[책새벽 5회 - 발췌] 인포메이션 pp.135:8-164:16
모임 정리
책새벽
작성자
neomay33
작성일
2022-09-28 17:24
조회
2217
책새벽 5회. 2022년 9월 26일
<인포메이션> 제임스 글릭. 박래선, 김태훈 옮김. 2017. 동아시아. p.135:7-164:16.
녹색아카데미에서는 매주 월요일 아침 6-7시에 온라인 책읽기 모임 '책새벽'을 합니다. 현재는 제임스 글릭의 <인포메이션>을 읽고 있습니다. 지난 시간에 읽은 내용 중 핵심적이라고 생각하는 부분을 발췌해서 옮기고, 중요한 이미지를 넣고 주요 인물에 링크를 걸어두었습니다. 질문이나 토론거리, 함께 보면 좋을 자료들이 있으시면 부담없이 공유해주세요.
*아래 글에서 소제목은 발췌자가 임의로 붙인 것입니다.
『인포메이션』 목차
프롤로그
제1장 말하는 북 ―코드가 아닌 코드
제2장 말의 지속성 ―마음에는 사전이 없다
제3장 두 개의 단어집 ―글의 불확실성, 철자의 비일관성
제4장 생각의 힘을 기어 장치에 ―보라, 황홀경에 빠진 산술가를!
제5장 지구의 신경계 ―몇 가닥 초라한 전선에서 무엇을 기대할 수 있겠는가?
제6장 새로운 전선, 새로운 논리 ―다른 어떤 것도 이보다 미지에 싸인 것은 없다
제7장 정보이론 ―내가 추구하는 것은 평범한 두뇌일 뿐입니다
제8장 정보로의 전환 ―지성을 구축하는 기본 요소
제9장 엔트로피와 그 도깨비들 ―섞인 것을 휘저어 나눌 수 없어요
제10장 생명의 고유 코드 ―유기체의 완전한 설명서는 이미 알에 적혀 있습니다
제11장 밈 풀 속으로 ―당신은 나의 두뇌를 감염시킨다
제12장 무작위성의 감각 ―죄악의 상태에 빠져
제13장 정보는 물리적이다 ―비트에서 존재로
제14장 홍수 이후 ―바벨의 거대한 앨범
제15장 매일 새로운 뉴스 ―그리고 비슷한 뉴스
에필로그 ―의미의 귀환
제4장. 생각의 힘을 기어장치에(계속)
배비지의 목표
p.135. 사실 배비지는 언어 자체는 철학적 연구에 걸맞는 주제라고 보았다. ... 배비지는 ... 보편적인 언어를 발명 혹은 구축하려고 노력했다. ... 배비지는 적절하게 선택된 기호들은 보편적이고 명징하며 불변해야 한다고 주장했다. 체계적으로 연구를 진행하던 배비지는 가까스로 문법을 만들어서 어휘를 써내려가기 시작했지만 저장과 검색의 문제에 부딪힌다.
[그림 1] 찰스 배비지(Charles Babbage. 1791-1871). 영국의 수학자, 철학자, 발명가, 기계공학자. '프로그램이 가능한 컴퓨터' 개념을 최초로 만들었다. (출처 : 위키백과)
p.136. 그럼에도 배비지는 언어를 한 사람이 발명할 수 있다고 보았다. 이상적인 언어는 합리적이고 예측할 수 있으며 기계적이어야 한다. 기어는 서로 맞물려야 한다.
아직 학부생에 불과했지만 배비지는 영국 수학을 새롭게 부활시킨다는 목표를 세운다. ... 배비지는 ... 존 허셜(Sir John Frederick William Herschel, 1st Baronet. 1792-1871. 영국의 천문학자, 수학자), 조지 피콕(George Peacock. 1791-1858. 잉글랜드의 수학자)과 함께 해석학회(Analytical Society)라는 단체를 만들었다. 단체의 목표는 "점의 이단" 혹은 배비지의 표현대로 "대학의 점 시대(Dot-age)"에 맞서 "'d'의 복음을 전파하는 것"이었다. 노망난 영국에서 계산법을 해방시키기 위한 운동 ...
"물론 우리는 교수 사회로부터 멸시받았다." 배비지는 이렇게 회고했다. ... 하지만 이들이 활동은 결실을 맺는다. 새로운 방법들이 저변에서부터 퍼져나갔고, 학생들이 이 방법들을 선생들보다 빨리 익혔다. ... 뉴턴의 점은 점차 무대에서 사라졌고, 유율은 라이프니츠의 기수법과 언어로 대체되었다.
p.137. ... 해석학회는 진지했다. "우리가 발딛고 있는 이 세상을 더 지혜롭게 만들기 위해 최선을 다한다"라는 각오 ... 이들은 방을 빌려 서로 돌려가며 논문을 읽었고 "회보"를 출판했다.
◎ ◉ ◎
배비지의 차분기관
p.138. 뛰어난 발명이라면 유레카 이야기가 있듯, 배비지에게도 그런 순간이 있었다. 당시 배비지는 허셜과 함께 케임브리지 천문학회에 제출할 로그표 원고를 쓰고 있엇다. ... "하느님, 이 계산을 증기의 힘으로 할 수 있기를 원합니다." 배비지가 소리치자 허셜은 대수롭지 않다는 듯 이렇게 말했다. "충분히 가능해."
p.138-139. 증기는 산업의 기반이었던 모든 엔진의 동력원이었다. ... 그렇다고 해도 이 강력한 힘, 증기를 사고와 산술에 쓰겠다는 배비지의 생각은 이상하기 짝이 없었다. 배비지의 방앗간에서 찧을 곡물은 숫자였다.
배비지는 이런 작업이 자동으로 이뤄져야 한다고 주장했다. 기계가 '자동'이라는 것은 무슨 뜻일까? 이는 의미론적인 문제일 뿐만 아니라 기계의 효용을 결정하는 원칙이었다.
... 계산기는 두 가지 범주 ... 첫째는 인간의 개입이 필요한 것... 둘째는 진정으로 자가 작동(self-acting)하는 것 ... 기계가 자동인지 아닌지 판단하려면 이런 질문이 필요했다. "숫자들이 장치에 들어갔을 때 그저 스프링의 동작이나 중량에 따른 하강 혹은 다른 일정한 힘만으로도 결과가 나올 수 있을까?"
p.140. 제아무리 어려운 것이라도 계산을 한 번 하려고 기계를 쓴다는 것은 있을 수 없는 일 ... 기계의 탁월함은 "힘겨운 노동과 피곤한 단순 작업"을 반복하는 데 있었다. 배비지는 상업과 산업 그리고 과학 분야에서 쓰이는 일이 많아지면서 계산에 대한 수요가 늘어날 것이라고 예측했다.
숫자표가 희귀했던 정보 빈곤의 시대로부터 수 세기가 지난 후에야 사람들은 서로 대조하기 위해 다양한 숫자표들을 체계적으로 모으기 시작했다. 대조 결과 예기치 않은 오류들이 발견됐다.
p.141. 자리올림에서 실수한 것이 오류의 원인이었다. 때로는 연산자들이 때로는 인쇄업자들이 자리를 바꾸면서 오류가 생긴 것이다. ... "이런 오류를 방지하는 유일한 방법은 '기계적 표 제작'뿐이다."
배비지는 숫자들 내의 기계적 법칙(원리)들을 찾아냄으로써 한 걸음 나아갔다. 하나의 수열과 다른 수열 차이의 차분을 계산하면 몇몇 구조가 드러난다는 사실을 알았던 것이다.
'차분법'은 수학자들, 특히 프랑스 수학자들이 100여 년간 탐구하던 것 ... 차분법의 힘은 고차원의 계산을 쉽게 규칙화할 수 있는 단순한 덧셈으로 바꾸는 것에 있었다. 배비지에게 차분법은 매우 중요 ... 처음 구상할 때부터 자신의 기계에 차분기관이라는 이름을 붙였다.
p.143. 어떤 다항함수라도 차분법으로 환원할 수 있으며, 로그를 포함해 모든 순응적(well-behaved) 함수를 효과적으로 근사할 수 있다. ... 차분기관은 ... 차분을 얻기 위해 뺄셈을 반복하는 대신 단계적 덧셈을 통해 수열을 생성한다.
배비지는 이를 위해 0부터 9까지 숫자가 새겨진 숫자 바퀴들을 축을 따라 배치하여 1자리, 10자리, 100자리 등 십진수를 나타내는 장치를 구상했다.
p.144. 바퀴에는 기어들이 달린다. 각 축을 따라 배열된 기어들은 옆 축의 기어와 맞물려서 다음 자리를 더한다. 이 기계는 바퀴에서 바퀴로 동작을 전달하면서 정보, 즉 여러 축에 걸쳐서 더해지는 숫자들을 조금씩 늘려가면서 전달한다. 물론 합이 9를 넘으면 ... 1자리는 다음 자리로 올려져야 한다. 배비지는 이 문제를 해결하기 위해 각 바퀴의 9와 0 사이에 튀어나온 톱니를 달았다. 이 톱니가 레버를 밀면 레버는 위에 있는 다음 바퀴를 움직인다.(책 p.144의 그림)
... 연산기계의 역사에서 새로운 주제(는) ... 시간에 대한 집착 ... 배비지는 자신의 기계가 가능한 한 사람의 머리보다 빨리 계산해야 한다고 생각했다.
p.145. 배비지는 ... "시간을 절약하려고 장치를 숱하게 설계하고 도면들을 끝도 없이 만들었다." 이윽고 1820년 무렵 설계안을 확정 ... 금속 세공사를 고용해 마침내 1822년 미래에나 볼 법한 혁신적인 모양의 반짝이는 자그마한 기계 모델을 왕립학회에 선보일 수 있었다.
p.146. 배비지는 자신이 발명한 초기 기계제품을 알리기 위해 시연과 서신 홍보에 나선다. 마침내 1823년 재무성이 관심 ... 배비지는 "감자만큼 싼 로그표"를 약속했다. ... 재무성 장관은 첫 지출금으로 1,500파운드를 승인했다.
◎ ◉ ◎
배비지의 차분기관 프로젝트
p.146-147. 그저 머릿속으로 구상한 것이었지만 차분기관은 사람들의 이목을 끌기에 충분했다. ... 하지만 차분기관은 제작하는 데 오랜 시간이 걸렸다. 배비지는 런던 집 뒤편의 마구간을 헐고 대장간, 주조소, 방화 처리된 작업장을 차렸다. ... 제고공이자 발명가인 조셉 클레멘트(Joseph Clement. 1779-1844)를 고용했다.
공구부터 새로 만들어야 했다. 설계대로 기관을 만들려면 ... 가장 정교하고 정밀한 부품들이 필요했다. ... 숫자표 제작소를 만들기 전에 부품 제작소부터 새로 지어야 했다.
고난이 커질수록 야망도 커졌다. 10년 후 차분기관은 0.6미터 높이에 여섯 개의 수직축과 열두어 개의 바퀴를 가진 기계로, 여섯 자리까지 계산할 수 있었다. 그로부터 다시 10년 후에는 설계도상으로 그 규모가 4.5세제곱미터에 15톤, 2만 5,000개의 부품에 이르렀으며 ...
p.148. 복잡함은 당황스러울 정도였다. 배비지는 여러 자릿수를 한번에 더하는 문제를 해결하기 위해 "덧셈 동작"과 "자리올림 동작"을 분리하고 자리올림의 타이밍을 엇갈리게 배치했다.
p.149. 이 기본적인 덧셈이 이뤄지는 과정을 일상 언어로 설명하려면 현란한 말들이 총출동해야 한다. 금속 부품들 명칭을 지정하고, 이 부품들의 상호작용을 설명하고, 인과관계의 사슬을 형성하기 위해 얼마나 상호의존성이 커졌는지를 정리해야 한다.
p.150. 이런 시스템을 종이 위에 완벽하게 구현하는 일이 가능할까? ... 배비지는 새로운 형식적 도구인 "기계적 표기법"(배비지의 표현이다)의 체계를 고안했다. 기계적 표기법은 기계의 물리적 형태 ... 타이밍과 논리까지 나타내기 위한 기호 언어였다.
1826년 배비지는 왕립학회에 「기계의 동작을 기호로 표현하는 수단에 대해」(A Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives.)라는 논문을 보란 듯이 제출한다. 기계적 표기법은 ... 분류하는 일이었다.
[그림 4] 배비지의 1826년 논문 "A Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives"의 표지. (원문 보기 & 출처 : Internet Archive)
p.150-151. 배비지의 기계적 표기법은 수학적 분석에서의 기호 표기법에 대한 연구에서 자연스럽게 나온 것이다. ... "일상 언어는 지나치게 산만하다. 만약 기호를 적절하게 선택한다면, 또 보편적으로 쓰인다면 이른바 보편 언어가 될 것이다."(배비지)
p.151. 배비지는 마침내 케임브리지대학의 교수가 된다. 이전에 뉴턴이 맡았던 명망 높은 루카스 석좌 수학교수 자리였다. ... 업무는 크게 부담스럽지 않았다. 학생을 지도하거나 강의할 필요가 없었고, ... 런던 사교계의 유명한 마당발이었던 배비지...는 토요일 밤마다 원 도싯(One Dorset) 거리에 있는 자택에서 정치인, 예술가, 공작과 공작부인, ... 찰스 다윈, 마이클 패러데이, 찰스 라이엘 같은 당대 최고의 영국 과학자들이 모이는 파티를 열었다.
p.152. 하지만 명성을 얻게 했던 차분기관의 제작은 좀처럼 진척되지 않았다. 1832년 배배지와 엔지니어인 클레민트는 시제품을 내놓는다. ... 시제품을 본 손님들은 놀라워하거나 어리둥절해할 따름이었다. 차분기관은 정밀공학이 성취한 이정표를 보여주었다. ... 그럼에도 차분기관은 특이한 물건 이상은 아니었다. 거기까지가 배비지의 한계였다.
p.153-154. 배비지는 클레멘트와 갈등을 빚었다. ... 10년 넘게 1만 7,000 파운드를 쏟아부은 정부는 배비지를 신뢰하지 않았고, 배비지도 마찬가지로 정부를 믿지 않았다. ... 결국 정부는 프로젝트를 폐기했다. 하지만 배비지의 꿈은 계속되었다. 이미 또 다른 국면을 맞이하고 있었다. ... 여기서 에이다 바이런(Ada Byron)이 등장한다.
◎ ◉ ◎
에이다 바이런
p.154. 에이다...의 아버지는 시인이었다. ... 에이다가 태어나고 채 한 달이 안 되어 ... 바이런 경과, 밝고 부유하고 수학적 소양이 높았던 스물 세 살의 앤 이사벨라 밀뱅크(Anne Isabella Milbanke)는 결혼 1년 만에 갈라섰다. 바이런은 영국을 떠났고, 이후 다시는 딸을 보지 못했다.
[그림 5] 에이다 바이런(1815-1852). 영국의 수학자, 작가. (출처 : wikipedia)
p.155. 에이다는 수학을 아주 잘했고, 그림과 음악에 소질이 있었으며, 놀라울 정도로 창의적이고 대단히 사랑스러운 신동이었다. ... 에이다는 어머니가 꾸미고 관리한 온실 안에서 성장했다. 오랫동안 병약하게 지냈고, 심한 홍역을 앓았으며, 신경쇠약 혹은 히스테리로 불리는 병에 시달렸다.
p.157. 에이다가 배비지를 만난 것은 ... 어머니 바이런 부인이 "생각하는 기계"라 부른 것(차분기관의 일부)을 보러 배비지의 저택 응접실에 함께 갔을 때였다. ... 배비지는 그녀가 찾고 있던 혜안가로 보였다. 기계 역시 감탄할 만했다.
당시 상황을 본 한 사람은 이렇게 썼다. "다른 방문객들이 ... 미개인들처럼 쳐다보았다면, 바이런 양은 어린 나이임에도 작동 원리를 이해하고 그 발명품의 위대한 아름다움을 보았다." ... 당시 영국에서 여성은 대학에도 들어갈 수 없었으며, 학회에도(식물학회와 원예학회는 예외) 가입할 수 없었다.
에이다는 어머니 친구의 어린 딸을 가르치는 가정교사가 된다. ... 에이다는 유클리드 기히학을 혼자 공부했다. 머릿속은 온통 기하학 형상들로 가득했다. ... 마음속에서 배비지와 "모든 기계 장치의 백미"였던 차분기관이 떠나지 않았다.
p.158. 배비지는 응접실에 있는 기계를 넘어 훨씬 멀리 나아가 있었다. 연산기관이기는 하지만 종 자체가 다른 새로운 기계 ... 배비지는 이를 해석기관(Analytical Engine)이라 불렀다.
[그림 6] 해석기관. 배비지가 고안한 기계적 범용 컴퓨터. (출처 : wikipedia)
해석기관을 생각하게 된 계기는 차분기관의 한계... 때문... 국립실용과학전시관에 전시된 조셉 마리 자카드(Joseph -Marie Jacquard. 1752-1834)의 방직기도 영감을 주었다. 마리 자카드가 만든 이 방직기는 카드에 구멍을 뚫어 인코딩하고 저장한 지시문에 따라 움직였다.
배비지의 마음을 사로잡은 것은 직조 공정이 아니라 한 매체에서 다른 매체로 패턴을 인코딩하는 방식이었다.
[그림 7] 자카드의 방직기. (출처 : wikipedia)
p.158-159. 물리적 토대로부터 정보를 추출한다는 개념을 신경 써서 강조할 필요가 있었다. ... 배비지의 새로운 기계는 바로 이런 추상화 과정을 아주 높은 정도로 끌어올렸다. 여기서 톱니와 바퀴는 숫자뿐만 아니라 숫자를 대신하는 변수까지 처리한다.
p.159. 배비지는 이 추상적인 정보량들이 변수 카드와 연산 카드에 저장되는 것을 상상했다. 아울러 기계가 법칙들을 구현하고, 카드가 이 법칙들을 전달하는 것을 생각했다. 이를 설명할 기존 용어들이 없었기 때문에 근본적인 작동 개념들을 설명하는 일이 쉽지 않았다.
"기계는 둘 혹은 둘 이상의 다른 경로가 있는 경우처럼 분석적 물음이 필요한 상황에서 어떻게 판단을 내릴 수 있을까? 특히 이전 과정이 처리되기 전에는 대부분의 경우 적절한 경로로 뭘 선택할지 알 수 없는 그런 상황에서 어떻게 판단을 내릴 수 있을까?"(배비지)
◎ ◉ ◎
에이다 바이런의 사명 : 해석기관
p.159. 이 모든 일에 처음에는 조수였다가 나중에는 뮤즈가 된 지적 동료 에이다가 함께 했다. 에이다는 ... 열 살 연상의 귀족 ... 윌리엄 킹(William King)과 결혼했다. 몇 년 후 윌리엄이 러브레이스 백작의 지위에 오르면서 백작부인이 되었으며, 20대 초반 세 명의 자녀를 낳았다.
p.160-161. 에이다는 남편을 사랑했지만 정신적 삶의 많은 부분은 배비지에게 있었다. ... 에이다의 교사 노릇을 했던 사람은 배비지와 바이런 부인의 친구로, 수학자이자 논리학자인 어거스터스 드 모르간(Augustus De Morgan. 1806-1871)이었다. 모르간이 문제를 보내면 에이다가 답과 생각과 의문을 보냈다.
p.162. 어느 해 겨울... 에이다는 루빅큐브와 비슷한 ... 솔리테어(Solitaire)라는 퍼즐에 푹 빠져 있었다. ... 에이다는 ... 배비지에게 편지를 썼다. "... 이 문제를 수학공식으로 표현해서 풀 수 있는지 알고 싶어요. ... 분명히 해법을 도출할 수 있고, 기호 언어로 표현할 수 있는, 아마도 수적, 기하학적 속성이 복합된 명확한 원칙이 있을 거예요."(에이다)
게임을 공식으로 풀어낸다는 생각 자체가 독창적이었다. 해법을 인코딩할 수 있는 기호 언어로 만들고 싶다는 욕망, 이런 사고방식은 에이다도 익히 알듯 배비지의 것이었다.
p.163-164. 에이다는 자신이 수행해야 할 신성한 사명이 있다고 믿기 시작했다. ... 이런 믿음으로 힘이 생긴 그녀는 어머니에게 보낸 편지에 이렇게 털어놓았다. "저는 제가 자연의 '숨겨진 진실들'을 발견하는 데 탁월함을 발휘할 수 있는 뛰어난 자질들이 뭉쳐 있다고 믿습니다. ... 마침내 에너지를 쏟을 데를 찾았어요." 에이다가 말한 것은 바로 해석기관이었다.
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