어 내 신체 위치에 딱 맞게 위치를 바꿉니다. AI 덕분에 스노우 앱의 증강현실이 가능했습니다. AI가 사용자의 얼굴 위치를 실시간으로 인식하고 실제 모습에 가상의 사물이나 정보를 입히는 것입니다.

** 여러분은 기존의 블록프로그램으로는 할 수 없었던 포즈넷, 얼굴인식의 인공지능 및 텍스트 음성 변환을 활용한 프로그램을 만들었습니다. AI라고 하여 거창하고 어려운 것만은 아닙니다. 자신이 만들고자 하는 프로젝트에 AI가 잘하는 것, AI가 제공하는 기능들로 해결할 수 있다면 찾아 블록을 연결하여 활용하면 됩니다.

** 직접 만든 AI 프로그램을 적용하여 실제로 움직이는 로봇을 만들면 어떨까요? 위에서 소개한 AI 로봇만큼은 아니지만 직접 만든 AI 프로그램을 탑재한 AI 로봇을 만드는 것은 굉장히 신나는 일일 것입니다. 아두이노는 AI 로봇을 만들기에 적절한 도구 중 하나입니다. 아두이노는 작은 컴퓨터라고 생각하면 되는데 다양한 부품을 연결하여 프로그래밍하면 센서를 통해 주변을 인식할 수 있고 장치가 작동되기도 합니다. 따라서 손과 가까워지면 자동으로 열리는 휴지통이나 물이 부족하면 자동으로 물을 주는 스마트 화분, 아두이노를 이용한 자동차 등을 만들 수도 있습니다.

 

Chapter 1. AI가 궁금해!

1. AI란 뭘까?
2. 기계가 사람처럼 학습할 수 있다고?
3. 야, 너도 AI 만들 수 있어!
① 준비하기
② 프로젝트: 과일 분류기 만들기

잠깐 상식! AI 진화의 역사

Chapter 2. 머신러닝포키즈로 AI 만들어 볼래?

1. 머신러닝포키즈란 뭘까?
2. 사람의 음성을 인식할 수 있다고?
3. 음성 인식기를 만들어 볼까?
① 회원 가입과 로그인 하기
② IBM Cloud Watson API 등록하기
③ 첫 번째 프로젝트: 곰 조련사 만들기
④ 두 번째 프로젝트: 자기소개 로봇 만들기
⑤ 한 걸음 더

잠깐 상식! 음악의 흥행 여부를 알아맞히고 곡까지 만드는 AI

Chapter 3. 코그니메이츠로 AI 만들어 볼래?

1. 코그니메이츠란 뭘까?
2. 사람과 채팅할 수 있다고?
3. 야, 너도 챗봇 만들 수 있어!
① uClassify API 획득하기
② 첫 번째 프로젝트: 트립 어드바이저(Trip advisor) 만들기
③ 두 번째 프로젝트: 감정 분석 음식 추천 챗봇 만들기
④ 한 걸음 더

잠깐 상식! 일상 대화가 가능한 인공지능 챗봇, 심심이

Chapter 4. 엠블록으로 AI 만들어 볼래?

1. 엠블록이란 뭘까?
① mBlock.cc에 방문하기
② 내 컴퓨터에 맞는 버전을 골라 다운로드하기
2. 사람처럼 글씨를 읽을 수 있다고?
3. 손글씨 번역기를 만들어 볼까?
① 준비하기
② 첫 번째 프로젝트: 손글씨 번역기 만들기
③ 두 번째 프로젝트: 손글씨 음성 번역기 만들기
④ 한 걸음 더

잠깐 상식! AI가 법률 서비스를 제공한다고?

Chapter 5. 키튼블록으로 AI 만들어 볼래?

1. 키튼봇이란 뭘까?
① kittenbot.cc에 방문하기
② 내 컴퓨터에 맞는 버전을 골라 다운로드하기
2. 사람의 얼굴을 인식할 수 있다고?
3. 야, 너도 얼굴 인식 AI 만들 수 있어!
① 준비하기
② 얼굴 인식 AI 프로젝트와 관련된 블록 알아보기
③ 첫 번째 프로젝트: 아이언맨의 코를 좋아하는 고양이 만들기
④ 두 번째 프로젝트: 해골 마술사 만들기
⑤ 한 걸음 더

잠깐 상식! AI 활용과 개인정보

Chapter 6. AI 로봇 만들어 볼래?

1. AI 로봇이란 뭘까?
2. 사람처럼 물건을 분류할 수 있다고?
3. 야, 너도 Tiny Sorter 만들 수 있어!
① 준비하기
② Tiny Sorter 조립하기
③ 엠블록과 아두이노 연결하기
④ 첫 번째 프로젝트: 하리보 젤리를 분류하는 Tiny Sorter
⑤ 두 번째 프로젝트: m&m 초콜릿을 분류하는 Tiny Sorter
⑥ 한 걸음 더

잠깐 상식! AI 반려로봇

부록 한 걸음 더 탐구