로버트 자스트로 박사가 『요술베틀 : 우주와 뇌와 컴퓨터의 진화』를 집필하며 인용한 권위 있는 과학 고전, 천문학, 고생물학, 뇌신경생리학, 인류학, 심신철학 및 인공지능 명저 완벽 가이드
1장에서 언급된 천문학적 발견에 대하여 자세히 알고 싶은 독자는 자스트로 박사가 쓴 『붉은 큰 별과 흰 작은 별』 (Red Giants and White Dwarfs) 과 『신과 천문학자』 (God and The Astronomers) 의 두 권의 책을 읽어 볼 것을 권장한다. 『최초의 3분』 (The First Three Minutes, Steven Weinberg 저, 1981 『태초의 삼분간』으로 번역 출간, (주) 범양사 출판부) 이라는 책은 보다 전문적인 내용이 담겨 있지만 재미있게 되어 있다. 별의 수명 주기; 태양계의 생성, 지구의 형성에 대하여 더 자세히 알고 싶으면 『천문학 : 원론과 최신 이론』 (Astronomy : Fundamentals and Frontiers, Robert Jastrow, Malcolm H. Thompson 공저) 이라는 책이 좋다.
별의 진화와 생애, 백색왜성과 적색거성, 빅뱅 우주론의 발견과 천문학자들이 맞닥뜨린 철학적 충격을 대중의 눈높이에서 알기 쉽게 풀어낸 자스트로 박사의 대표작.
빅뱅 직후 초기 우주 3분 동안 원소들이 합성되고 우주의 뼈대가 형성되는 과정을 현대 소립자 물리학의 관점에서 박진감 있게 서술한 기념비적 저작.
별의 일생 주기, 태양계의 생성과 행성 역학, 지구의 지질학적 형성을 체계적으로 탐구할 수 있는 정통 천문학 교과서.
생물의 생성과 어류 및 파충류의 진화에 대한 상세한 책으로는 『척추동물의 진화』 (Evolution of the Vertebrates, Edwin H. Colbert 저, 제3판) 와 『척추동물의 이야기』 (The Vertebrate Story, Alfred Sherwood Romer 저) 등이 있다. 이 두 책은 화석 자료를 근거로 하여 초기의 물고기에서 등뼈동물이 되는 진화 과정을 자세히 설명한 권위 있는 책들로서 읽기에도 쉽게 씌어 있다. 『생명의 역사』 (The History of Life, Richard Cowen 저) 도 같은 내용의 책이지만 부피가 작은 책이다. 이상의 세 책은 모두 다윈의 자연도태설에 의하여 환경의 변화가 생물의 형태를 변하게 한다는 것을 화석 기록을 근거로 하여 그 인과 관계를 분석한 책들이다. 『화석의 기록』 (The Fossil Book, Carroll and Mildred Fenton 공저) 은 과거 20억 년 동안의 식물과 동물의 진화 과정을 설명한 책으로서 그림이 많고 일반 독자들이 이해하기 쉽게 씌어졌다. 또한 이 책은 화석 동식물을 연대순으로 엮은 백과사전과 같아서 부담 없이 가볍게 읽어도 된다.
『시납시다 : 포유류의 기원에 대한 최신 이론』 (Synapsida : A New Look Into the Origin of Mammals, John C. Mcloughlin 저) 은 파충류와 포유류의 진화와 뇌의 발달에 있어서 후각 기능의 중요성을 재미있게 설명한 책이다. 『척추동물의 진화』 (Evolution of the Vertebrates, Edwin H. Colbert 저) 에는 포유동물로 되는 과정에 있는 파충류 (포유류형 파충류) 에 대한 설명이 자세히 되어 있다. 미국 과학 진흥 협회 (A.A.A.S.) 에서 발간하는 주간 학술 잡지 <과학> (Science, 1981. 6.26일자) 에는 포유류형 파충류의 피부는 젖과 같은 액체를 분비하였다는 새로운 발견에 대한 글 (Robert Lewin의 글) 을 찾아 볼 수 있다.
『뇌와 지능의 진화』 (The Evolution of the Brain and Intelligence, H.J. Jerison 저) 라는 책에서는 인간을 포함한 여러 동물들의 뇌 중량의 차이에 대하여 상세하게 분석되어 있다.
『척추동물의 진화』 (Evolution of the Vertebrates) 는 바다와 공중에서 살았던 파충류뿐만 아니라 공룡의 기원과 진화에 대해서도 논하였다. 공룡의 생물적 특질에 대한 수수께끼를 재미있게 다룬 책으로는 『조상 공룡 : 조기 공룡에 대한 새로운 발견』 (Archosauria : A New Look at the Old Dinosaur, John C. Mcloughlin 저) 이 있다. 공룡의 생리에 대한 논쟁은 <공룡은 온혈 동물인가> (Science, 1978. 3.31 일자) 란 논문에서도 찾아 볼 수 있다.
🌿 공룡 멸종의 점진설과 대격변 논쟁
최근에 발표된 연구 논문들에 의하면 공룡은 갑자기 멸종한 것이 아니고 수백만 년의 세월에 걸쳐서 서서히 사라졌으며 이 기간 동안에 공룡뿐만 아니라 다른 종류의 동물들도 멸종하였다는 설이 제기되기도 하였다. 이에 대한 최근의 논문으로는 <백악기 말기의 생태계의 변화 - 우발적 사태가 아니라 점진적 변화를 말해 주는 육지 식물의 증거> (Nature, 1981. 8. 6일자 Leo J. Hickey의 글) 라는 논문이 있다.
4장에 나오는 개구리의 시각과 뇌 기능에 대한 것은 <개구리의 시각에 대한 해부학과 생리학> (H.R. Maturana, J.Y. Lettvin, W.S. McCulloch, W.H. Pitts 공저, Proceedings of the Institute of Radio Engineers, 1959, pp.1940-1951) 이라는 논문에서 발췌한 것이다. 6장의 시각 기능의 특성에 대한 것은 <짧은 꼬리 원숭이의 시각 피질의 기능> (D.H. Hubel, T.N. Wiesel 공저, Proceedings of the Royal Society of London, Series B, 1977, pp.1-59) 이라는 논문과 같은 저자들이 쓴 <뇌의 시각 기능> (Scientific American, 1979. 9월호) 이라는 논문에 근거하고 있다.
망막이 단순한 수동적 카메라가 아니라 벌레의 움직임(에지, 방향, 속도)을 사전에 필터링하여 뇌로 전달한다는 사실을 입증한 신경생리학의 이정표 논문.
원숭이와 고양이의 대뇌 1차 시각 피질(V1)에서 단순 세포, 복합 세포 및 안구 우세 기둥(Ocular dominance columns)의 정보 처리 원리를 밝혀낸 연구 (Scientific American 1979).
7장에서 언급된 진화의 방향에 대한 재미있는 설명은 심프슨 (George Gaylord Simpson) 의 저서인 두 권의 책 『진화의 의미』 (The Meaning of Evolution) 와 『생명의 관점』 (This View of Life) 에서 찾아 볼 수 있다. 이 두 권의 책에는 자연도태에 의한 진화의 이론과 그 실증이 명쾌하게 서술되어 있다. 진화의 방향에 대한 다윈의 견해는 그의 자서전에서 인용하였다. 진화에 있어서의 우연성은 『우연과 필연』 (Chance and Necessity, Jacques Monod 저) 이라는 책에 명쾌하게 제시되어 있다. 한편 『우연과 필연을 넘어서』 (Beyond Chance and Necessity, John Lewis 편저) 라는 책에는 모노 박사의 견해를 반박하는 여러 철학, 신학, 과학자들의 의견이 진술되어 있다.
8장에 나오는 인간의 진화 과정에 대한 입문서로는 『인류의 출현』 (Humankind Emerging, Bernard Campbell 저) 과 『인간의 출현』 (The Emergence of Man, John E. Pfeiffer 저) 이라는 책들이 있다. 요한슨 박사와 에디의 공저인 『루시 : 인류의 기원』 (Lucy : The Beginnings of Humankind, Donald Johanson, Maitland Edey 공저) 이라는 책은 원인과 초기 인류의 진화에 대한 이야기가 아주 재미있게 씌어져 있으며 최근의 화석 발굴에 대하여도 중요한 정보를 제공한다.
9장의 인간의 뇌의 구조와 기능에 대한 책들로는 『척추동물의 이야기』 (The Vertebrate Story, Alfred Sherwood Romer 저), 『사고 활동의 생물학적 근거』 (The Biological Basis of Mental Activity, John I. Hubbard 저), 『인간의 두뇌 : 용량과 기능』 (The Human Brain : Its Capacities and Functions, Isaac Asimov 저), 『두뇌의 이해』 (The Brain : Towards an Understanding, C.U.M. Smith 저), 『지능의 형성 : 인간 두뇌의 진화』 (The Shape Of Intelligence : The Evolution Of The Human Brain, H. Chandler Elliott 저), 『뇌의 구조』 (Inside The Brain, William H. Calvin, George A. Ojemann 공저) 등의 저서들과 <뇌의 조직> (Walle J.H. Nauta, Michael Feirtag, Scientific American, 1979. 9월호) 이라는 논문 등이 있다. 이 중에서 이해하기가 쉽고 흥미롭게 씌어진 책을 들라고 하면 에리오트 (H. Chandler Elliott), 아시모프 (Isaac Asimov), 캘빈 (William H. Calvin) 그리고 오제만 (George A. Ojemann) 등이 쓴 책들이다.
철학자 포퍼와 노벨생리의학상 수상 신경생리학자 에클스가 뇌와 정신의 이중성, 물질과 자아 의식의 상호작용을 깊이 있게 논증한 불후의 고전.
뇌전증 환자의 피질 전기 자극 수술을 통해 호문쿨루스 지도를 완성한 펜필드 박사가 뇌의 물리적 회로만으로는 인간의 자유의지와 정신을 온전히 설명할 수 없음을 고백한 책.
정보 이론과 신경 메커니즘 관점에서 인간의 책임, 자유의지, 기계 지능 및 우주 속 인격체의 위치를 탐구한 심오한 저술들.
10장과 11장에서 거론된 뇌와 컴퓨터의 유사성과 차이점에 대한 상세한 정보는 『뇌의 프로그램』 (Programs of The Brain, J.Z. Young 저) 과 『인간과 기계의 뇌』 (The Brains of Men and Machines, Ernest W. Kent 저) 라는 책에서 찾아 볼 수 있다. 후자의 책에 나오는 올모스트 (ALMOST) 논리에 대한 이론은 특히 주목할 만하다. 이것에 대한 언급은 『뇌와 기계와 인격』 (Brains, Machines and Persons) 및 『생각하는 기계』 (Machines Who Think, Pamela McCorduck 저) 에도 나와 있다. 사무엘 박사의 장기 두는 컴퓨터에 대한 것은 <체커 게임을 학습하는 기계에 대한 연구> (A.L. Samuel 저, IBM Journal Of Research and Development, Vol. 3, 1959) 라는 논문에서 발췌하였다.
12장의 뇌파에 대한 실험은 <인간의 시각과 뇌의 감응> (D.M. MacKay, D.A. Jeffreys 저, R. Jung 편저의 Handbook of Sensory Physiology라는 책에 수록됨) 이라는 연구 논문에 자세히 기술되어 있다.
12장에서 거론된 인간과 컴퓨터의 공생 관계는 『인간과 컴퓨터』 (Man and the Computer, John Kemeny 저) 라는 책에서도 나오는데 내가 이런 생각을 형성하기 몇 년 전에 발표된 책이다.
전통적인 디지털 불리언(0/1) 논리와 대비되는 인간 두뇌의 '올모스트(Almost) 유연성 회로'를 규명하고, 신경망 형태의 지능 기계를 설계하는 원리를 다룸.
강화학습(Reinforcement Learning)의 시초로서, 기계가 스스로 기보를 두고 시행착오를 거치며 챔피언급 실력으로 발전하는 자가 학습 알고리즘을 최초로 실증한 논문.
인공지능의 태동기인 다트머스 회의부터 지능적 기계를 창조하려 했던 인류의 꿈과 선구자들의 연구 여정을 생생하게 기록한 AI 역사서.