▪ 이렇게 공부해요. ···1

인공지능(AI)처럼 탐색하기

2017 융합인재교육프로그램[학생용]

인공지능(AI)과 빅데이터, 그리고 우리의 삶

인공지능(AI)처럼 탐색하기

2017 융합인재교육프로그램

인공지능(AI)과 빅데이터, 그리고 우리의 삶

DD17120003

학 교 급 중학교 자유학기제용 구 분 학생용

인공지능(AI)처럼 탐색하기2017 융합인재교육프로그램[학생용]

▪ 이렇게 공부해요. ···1

▪ 1 차시 인공지능 : (AI) 이 무서워요 ···3 차시 학생용 활동지

1 ···5

▪ 2 차시 생각 나누기 : ···9 차시 학생용 활동지

2 ···11

▪ 3 차시 죄수의 딜레마 : ···15 차시 학생용 활동지

3 ···17

▪ 4 차시 인공지능 : (AI) 처럼 탐색하기 ···23 차시 학생용 활동지

4 ···25

Contents

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 1

이렇게 공부해요

1. 인공지능 ‘ (AI) 처럼 탐색하기 프로그램은 인공지능 ’ (AI) 게임이론과 관련된 생 활 주변의 소재를 도입하여 학생들의 흥미와 참여를 이끌어 내고자 하는 프 로그램입니다.

2. 본 프로그램은 학생 스스로 문제를 인식하고 관련 자료를 수집하며 관찰하 고 분석하는 과정 중심으로 구성하였습니다.

3. 실생활과 관련해서 인공지능 (AI) 의 게임전략과 사람의 게임전략을 비교하는 탐색과정을 진행하면서 사람과 인공지능 (AI) 의 공통점과 차이점을 탐색해 보 는 활동으로 구성되었다.

4. 본 프로그램은 사회 속에서 과학의 중요성과 역할을 이해하도록 하여 참여 , 와 평생학습 역량을 기를 수 있도록 하였습니다.

친구들과 경쟁하기보다는 서로 협력하면서 프로그램을 수행할 수 있도록 구 5.

성하였습니다.

인공지능(AI)처럼 탐색하기

1 차시

인공지능 (AI) 이 무서워요

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 5

학생용 활동지 1 차시 인공지능 : (AI) 이 무서워요 ?

이 활동을 하면

인공지능 의 문제해결 전략을 조사하고 발표할 수 있다

¦ (AI) .

인공지능 은 우리를 지배할 수 있을까 에 대해 토론 개요서를 작성할 수 있다

¦ ‘ (AI) ?’ .

무엇이 필요할까

인터넷이 가능한 환경 학생용 활동지

¦ ,

어떻게 할까

생각 열기

6 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

생각 키우기

인공지능(AI)을 정리해 봅시다 인공지능은 어떤 기능을 하고 어떤 특징을 가지고 있나요. , ?

◆

◆ 인공지능 은 인간을 지배할 수 있을까요 그렇다와 그렇지 않다로 대답하고 이유를 적어 볼까요(AI) ? ‘ ’ ‘ ’ ?

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 7 인공지능(AI)에 대한 부정적인 요소와 긍정적인 요소를 찾아 정리해 봅시다 개인 활동.( )

◆

인공지능 은 인간을 지배할 수 있다 와 그렇지 않다 로 조를 나눠봅시다

‘ (AI) ’ ‘ ’ .

◆

인공지능(AI)는

인간을 지배할 수 있다. ( ) 인간을 지배할 수 없다. ( )

생각 펼치기

인터넷을 이용하여 조별로 토론 준비를 합시다.

◆

토론준비 시 강한 인공지능 과 약한 인공지능 인공지능 의 문제해결방법 등을

(AI) (AI), (AI)

조사합니다.

토론은 주장 발표하기 팀당 분 작전타임 분 질의 및 응답 팀당 분 작전타임 분( 5 ), (9 ), ( 10 ), (4 ),

◆

주장 다지기 팀당 분 로 합니다( 2 ) .

주장 발표하기 발표자 명 질의 및 응답 발표자 명 주장 다지기 발표자 명으로 구성1 , 1 , 1

◆

합니다.

생각 다지기

조별 토론 및 토론 개요서 작성 요령

◆

토론 개요서는 제공되는 개요서 양식에 매 이내로 수기로 작성합니다

- 2 .

토론 개요서는 논제를 뒷받침하는 주장 근거 제시 자료를 정선되게 작성하면 됩니다

- , , .

- 실물 화상기에 토론 개요서를 화면으로 게시할 예정이며 주장 발표하기 에 사용합니다‘ ’ . 그 외 질의 응답하기 주장 다지기의 각 단계별 활동에 도움 자료로도 활용이 가능합니다, .

8 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

토론 개요서

< >

논 제

입 장 □찬성 반대□ 토론자명

토론 쟁점 정리

< >

쟁점1 주장

근거

예상반론

답변 쟁점2

주장

근거

예상반론

답변

인공지능(AI)처럼 탐색하기

2 차시

생각 나누기

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 11

학생용 활동지 2 차시 생각 나누기 :

이 활동을 하면

인공지능 은 우리를 지배할 수 있을까 에 대해 토론할 수 있다

¦ ‘ (AI) ?’ .

자신의 의견을 드러내며 다른 사람과 소통할 수 있다

¦ .

무엇이 필요할까

토론 개요서

¦ , 실물 화상기 혹은 프로젝터

어떻게 할까

생각 열기

▣ 주장발표하기 분 인공지능(5 ), ‘ (AI)은 인간을 지배할 수 있다’

▣ 주장발표하기 분(5 ) ‘인공지능(AI)은 인간을 지배할 수 없다’

12 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

생각 키우기

▣ 작전타임 분(9 )

▣ 질의 및 응답 팀당 분( 10 ) :

인공지능‘ (AI)은 인간을 지배할 수 있다 팀 질문 그렇지 않다 팀이 대답’ , ‘ ’

▣ 질의 및 응답 팀당 분( 10 ) :

그렇지 않다 팀 질문 인공지능‘ ’ , ‘ (AI)은 인간을 지배할 수 있다 팀이 대답’

생각 펼치기 ▣ 작전타임 분(4 )

▣ 주장 다지기 팀당 분( 2 )

인공지능 은 인간을 지배할 수 없다 팀의 주장 다지기 분

(AI) (2 )

인공지능 은 인간을 지배할 수 있다 팀의 주장 다지지 분

(AI) (2 )

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 13 생각 다지기

다른 토론 상황제시 : TV

◆ 에서 방송된 프로그램에서 뇌과학자인 정재승 교수가 인공지능이 인

간을 지배할 확률에 대해 언급을 한 부분이 있다.

사회자인 유희열 씨가 칩이 잘못 되어서 인공지능이 인간을 지배할 수도 있지 않느냐는 물음에 정재승 교수는

칩이 잘못돼서 갑자기 지배 욕망이라는 굉장히 고등한 기능을 얻을 확률은 원숭이가 타자기를 마구 쳐서 햄릿이 “ 나올 확률 과 같다고 비교하였다” .

이에 유시민 씨는 그 표현은 큰 자루에 항공기 부품을 넣고 마구 흔들어서 열었더니 항공기가 나올 확률과

“

같다 고 하였다” .“

정교수는 인공지능이 인간을 지배하려면 자기 자신을 의식하고 지배하고 싶은 욕망을 가져야 하고

① ② ③

인간에 대한 적대감을 가져야 한다고 하였다 인간의 뇌가 수학과 언어를 쓴지 만년 정도 되었고 의식 감정 욕구 . , , 같은 감정은 수만 년 이상아 된 정교한 기능이며 이런 감정은 우리가 왜 가졌는지도 모르기 때문에 인공지응에 넣어줄 수 없다는 말을 하였다 인공지능은 어떤 방식으로 문제를 해결할까. ? , , ① ② ③과 같은 문제를 인공지능에 넣는 것은 왜 어려운 일인지 인공지능의 문제해결 방식을 통해서 알아보자.

➜

인공지능(AI)처럼 탐색하기

3 차시

죄수의 딜레마

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 17

학생용 활동지 3 차시 죄수의 딜레마 :

이 활동을 하면

¦

게임이론 중 죄수의 딜레마에 대해서 자신의 이론을 발표할 수 있다.

¦

죄수의 딜레마에 대해 다른 의견의 의견을 경청하며 토론할 수 있다.

무엇이 필요할까

¦

인터넷이 가능한 환경 학생용 활동지,

어떻게 할까

생각 열기

◆ 다음 글을 읽고 생각해 봅시다.

두 사람 A, B가 어떤 사건의 용의자로 지목되어 경찰에 체포되었다 경찰은 이들이 이 사건의 범. 인이라는 심증은 있지만 뚜렷한 물증이 없었다 따라서 이들을 이 사건의 범인으로 기소하기 위해. 서는 최소한 이들의 자백이 필요했다 이들의 자백을 끌어내기 위해 경찰은 . A, B를 두 개의 다른 심문실로 데려가 다음의 제안을 하였다 두 사람이 모두 범죄를 저질렀다고 자백한다면 경찰은 이 . 두 사람을 기소할 것이고 이들에게는 각각 년형이 선고될 것이다 만일 두 사람 모두 끝까지 범죄 5 . 사실을 부인한다면 경찰은 두 사람을 본 사건의 범인으로 기소할 수는 없지만 이들이 이전에 저지 른 사소한 범죄 사실을 끄집어내어 기소할 수 있고 그 경우 두 사람에게는 년의 형량이 선고될 것1 이다 만일 한 사람이 자백을 하고 다른 사람은 끝까지 범죄 사실을 부인하는 경우 경찰로서는 적. 어도 한 사람이 자백했으므로 둘을 기소할 수 있다 다만 자백한 한 사람에게는 최대한 배려하여 . 반성문만 쓰고 경찰서를 나갈 수 있게 해주지만 끝까지 부인한 사람에게는 범죄 사실에 대한 년, 5 형에 위증 혐의를 덧씌워 년형을 추가할 수 있다 자신이 용의자 라면 용의자 가 선택하게 될 2 . B A 전략을 예상해 본 후 자신은 어떤 전략을 선택할지 생각해보자 단 두 용의자는 다른 심문실에 갇. ( , 혀 있으므로 서로 의견을 교환할 수 없는 상황이다.)

이 게임에서 사용하는 가정은 다음과 같다.

◆

가정 모든 참가자는 합리적으로 결정한다

: 1. .

모든 참가자는 모든 참가자들이 합리적으로 결정할 것을 안다

2. .

이 논리가 재귀적으로 무한히 확장된다

3. .

재귀 원래 자리로 되돌아가거나 되돌아옴 ※ :

18 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 19 생각 키우기

용의자 가 할 수 있는 선택을 모두 적어 볼까요B ?

◆

용의자 A, B에 의해서 발생할 수 있는 상황을 모두 적어 볼까요?

◆

용의자 A, B에 의해서 발생할 수 있는 상황을 표로 나타내 볼까요?

◆

20 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

생각 펼치기

용의자 의 입장에서 자신의 생각을 가지고 토론을 하고자 합니다 토론 전에 나의 의A .

◆

견이 가장 합리적이라고 생각하는 이유를 정리해 볼까요?

용의자 의 입장에서 나의 같은 생각을 가진 사람을 교실 안에서 찾아 모둠을 만들어 A

◆

봅시다 모둠원들과 의견을 공유해봅시다 아래 표에 모둠원들이 합리적이라고 생각한 의. . 견을 적어 볼까요?

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 21 생각 다지기

우리 모둠에서 제시할 합리적이라고 생각한 이유를 적어 볼까요?

◆

교실 내에서 의 입장에 대해 토론해 볼까요A ?

◆

용의자 에 입장에서 가장 합리적이라고 생각하는 여러 조의 의견을 적어 볼까요A ?

◆

22 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

내 생각의 변화를 적어 볼까요?

◆

기댓값을 이용하여 정리해 볼까요?

◆

인공지능(AI)처럼 탐색하기

4 차시

인공지능 (AI) 처럼 탐색하기

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 25

학생용 활동지 4 차시 인공지능 : (AI) 처럼 탐색하기

이 활동을 하면

¦

트리를 이용하여 미로를 표현할 수 있다.

¦

죄수의 딜레마를 트리를 이용하여 표현할 수 있다.

¦

인공지능(AI)처럼 탐색해보고 인공지능(AI)이 인간을 지배할 수 있다는 막연한 두려움 에 대해 논리적으로 비판할 수 있다.

무엇이 필요할까

¦

학생용 활동지

어떻게 할까

생각 열기

다음 글을 읽고 생각해 봅시다.

◆

미로(迷路)는 복잡한 길을 찾아 출발점부터 시작해 도착점까지 도달하는 퍼즐이다 미로는 길을 잃. 게 만들어 목표지점에 도달하기 어렵게 만드는 구조이고 미궁, (迷宮)은 목표지점에 도달할 때까지 갈 림길이 없이 연결되도록 한 것이다 둘 다 유사한 공간의 반복으로 최종목적지에 도달하기까지 심리. 적인 압박을 받으며 그 강도에 따라 미로나 미궁의 복잡성이 서로 다를 수 있다 미로나 미궁의 복, . 잡한 구조를 단순화 시켜놓은 것이 직선다이어그램이며 이는 입구와 출구를 직선상에 표시하고 중, , 간의 갈림길을 직선상의 좌우 또는 상하에 표시함으로써 미로나 미궁의 전체 구조를 단순화하여 보 여준다.

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%AF%B8%EB%A1%9C

26 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

아래와 같은 미로 문제를 해결해 보세요 그리고 어떻게 해결했는지 자신만의 전략을 적.

◆

어보세요.

생각 키우기

시작 스타트 지점에서 도착 골 지점까지 이동하는 경우를 시각적으로 어떻게 나타낼 수 ( ) ( )

◆

있을지 생각해 볼까요?

인공지능은 미로 탐색을 어떻게 할까요?

◆

인공지능에게 미로를 탐색하는 방법을 어떻게 가르쳐 줄까요?

◆

자신만의 방법을 발표하고 서로 공유해 볼까요?

◆

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 27 다른 학생들과 미로 문제를 해결하는 자신만의 방법을 발표하고 서로 공유해 볼까요?

◆

생각 펼치기

인공지능(AI)에서의 탐색의 기본 방법에 대해 알아볼까요?

◆

▣ 탐색이란?

기본적으로 여러 개의 자료 중에서 원하는 자료를 찾는 작업이다.

◦

컴퓨터가 가장 많이 하는 작업 중의 하나이다.

◦

탐색을 효율적으로 수행하는 것은 매우 중요하다.

◦

28 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

이와 같은 탐색을 통해 세상에 도움을 주는 일에 대해 생각해 볼까요?

◆

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 29 인공지능(AI)은 미로 탐색을 어떻게 할까요?

◆

◆

인공지능(AI)에게 미로를 탐색하는 방법을 어떻게 가르쳐 줄까요?

자신만의 방법을 발표하고 서로 공유해 볼까요?

◆

30 ^￭ 2017 중학교 자유학기제용 프로그램 학생용[ ]

◆ 트리를 이용하여 인공지능(AI)이 탐색할 수 있는 형태로 바꿔 볼까요?

생각 다지기

◆

죄수의 딜레마를 트리를 이용하여 나타내 볼까요?

◆

각자의 생각을 발표하고 토론해 볼까요?

인공지능(AI)처럼 탐색하기 ￭ 31

◆

인공지능(AI)과 관련된 전문가들이 이야기 하는 영상을 보면서 자신의 생각을 정리해 볼까요?

연 구 진

연구 책임자 함남우 인천대학교 수학과 교수

< > ( )

연구 자문진 김주아 한국교육개발원 영재교육센터 소장

< > ( )

강병직 청주교육대학교 교수 ( )

심현보 인천과학예술영재학교 교감 ( )

연구 집필진

< > 김우태 인천과학예술영재학교 교사( ), 윤덕한 인천과학예술영재학교 교사( ) 황선미 인천과학예술영재학교 교사 김완일 인천과학예술영재학교 교사 ( ), ( )

김진영 인천과학예술영재학교 교사 원기재 인천과학예술영재학교 교사 ( ), ( )

조대기 인천과학예술영재학교 교사 허석 인천과학예술영재학교 교사 ( ), ( )

조우영 석남중학교 교사 황영미 인천효성중학교 교사

( ), ( )

융합인재교육프로그램 중학교 자유학기제용 학생용 2017

인공지능(AI)처럼 탐색하기

발행일 : 2017. 12. 27.

발행처 : 한국과학창의재단 인천대학교, 인쇄처 : 네오다큐(032-429-1628)

인공지능(AI)처럼 탐색하기

2017 융합인재교육프로그램[학생용]

인공지능(AI)과 빅데이터, 그리고 우리의 삶

인공지능(AI)처럼 탐색하기

2017 융합인재교육프로그램

인공지능(AI)과 빅데이터, 그리고 우리의 삶

DD17120003

학 교 급 중학교 자유학기제용 구 분 학생용

인공지능(AI)처럼 탐색하기2017 융합인재교육프로그램[학생용]