원제 : The Primacy of Doubt(의심의 중요성)

방대한 과학적 개념과 번역서 특유의 난해한 문장 때문에 읽는 중간중간 이해하기 어려운 대목을 자주 만났다. 그럼에도 불구하고 예상했던 것보다 책이 꽤 잘 읽혔다. 막상 완독을 하고 나니 무엇부터 기록해야 할지 막막하기도 했지만, 한 가지 분명한 수확은 있었다. 바로 이 책을 집어 든 가장 큰 이유였던 기후 예측의 핵심, '앙상블 예측'이 무엇인지 어렴풋이 윤곽을 잡게 되었다는 점이다.

'불확실성을 이용하여 불확실성을 어느 정도 해소할 수 있다' - 불확실한 세계를 예측하고 이해하는 불확실성의 과학

- 일차식은 선형이고, 이차식이상은 비선형: 자연계는 비선형이 더 많다.

- 국소적인 예측은 일정 범위(기간)가 넘어가는 미래(국소적)를 예측하는 것은 불가능하다.

- 통계적이며 거시적 예측은 국소적인 예측과 다르게 대략적인 방향성 같은 것은 거시적 예측 가능하다.

- 현재의 항상블 예측: 고차원 혼돈계(현상황)를 저차원 혼돈에 잡음을 추가해 단순화한다. (불확실성을 인위로 연출하여 불확실성을 더 넣어 예측도가 더 높아진다 - 다양한 예측값들을 모아 앙상블 예측한다.)

- 혼돈계 예측: 확률과 앙상블

날씨 E가 확률 p로 발했을 때 경제적 손실 L, 비용 C로 예방하면 손해가 없다.

경제적 손해의 기댓값 p곱하기L 값이 C보다 크면(pL ＞ C) 대비가 합리적이다.

아직은 생소하고 익숙하지 않은 개념들이 많아 내 지식의 부족함을 느끼기도 했다. 하지만 시간을 두고 숙련의 과정을 거친 뒤, 한두번쯤 더 회독하면서 좀더 깊은 이해를 해보고 싶다.

혼동계에서 발생한 잡음은 신호를 훼손하지 않고 오히려 증폭하는 긍정적인 요인으로 작동할 수 있다.

책을 읽으며 관심 있거나 기억하고 싶은 단어와 문장을 두서없이 기록해본다.

* 앙상블 (기후)예측

* 프랙털 

* 칸토어 집합

* 나비에-스토크스 방정식

* 몬테카를로 계산법

* 멱법칙(power-law): 한 수의 상대적 변화가 다른 수의 거듭제곱(지수)에 비례하여 나타나는 함수 관계를 의미

멱법칙(power-law, 멱법칙): 거의 모든 다중규모 시스템(질병 확산, 경제, 날씨, 심지어 우주 전체!)의 비선형적 특성을 설명 -p218

* 섭동?: 단순한 매개변수 섭동으로 잘 드러나지 않는 두 번째 유형의 불확실성이 존재한다.

*  지진의 강도를 가늠하는 로그 스케일의 리히터 규모를 이용하여 국가 간 충돌을 몇 가지 수준으로 분류해보니, 갱단 사이의 충돌 과 국가 사이의 전쟁은 치명적 충돌 스펙트럼deadly conflict spectrum 상의 작은 점에 불과했다. -p261

글귀 —————

초기값 문제란 방정식을 풀어서 일반해를 구한 후 주어진 초기 조건을 대입하여 단 하 나의 해를 결정하는 수학적 풀이법의 통칭이다. -p150

물리기반모형을 이용하여 통계-경험모형의 예측 능력을 향상시킬 수 있을까? 가능할지도 모른다. 그러나 통계-경 험모형과 물리기반모형을 하나로 합치려면 물리기반모형에 어떻게든 확률적 속성을 부여해야 한다. -p162

물리기반모형에 확률적 속성 부여 방법은 몬테카를로 계산법을 도입

아프리카에는 이런 속담이 있다. “빨리 가고 싶으면 혼자 가고, 멀리 가고 싶으면 함께 가라.“ -p208

복잡한 비선형계에서 불확실성을 제대로 평가하 여 신뢰할 만한 예측을 내놓으려면 앙상블 예측이 필수적이다. -p269

전력집중 모드를 최대한으로 활용한 후에 저전력 모드로 진입하는 것이 바람직하다. 과거에 있었던 대 부분의 유레카 순간은 이 순서를 지켰을 때 찾아왔다. - p361

어릴때 많은 경험을 통해 더 나은 미래를 만들수 있다는 것과 몰입후(익숙함, 숙련을 통해) 유연하고 자연스움이 만들어진다는 내 생각과 맞는 것 같다.

영어 제목과 한국어 제목에서 무언가 큰 차이를 느꼈다. 영어 제목에서 느껴지는 감성은 지극히 철학적인 접근이라는 짐작을 하기 쉽지만 번역 과정에서 바뀐 제목은 기술 서적이라는 느낌을 크게 준다. 사실 이게 내가 속은 지점이다. 내가 처음 해당 책에서 기대했던 것은 기술적인 논의였다. 하지만, 그 안에는 철학적인 접근이 주를 이룬다. 과학적인 이론에 대한 묘사보다는 이를 둘러싼 작가의 견해가 두드러진다. 이것이 해당 책의 특징이었다. 하지만, 번역본의 제목은 확실히 불확실성이라는 주제를 잘 묘사하는 것 같기도하다. 원제목은 아마 이에 대해서 전혀 알 수 없었을 것이다.

책에 대한 감상은 모르던 분야에 대한 수 많은 떡밥을 뿌렸다는 점이다. 삼체 운동, 프렉탈 이론, 기상학, 몬테카를로 확률 접근법 등 다양한 이론들에 대한 지식을 얻게 되었고 이에 대한 저자의 견해가 해당 분야에 대한 흥미를 불러오는 효과를 가져왔다고 생각한다.

확률적인 접근에 대해서 다시 한 번 더 생각을 하게 되는 계기라고 생각한다. 그리고 예측 불가능한 상황에서 노이즈가 가지는 힘과 머신러닝에서 사용되는 정규분포 노이즈에 대한 견해가 하나 생겼다는 점은 분명히 감사해야하는 지점이라고 생각한다.