머리말

흔히 인공지능이라고 하면 수학과 프로그래밍, 특히 파이썬을 떠올릴 것이다. 그래서 인공지능의 기초를 공부하기 위해 선형대수학, 일변수 미적분학, 확률과 통계, 파이썬을 각각 따로 찾아보곤 한다. 이러한 접근 방법이 정석이긴 하지만, 모두 따로 습득하는 데는 많은 시간이 소요되며 네 가지를 유기적으로 연결하면서 학습하기가 쉽지 않다.
이 책은 수학(선형대수학, 일변수 미적분학, 확률과 통계), 파이썬, 인공지능이라는 세 가지 구슬을 꿰어 하나의 보배로 만들고자 기획하였다. 기본적인 전체 원고는 제1 저자(민만식)가 대학교 AI학과에서 사용한 강의록을 확장하여 구성하였고, 예제의 배경조사, 수학 개념의 검토와 검증, 내용의 정확성과 명료성 및 연습문제 파이썬 프로그래밍 실습은 제2, 3 저자(강주석, 김연준)가 능숙한 솜씨로 작성하였다.
이 책에서는 예제를 수학적으로 설명함과 동시에 파이썬 코드를 이용해 풀이하고자 하였다. 실제로 독자들이 책 안의 코드를 따라 직접 실습해 보면 선형대수학, 일변수 미적분학, 확률과 통계와 파이썬을 동시에 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 지금까지 간단한 수식에 대한 파이썬 코드를 작성하는 책은 종종 있었으나, 수학 문제를 파이썬 코드로 자세히 설명하고 많은 예제를 다룬 책은 찾아보기 어려웠다. 이러한 관점에서 이 책이 수학과 파이썬을 연결하는 새로운 시도라고 감히 말하고 싶다.
이 책은 크게 3개 PART로 구성되었으며, 모든 PART에 학생들이 실습할 수 있도록 예제와 연습문제에 풀이와 파이썬 코드를 첨부하였다.
PART 1은 학부 선형대수학의 내용 중 인공지능에서 꼭 필요한 부분을 발췌하여 관련 개념과 정리를 다루고 있다.
PART 2는 미분과 적분의 주요 개념을 소개하고 인공지능에서 반드시 필요한 일변수 미분과 적분 등에 대해 설명하고 있다.
PART 3은 확률과 통계에 관한 내용으로 확률, 이항분포, 정규분포, 신뢰구간과 검정, 상관분석과 회귀분석 등의 개념을 소개하고 있다.
저자가 기대하는 이 책의 독자층은 고등학교 수준의 수학 지식을 가진 사람 중 인공지능을 공부하고자 하는 모든 사람이다. 다시 말해 수학을 어느 정도 공부한 고등학생부터 대학생, 대학원생까지 볼 수 있다. 이 책을 처음부터 끝까지 따라가다 보면 수학과 파이썬을 연결하며 이해할 수 있고, 이를 통해 머신러닝과 딥러닝의 기초적인 알고리즘을 파이썬으로 직접 구현해 볼 수 있는 능력을 갖추게 될 것이다. 이 책을 공부한 이후에는 다변수 미적분학과 고급행렬대수, 고급확률통계 등의 심화과정 학습이 필요한데, 이는 추후 출간 예정인 『인공지능 고급수학』을 통해 소개할 예정이다.
이 책의 출간을 위해 물심양면으로 지원해 주신 자유아카데미 관계자분들께 깊은 감사를 드린다. 좋은 책이 되도록 힘썼지만, 미처 발견하지 못한 오류가 있을 수 있다. 이에 대해 독자 여러분의 너른 양해를 구한다. 출간 후 확인되는 수정 사항, 연습문제 해답, 참고 자료 등은 자유아카데미 홈페이지 자료실(www.freeaca.com)에 올릴 예정이니 참고하기를 바란다. 끝으로 원고가 완성되기까지 넓은 이해와 격려로 큰 힘을 준 저자들의 가족들에게 감사를 전한다.