이 책에서 다루는 내용

인공지능의 개념과 방법론을 비롯해 헬스케어와 의료 분야에서 실제로 응용되는 사례 등을 포함하는 다학제적이고 포괄적인 책이다. 선구적인 의사-데이터 과학자가 저술한 책으로, 의료와 데이터 과학이라는 두 영역 사이의 지적이고 학문적인 접점을 대칭적으로 균형 있게 제시한다.

인공지능의 기초 개념과 내과계와 외과계를 아우르는 다양한 의료 분야의 실제 응용 사례들로 내용이 구성돼 있다. 각 파트마다 중요한 핵심 개념이 정리돼 있으며, 세계에서 명망 있는 다양한 분야의 전문가들이 개인적인 관점을 피력한 여러 소고를 풍부하게 포함한다. 부록에는 핵심 참고 문헌, 용어집, 인공지능 관련 회사 등의 정보를 실었다.

이 책의 목적은 인공지능이라는 부상하는 새로운 기술을 사용함으로써 헬스케어와 의료 분야의 전환적 패러다임을 만드는 것이다. 이를 위해 의사들에게는 인공지능 방법론을 포용하기 위한 영감을 주고, 데이터 과학자들에게는 의료 에코시스템에 대한 지식을 전달할 것이다.

-클라우드 컴퓨팅, 지적 에이전트부터 딥 강화 학습, 만물인터넷까지 관련 주제를 폭넓게 소개
-의사와 데이터 과학자들이 쉽게 접근할 수 있도록 이해하기 쉬운 형태의 인공지능 개념과 응용 분야 제시
-인공지능이 여러 의료 세부 전문 과목에서 활용되는 방식과 미래 전망 논의
-의료와 헬스케어 인공지능이 성공적으로 구현되기 위해 필요한 요소 설명

이 책의 대상 독자

여러 주제를 포함하고 있는 이 책은 “지능-기반 의료”로 가기 위해서, 헬스케어와 의료 분야에서 데이터 과학, 인공지능, 인간의 인지기능의 원리 및 응용에 관한 풍부한 기초를 다룬다. 주제에 관심이 있는 독자라면 누구나 읽을 수 있게 구성했다. 따라서 진료에 바쁜 의료인, 관심있는 데이터 과학자 및 컴퓨터 과학자, 통찰력을 가진 투자자, 호기심이 많은 병원 관리자 및 리더(최고 경영책임자, 최고 정보책임자 등), 그리고 지식에 목마른 환자와 그 가족이 모두 이 책의 독자가 될 수 있다. 이 책에는 임상 의사가 재미없어 할 수 있는 수학 공식이나 난해한 데이터 과학 주제들이 거의 없다. 그렇다고 의학 전문 용어로 채우고, 인공지능의 개념을 피상적으로 다루지도 않았다. 또한 데이터 과학과 인공지능에 대한 내용에 소홀하지도 않다. 이 영역의 대부분의 요소가 그러하듯, 이 책은 임상 의료, 의학 지식, 인공지능, 데이터 과학이 합쳐진 하이브리드이다. 간단히 말하면 이 책은 빠르게 성장하고 있는 의료와 인공지능 사이의 접점을 정의하는 데 관심이 있는 모든 사람을 염두에 두고 쓰였다.

이 책의 구성

1부에서는 여러 용어를 소개하고, 인공지능의 기초 개념을 설명한다. 또한 신경과학과 인공지능의 관계를 탐구한다. 인공지능의 초기 역사와 이 시기 동안의 의료 인공지능의 역사도 설명하는데, 인공지능의 탄생과 의료 분야의 응용은 오늘의 기술을 이해하는 핵심이 된다. 의료 인공지능에 관한 흔한 오해에 대해서도 간단히 설명한다.

2부는 오늘날 생의학 데이터 과학과 인공지능이 어떤 상태에 있는지 상세히 설명하고, 헬스케어 데이터, 데이터베이스, 생의학 데이터 과학의 기초 요소를 소개한다. 오늘날 가장 널리 사용되는 머신러닝과 딥러닝에 관한 내용이 2부의 핵심이다. 더불어 인지 컴퓨팅, 자연어 처리, 로보틱스의 핵심 개념도 소개한다. 의료 인공지능의 기초를 배우기 위한 추천 전략도 소개한다.

3부는 의료 인공지능이 응용되는 여러 영역을 소개하고, 의사 업무의 인지적 측면을 설명한다. 그 다음 각 세부 전문 과목별 의료 인공지능을 살펴보는데, 특히 최전선에 있는 세부 전문 과목에 대해 별도로 논의한다. 의료 인공지능을 성공적으로 구현하기 위한 여러 유용한 가이드도 소개한다.

4부는 의료 인공지능의 미래를 다룬다. 증강 및 가상현실, 만물인터넷 시대의 인공지능의 미래 등을 소개한다. 가상 비서, 양자 컴퓨팅도 간단히 다뤘다. 의학과 관련된 인공지능의 미래는 별도로 논의한다. 마지막 부분에는 핵심 참고 문헌(책과 논문), 상위 100개 이상의 참고 문헌, 알아둘 만한 의료 인공지능 회사 100개, 용어집을 수록했다.

지은이의 말

인공지능은 복잡다단함에 지친 자들에게 휴식을 주는 안식처이기도 하고, 현 시대 생명의학 및 임상 의학 분야의 퍼펙트 스톰이 일어나는 곳이기도 하다. 이 분야는 해결해야 할 과제가 산더미처럼 쌓여 있으며, 의료와 헬스케어에 직면하는 여러 가지 문제들에 대한 혁신적인 해법과 재미있는 발견들이 일어날 수 있는 곳이기도 하다. 인공지능 패러다임은 의료와 헬스케어를 혁신시킬 수 있는, 한 세대에 한 번 정도 주어지는 기회이며 문제의 크기에 상관없이 대학병원 집중관찰실에서 아프리카 사하라 이남의 말라리아 문제로 고생하는 지역에 이르기까지 고루 영향을 미칠 수 있다.

책의 내용은 헬스케어와 연관된 인공지능에 대한 지식 뿐만 아니라, 인공지능의 개념을 이해하는 데 관심이 있는 모든 사람을 위해 포괄적인 인공지능 프레임워크를 제공하도록 구성했다. 이 책 안에는 다양한 배경 지식을 가진 선별된 전문가들이 책 내용과 연관된 소주제에 대해 쓴, 거의 100개에 이르는 주해(註解)가 포함돼 있다. 이 주해들은 독특한 관점과 전문 지식을 담고 있으며, 필요적절한 곳에 삽입돼 있다.

이 책이 우리 모두를 고무시켜 임상 의학과 헬스케어에서의 데이터 과학과 인공지능이라는 낯선 세계를 지속적으로 탐구할 수 있는 힘을 주고, 모든 환자에게 도움이 될 수 있도록 헬스케어의 수많은 영역에 이런 능력들이 적용되기를 바란다. 우리는 종종 환자가 별도의 인간 변종인 것처럼 말하지만, 빠르거나 늦은 차이는 있을지 몰라도 우리 모두는 환자이다. 인공지능, 그리고 그와 관련된 미묘하고 신비한 점들을 탐구하고, 그런 도구를 의료와 헬스케어에 적용하는 것은 다음 세대를 위한 우리의 가장 큰 유산이 될 것이다.

옮긴이의 말

이제 인공지능을 빼고 미래를 말하는 것이 사실상 불가능해졌다. 2016년 이세돌과 알파고의 대결에서부터 최근의 챗GPT, GPT-4까지 인공지능은 점점 더 우리의 삶에 가까이 다가왔다. 스마트폰 앱이나 소프트웨어 등 인공지능이 들어간 예를 쉽게 찾을 수 있게 됐다.

그렇게 바뀌는 동안 우리를 포함한 전세계는 코로나19 팬데믹을 겪었다. 포스트 코로나가 어떤 방향으로 어떻게 진행될지 정확히 예측하기란 쉽지 않다. 다만 보건의료체계의 여러 문제가 노출된 만큼 변화는 불가피할 것으로 보인다. 소아과는 코로나 팬데믹으로 직격탄을 맞았고, 내과, 외과, 소아과, 산부인과를 비롯한 소위 ‘메이저 과목’들 또는 ‘바이탈을 잡는다’는 과들에 대한 기피 현상까지 생겼다. 뭔가 잘못되고 왜곡됐다는 느낌을 지울 수 없다.

이 책의 번역은 한 사람의 의사로서, 그리고 ICT 책을 번역하거나 저술해 온 아마추어 작가로서 인공지능 시대의 의료(지능 기반 의료)라는 접점을 고민해 보고자 시작했다. 내가 속한 신경과는 넓고, 의학은 더 넓다. 컴퓨터와 인공지능 분야도 마찬가지로 넓어, 짦은 공부로 무엇을 좀 안다고 하기 민망할 정도다. 위안이라면, 지금까지는 무엇을(What) 안다는 것이 중요했었는데 GPT-4 등이 등장함으로써 앞으론 무엇이 아니라 어떻게(How) 아는지가 중요해질 것 같다는 사실이다. 그렇다면 뭔가를 모색하고 노력하는 그 자체가 중요한 게 아닐까 하는 위안 말이다.

이 책은 나와 비슷한 고민을 하는 의사를 비롯한 보건 의료인, 그리고 보건 의료 ICT를 활용해서 가치 있는 것을 창출하려는 과학, 기술자 모두에게 도움이 될 것이다. 이 분야는 양쪽의 협업 없이는 현실적으로 아무것도 할 수 없다는 데 전적으로 동의한다. 협업하기 위해선 이해가 필수이고, 이 책은 그 이해에 다가서는 데 도움이 될 수 있을 것이다. 책의 여러 군데서 그와 관련한 전문가들의 고민을 접할 수 있다. 대부분 미국의 이야기이지만 우리가 참고할 만한 것도 많다.