• 대표인사말
  • 연혁
  • 공지사항
  • 좋은글과 풍경
  • 회사오시는길
 
 
 
HOME > 생능출판사 >공지사항
 
    
[SW교육 칼럼]컴퓨팅적 사고력(지넷 윙 MSR 부사장의)
관리자 [master]   2015-11-27 오후 5:11:08 2719
 

마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠와 애플의 창업주 스티브 잡스, 페이스북을 창업한 마크 주커버그의 공통점은? 바로 어렸을 때부터 프로그래밍을 접하고 직접 경험했던 것이다. 이미 미국과 같은 선진국에서는 일찌감치 컴퓨터 과학 수업을 포함하도록 교육과정을 개편했다. 영국은 지난 해부터 컴퓨터 과학 과목을 필수로 가르치고 미국도 네 개 주에서 교과목으로 포함해 시행하고 있다. 이 시점에서 간과해서는 안될 것이 코딩이나 프로그래밍 같은 ‘기술’을 가르치는 것이 아니라 ‘컴퓨터 과학자와 같이 생각하는 방법’을 키우는 것이 더 중요하다는 점이다. 이번 회에서는 지넷 윙 마이크로소프트연구소(MSR) 부사장이 연구하고 전세계 교육계 확산에 기여하고 있는 컴퓨팅적 사고력(Computational Thinking, CT)이 왜 중요한지 짚어보도록 하겠다.

이미란 mirani@microsoft.com | 이미란 상무는 MSR에서 학술연계 및 지원을 담당으로 한국과 아태지역의 대학들과의 협업을 책임지고 있다. 2005년에 마이크로소프트 연구소에 합류한 뒤 대학 및 연구소, 교육 관련 정부 기관과의 장기적인 협력 프로그램을 기획, 개발하고 관리하고 있다.

산업 발전과 시대의 혁신은 항상 많은 변화를 수반해 왔다. 농업 혁명, 산업 혁명을 이루면서 인류는 말 그대로 혁명적인 변화를 겪어 왔다. 산업 혁명을 거치면서 대량생산, 대량분배, 대량소비가 가능해진 고도로 산업화된 사회로 넘어왔다. 산업화 시대에는 반복적인 경험이 기술이 되므로 꾸준히 성실하게 일하기만 한다면 각 분야의 전문가가 될 수 있었다.

하지만 컴퓨팅적 사고력 기술이 빠르게 발전하면서, 그에 맞춰 우리가 살아가는 방식과 세계, 그리고 그에 따라 시장과 비즈니스도 완전히 변화했다. 처음 인터넷이 개발되고 PC가 보편화되던 시절 우리는 통신망을 통해 지구 반대편 사람들과 대화를 주고받을 수 있다는 것 만에도 열광했다. 하지만, 이제는 잘 조성된 네트워크 환경 위에서 모바일 디바이스를 들고 언제 어디서나 일하고 커뮤니케이션하며, 어마어마한 양의 데이터를 주고 받는다. 항상 어딘가에 접속해 있는 것이 일상이 되었다. 삶의 방식 자체가 변화된 것이다.

인공지능의 초기 형태인 지능형 알고리즘도 빅데이터와 맞물려 놀라운 속도로 발전하고 있다. 계산과 같은 단순하고 반복적인 작업에서 벗어나 머신러닝을 활용해 분석과 예측까지 가능하다. MSR에서 연구해 실용화까지 된 음성 비서 서비스인 '코타나(Cortana)'는 지난 월드컵에서 16강전의 8경기의 결과를 모두 맞혔고, 3,4위 전을 제외하고 결승전까지 모두 적중했다. 해당 국가 팀의 과거 모든 기록 뿐만 아니라 개별 선수 경기력 분석, 경기 전후 당일 온도와 습도 등 날씨 변수에 팬들의 숫자와 응원 열기까지 빅데이터를 머신러닝을 통해 분석해낸 예측 결과다.


소프트웨어 혁명이 가져올 새로운 기회를 잡기 위해서는

새로운 시대에는 사물에서 쏟아지는 데이터에서 자동으로 가치를 만들어낸다. 동시에 인간과 기계가 협업하면서 이전과는 비교할 수 없는 새로운 생산성을 만들어내기도 한다. 또한 개인이나 스타트 업의 경우에도 새로운 아이디어를 비교적 손쉽게 앱으로 만들거나 3D 프린팅으로 구체화해 전세계에 아이디어를 팔 수 있는 플랫폼이 열려있다.

이러한 소프트웨어 혁명 시대를 위해서는 근본적이고 체계적인 준비가 필요하다. 미국, 영국 등 주요 선진국에서는 이미 공교육 과정에 컴퓨터 과학 교육을 정규 과정으로 채택해 컴퓨팅적 사고력를 가르치고 있다. 우리나라는 90년대에 국가적으로 정보화에 대한 과감한 투자와 노력으로 현재 IT 강국으로 우뚝 설 수 있었다. 그러나 치열한 격전이 펼쳐지는 미래 정보화사회에서 앞으로도 우리가 IT 강국의 명성을 이어가기 위해서는 기술 혁신의 원천이 되는 컴퓨터 과학 교육에 대한 투자가 그 어느 때 보다 중요해졌다.

새로운 세대를 위한 컴퓨팅적 사고력

컴퓨팅적 사고(Computational Thinking, 이하 컴퓨팅적 사고력)는 지넷 윙(Jeannette M. Wing) MSR 부사장이 연구 개발한 방법론으로 컴퓨터 과학의 이론, 기술, 도구를 활용하여 현실의 복잡한 문제를 해결하는 사고의 방식을 뜻한다.

마침 지넷 윙 MSR 부사장이 지난 10월 초 한국을 방문해 컴퓨팅적 사고력이란 무엇인지, 그리고 컴퓨팅적 사고력이 왜 중요한지 알리는 기자 간담회를 가졌다. 윙 부사장은 ‘컴퓨팅적 사고력’의 뜻은 컴퓨터 과학자처럼 사고하는 방식이라고 소개했다. 보다 구체적으로는 컴퓨팅 원리를 활용해 문제를 분석하고, 요소간 관계를 재정립해 문제를 재구성하고, 이를 해결하기 위한 알고리즘을 만들어 문제를 해결할 수 있는 구조적인 시각을 제공하는 사고방식이다. 이 과정에서 논리력, 데이터 분석력, 창의력 등을 요구한다고 설명했다.

왜 컴퓨팅적 사고력을 가르치나

컴퓨팅적 사고력 교육은 경제, 사회, 인문, 예술 등 모든 분야가 소프트웨어와 컴퓨터가 관련되어 있는 현대에 반드시 갖추어야할 사고의 방식을 가르치는 것이다. 예를 들어 의료분야에서는 전자의료정보를 어떻게 치료에 활용할 것인지, 인문학에서는 수백만의 장서 분석을 통해 인류학의 변천을 연구하는 식이다. 컴퓨팅적 사고력은 읽기, 쓰기, 산수와 마찬가지로 21세기를 살아가는 모든 사람에게 필요한 기본적인 사고능력이라 할 수 있다. 일례로 한 고등학생이 버스를 기다려야 하는 불편함이 있어 어떻게 해결할 수 있을까 고민하고 해결 방법을 모색함에 있어 문제를 추상화 하고 알고리즘을 만들어 각각의 문제 단계에 필요한 것이 무엇인지, 많은 단계들을 나열해 해결 방안을 찾았다. 문제를 해결하기 위해 공공데이터를 활용해 버스가 도착할 시간을 알려주는 앱을 개발한 것으로 컴퓨팅적 사고력의 대표적인 사례라 할 수 있다.

컴퓨팅적 사고력 교육은 문제해결능력의 중요성을 강조한다. 문제해결능력은 논리, 통찰, 해석을 근본 토대로 한다. 현 교육시스템 상에서 문제해결능력을 어떻게 기를 수 있는가에 대한 문제에 컴퓨팅적 사고력이 적용된다. 그러므로 단순히 컴퓨터 알고리즘을 가리키는 것이 아니라, 창의성이 문제가 된다. 자신의 논리를 개발하는 것이 중요하다. 컴퓨팅적 사고 방법들과 모델들은 우리가 혼자 처리할 수 없는 문제를 해결하고 시스템을 디자인 할 수 있도록 돕는다. 컴퓨터 과학자뿐 아니라 모두를 위한 근본적인 기술이다.


컴퓨팅적 사고력, 어디에 쓰이나요?

지넷 윙 부사장은 약 10년전 컴퓨팅적 사고력에 대해 처음 이론을 정립한 이후 여러 분야에서 많은 발전이 있었다고 밝혔다. 특히 생물학 분야에서 큰 발전이 있었다. 생물학자들이 컴퓨팅적 사고력 사고방식을 연구에 활용하면서 “샷건 알고리즘”을 통해 게놈 염기서열분석이 매우 빠르게 진행되었다. 그 이후 생물학자들은 컴퓨터 과학자들과 협업하며 컴퓨팅적 사고력를 다양한 방식으로 적용했다. 컴퓨터 과학에서 사용하는 모델과 컴퓨팅에 적용할 수 있는 역학관계가 생물학에서 완벽하게 적용가능 하다는 발견을 한 것 또한 큰 성과였다.


컴퓨터 과학에서는 프로그램을 대상으로 올바른지 증명하는 기법을 사용한다. 프로그램 전체를 상태공간(State Space)으로 표시해서 프로그램의 속성을 증명하기 위해 모든 상태를 연구를 하고 살펴보는 것인데 이런 기법은 마이크로소프트를 비롯한 모든 과학분야에서 매일 사용하는 코드가 정확한지 점검하는 방식이다. 이 모델이 생물학에서도 정확하게 적용이 가능하다. 어떤 분자, 생물조직 등이 실행이 되고 이들 각각을 상태공간으로 표시한 다음 같은 원리를 적용해서 문제를 해결한 것이다.

컴퓨팅적 사고력은 머신러닝(Machine Learning)에서도 활용된다. 머신러닝은 빅데이터를 다루는 기술이라 할 수 있는데, 미래 예측까지 가능하다는 점에서 빅데이터 분석과는 차이가 있다. 예를 들어 뇌과학 연구를 할 때 실험 대상이 된 사람이 명사와 동사를 볼 때 뇌의 어떤 부분이 활성화되는지 연구하게 되는 경우 엄청난 수의 뇌 스캔을 해서 데이터를 모으게 된다. 이 빅데이터를 처리하고 다루는 기술이 없다면 활용이 불가능하다.

기업의 사례로는 구강전문용품 브랜드인 오랄비 사례가 있다. 오랄비는 칫솔모를 어떻게 최적으로 배치하면 가장 깨끗하게 닦을 수 있을까를 고민했고 과학자들은 알고리즘을 활용해서 최적의 치솔모 배치방법을 연구했다. 결과는 각도가 문제가 아니라 서로 교차하게 만들어야 한다는 것이었다. 이 경우 컴퓨팅적 방식으로 거의 자동으로 발명에 도달한 사례라고 볼 수 있다.

글로벌 컴퓨팅적 사고력 교육 사례

전세계적으로 다양한 국가에서 교육에 적극적으로 컴퓨팅적 사고력를 수용하고 있다. 특히, 미국은 컴퓨팅적 사고력 교육의 확산을 위해 적극적인 노력을 기울이고 있는 국가이다. 국가연구위원회(National Research Council)가 발표한 '차세대 과학교육 표준'(NGSS)은 미국을 이끌 차세대 인재육성의 국가 가이드라인으로, 국가의 미래를 위해 컴퓨터 과학 교육을 초・중・고등학교부터 기초 과학 과목으로 실시해야 한다는 것을 골자로 하고 있다.

이에 따라 샌프란시스코에서는 유치원부터 컴퓨터과학 교육을 의무할 예정이며, 최근에는 뉴욕시가 10년 내 초・중・고 공립학교의 모든 학생이 컴퓨터 과학을 배울 수 있도록 하겠다고 발표했다. 컴퓨팅적 사고력 교육과정은 초・중・고등 교육뿐 아니라 미국의 다양한 대학에서도 이루어지고 있다. 컴퓨팅적 사고력 교육과정을 개발한 지넷 윙 부사장이 소속되어 있으며 컴퓨팅적 사고력 교육과정 개발의 중심역할을 하고 있는 카네기 멜론 대학교를 포함, 브라운대, 콜로라도 주립대, 콜롬비아대, 조지아공대, 하버드, MIT, 프린스톤, 플로리다 대학 등 수 많은 곳에서 컴퓨팅적 사고력 교육을 진행하고 있다.

이 외에도 영국의 경우 2014년부터 초,중,고 교과과정에 컴퓨터 과학 의무교육을 실시하고 있으며, 중국은 2014년 마이크로소프트와 손잡고 16개 컴퓨팅적 사고력 교육 코스 개발과 100개 사례개발을 지원하고 있다. 국내의 경우에는 연세대학교가 올해 가을학기부터 학부생들을 대상으로 컴퓨팅적 사고력교육에 나선 사례를 들 수 있다.

지넷 윙 MSR 부사장은 국내 컴퓨팅적 사고력 교육과 관련해 “컴퓨팅적 사고력 교육을 위해 한국은 그 어느 나라보다 많은 장점을 가지고 있다고 생각한다. 높은 수준의 IT 환경이 마련되어 있을 뿐만 아니라 실제 아이들이 스마트폰과 같은 기기들을 거의 신체의 일부나 다름없이 자연스럽게 사용하고 있는 것으로 알고 있다. 또한 체계적인 공교육 시스템으로 새로운 교육 과정에 있어서 다른 나라에 비해 빠르게 대응할 수 있는 환경을 가지고 있다. 이러한 환경에서 우리가 해야할 일은 아이들에게 더 많은 호기심을 가질 수 있도록 해주는 것이다. 단순히 스마트폰과 같은 기기를 잘 사용하는 것에서 스마트폰이 어떻게 작동하는지 그 안에 어떤 원리들이 있는지 궁금하게 만들어 주고 생각하도록 해주는 것이 중요하다”고 말했다.


컴퓨팅적 사고력 교육이야 말로 태어나면서부터 컴퓨터를 다루고, 앱을 만지는 ‘디지털 네이티브’ 시대의 주인공인 우리 아이들에게 진정으로 필요한 교육이다. 또한 무슨일을 하든 관계 없이, 일생을 통해 활용할 수 있는 능력이기 때문에 현대를 살아가는 모두가 알아야 할 중요한 역량이다. [마소]






(IP : 211.200.142.150)
  생능출판사 로비에 ‘세계 속 IT 인물’들이 뜨다 (2015-12-09 오후 2:40:16)
  2015 세종도서(구 문화체육관광부) 우수학술도서 선정 (2015-11-18 오전 10:58:02)
 
       

번호 제목 이름 날짜 조회
  96     파주출판도시 통합자치기구 출범…회장에 김승기 대표 추대 (2)     관리자     2017.08.18     163  
  95     2017 대한민국 학술원 우수학술도서 선정 (3)     관리자     2017.05.29     479  
  94     네이버 웹프로그래밍분야 베스트셀러     관리자     2017.05.11     524  
  93     'WWW' 만든 팀 버너스 리, IT계 노벨상     관리자     2017.04.07     607  
  92     2016 한국과학창의재단 우수과학도서 선정     관리자     2016.10.26     1411  
  91     [인재채용]IT도서기획 편집장을 모십니다.     관리자     2016.03.14     2865  
  90     생능출판사 홈페이지 리뉴얼 오픈     관리자     2016.01.13     2400  
  89     '표지갈이' 교수 179명 공개하고 대학서 퇴출시켜야     별사탕     2015.12.16     4048  
  88     생능출판사 로비에 ‘세계 속 IT 인물’들이 뜨다 (7)     관리자     2015.12.09     2656  
      [SW교육 칼럼]컴퓨팅적 사고력(지넷 윙 MSR 부사장의)     관리자     2015.11.27     2720  
  86     2015 세종도서(구 문화체육관광부) 우수학술도서 선정     관리자     2015.11.18     2808  
  85     SW중심대학 20곳 … 2019년까지 만든다     관리자     2015.07.29     2541  
  84     초·중학교 소프트웨어교육 필수…소프트웨어중심대학 추진     관리자     2015.07.21     2002  
  83     생능출판사 대표이사 봉사 인터뷰     관리자     2015.07.07     1940  
  82     프로그래밍 못 하면 프로그램 당한다     관리자     2015.03.19     3447  
  81     미래 경영 보도자료     관리자     2015.03.10     2650  
  80     자료구조 가상실습 실행 안내     관리자     2015.02.02     2561  
  79     《두근두근 C언어 수업》출간안내     관리자     2015.01.27     2412  
  78     안드로이드 프로그래밍(그림으로 쉽게 설명하는) New 버전 2,3장 PDF     관리자     2015.01.23     3705  
  77     개정 도서정가제법 11월 21일부터 전면 시행     관리자     2014.12.04     1873  

    01 02 03 04 05