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 형태로 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.
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◈ 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.

[추천사]

오늘날 여러 기술 기업들은 인공지능이 가진 잠재력에 핵심적으로 주목하고 있다. 소셜 미디어와 전문 미디어는 뉴스와 함께 그것이 사회에 미칠 영향에 대한 과대 선전을 계속한다. 머신러닝, 빅데이터 분석, 지능적인 개인 비서, 자율 자동차 등과 같은 주제가 우리 사회에서 보편화되고 있고, 최근 발전과 초기 응용에 고무돼 그 모든 것이 바로 눈앞에 펼쳐질 것처럼 보여지고 있다. 그렇지만 우리가 특히 기대하는 분야 의료와 헬스케어에서의 인공지능과 머신러닝 사용이다. 이전에는 컴퓨터 과학 또는 의생물 정보학에 대한 기술적인 전문지에 한정돼 발표되던 의료 컴퓨팅 관련 연구들이, 이제 임상과 건강 정책을 다른 유명 저널들에서도 흔히 발표되고 있다. 지난 반세기 동안 느리고 점진적인 발전 끝에 최근 대중의 인식에 폭발적으로 파고들 만큼 기술의 발전 속도가 빨라진 지금, 우리에게는 의료 인공지능이라는 새로운 시대가 열리는 중이다. 그렇게 할 수 있었던 것은 컴퓨팅과 커뮤니케이션 기술의 발전으로 소프트웨어의 혁신이 일어났고 보통의 환경에서도 특별한 자금이나 기술의 투자 없이도 쉽게 그런 자원을 활용할 수 있게 됐기 때문이다.
오늘날 스타트업 회사와 기존 기업들은 의료 인공지능에 대해 크게 투자하고 있다. 헬스케어 기관들과 주요 병원들도 비즈니스와 임상적인 목적으로 인공지능을 활용 하기 위해서 상당한 예산을 할애하고 있다. 누구도 뒤처지기를 원하지 않으며 의료 인공지능 “버즈(buzz)”는 도처에서 관찰되고 있다. 그렇지만 일반적인 의사, 환자, 기자들에게는 이 분야의 신비감을 걷어내고자 하는 니즈가 존재한다. 기술, 현재 상태를 이해하고, 완전한 잠재력을 발휘하기 위해 어떤 장벽들이 존재하는지 알고자 하는 것이다.
때마침 앤서니 창 박사가 역사와 용어, 핵심 개념, 현재 상태, 미래 전망 등 의료 인공지능에 대해 포괄적인 접근법을 제공해줄 쉬운 자료에 대한 수요를 인식했다. 창 박사는 의료, 공중 보건, 사업, 데이터 과학, 의료 정보학 등에 관한 공식적인 수련을 바탕으로 이 분야에 관해 놀랍도록 정리된 글을 썼으며, 이는 다양하고 넓은 독자들의 니즈를 맞출 수 있을 것이다. 나는 거의 50년 동안 이 분야에서 일했고 이 책에서 다루는 대부분의 내용을 알고 있었음에도, 저자가 설명하는 핵심 기술과 문제들, 때로는 그런 주제들의 연관성, 문제를 정의하는 방법 등을 접하면서 깊은 재미를 느꼈다. 또한 이 분야를 전체적으로 바라보는 식견을 형성하는 데 도움을 받았다. 그는 이 분야들을 합쳐 서로 잘 어우러진 전체로 만들었고, 유용한 용어집과 혁신적인 방식으로 인공지능을 활용하고자 하는 여러 회사를 정리해 보여줬다.
그 어떤 새롭고 잠재적이며 혁명적인 분야라도 커뮤니티를 연결하고, 입문자에게 혼란을 주는 용어와 개념을 명확히 하며, 잠재력을 실현하는 데에 도움이 되도록 에너지를 불러일으킬 해설자가 필요하기 마련이다. 이 책이 독자들에게 보여주듯, 앤서니 창은 의료 인공지능 분야에서 그런 역할을 하고 있다. 이 책은 환자를 돌보고 개인의 건강을 지키는 방식을 개선하고 혁신을 일으키기를 원하는 대중의 눈높이를 적절히 맞추고 있다.
-에드워드 쇼틀리프(Edward H. Shortliffe),
MD, PhD, 뉴욕시 『Biomedical Informatics』저자

100년 후에 뒤돌아보면 인공지능이 없는 시대에 헬스케어를 전달하는 것이 얼마나 어려웠는지 상상하면서 고개를 절레절레 흔들게 될 것이다. 이는 마치 오늘날 항생제가 없던 시대를 상상하기 어려운 것과 같다. 항생제가 있었더라면 불필요한 사망이나 어려움도 피할 수 있었을 텐데 말이다.
좋든 나쁘든, 우리는 인간이 관리하거나 운용하기에는 너무나 복잡한 지금의 헬스케어 시스템을 만들어 왔다.
과학이라는 엔진은 산업화된 규모로 연구에서 밝혀진 내용들을 잘게 썰어서 디지털 저장소에 보관한다. 그렇게 보관된 것들 가운데 아주 일부만이 다시 검토되고, 다시 그 가운데 일부만이 실제로 사용된다. 심지어 오늘날의 연구의 상당 부분은 방법론적인 오류, 내재된 편향, 또는 단순히 이미 답이 나와있는 문제를 다시 다뤘다는 이유만으로 “낭비” 취급을 받는다.
우리의 헬스케어 전달 서비스는 그 자체로 하나의 시스템을 이루기보다는 형편없이 서로 연결된 조각들로 구성된 복잡한 잡동사니에 지나지 않는다. “시스템”은 결코 설계되지 않았다. 시간이 지나면서 고착화됐다고 말하는 편이 낫다. 본질적으로 호환되지 않아 종종 상호운영성이 떨어지는 서로 다른 기술들을 이것저것 사용해왔을 뿐이다.
한편 시민들도 이런 의료 체계를 헤맸고, 소셜 미디어나 조작된 정보에 의해서 서로 다른 믿음을 가진 커뮤니티로 나뉘어졌다. 백신 거부, 증거에 기반하지 않는 대체 의학, 만성 질환을 유발하는 생활 습관 등과 관련된 정보를 접하면서 사람들은 종종 자신을 예방적 건강 캠페인에서 멀리 떨어뜨려 놓고, 피할 수도 있었던 중대한 질환들을 가지고 뒤늦게 헬스케어 시스템을 찾는다.
인공지능이 이런 모든 상황을 극복하게 하지는 못하지만, 잘 만들어진 기술이 효과적인 개인들의 손에 주어지면 아주 큰 차이를 만들어낼 수 있을 것이다.
인공지능 시스템은 기존에 존재하는 증거를 찾고 그것을 요약해 환자의 치료, 조사, 예후에 대한 특정 질문에 대한 답을 내놓는 데 탁월하다. 맞춤식 해답은 집단에 기반한 해답을 대체할 수 있을 것이다. 인공지능은 특정 환자의 상황에 가장 잘 들어맞는 증거를 찾을 수 있을 것이기 때문이다. 인간은 도움 없이는 결코 이런 일을 할 수 없다. 인공지능 보조 진단 및 치료 계획의 정밀도는 대부분의 헬스 서비스에서 빠른 시일 안에 인간 개인의 능력을 넘어설 것이다.
스마트 헬스 서비스는 서로 더 잘 연결될 수 있을 것이고, 분산된 인공지능 시스템은 개인의 역량보다 헬스케어 시스템의 복잡성을 더 잘 헤쳐 나갈 수 있을 것이다. 인공지능이 개인 가이드로 고용되면, 다음으로 살펴볼 환자를 결정하거나 다음에 어떤 임상 서비스를 받을지 등을 찾아내는 일이 더욱 체계적이고 맞춤화된 여정이 될 것이다.
사람들은 결국 항상 원하는 대로 믿는 경향이 있다. 그렇지만 인공지능은 기존의 믿음에 편향되지 않고 시민들을 사용 가능한 최선의 증거로 이끌어줄 것이고, 그 내용을 의미 있는 방식으로 설명할 수 있다. 우리가 신뢰하는 개인 인공지능 비서를 둘 때, 연구를 통해 얻은 증거를 대하는 방식은 상당히 달라질 것이다. 예를 들어, 선택이 가져올 결과를 스마트한 방식으로 시각화해 보여주면 사람들의 행동을 바꿀 수 있다.
이 책은 헬스케어를 위한 인공지능 개발에 호기심이 집중됐을 뿐만 아니라 실현을 위한 강력한 동기를 가지고 있는 이 역사적인 순간에 세상에 나오려고 하고 있다. 우리는 지금 인공지능이 없는 현재의 헬스케어가 얼마나 복잡하고 비싸며 궁극적으로 지속 불가능한지 목도하고 있을 뿐만 아니라 인공지능이 우리 삶의 다른 부분을 얼마나 바꾸고 있는지도 지켜보고 있다.
인공지능을 공부하는 학생들은 이 책에서 많은 것을 배우게 될 것이다. 그 가운데 많은 것은 헬스케어 인공지능에 대한 초창기 텍스트가 나타나기 시작한 30여 년 전부터 지금까지의 변화다. 변화, 혁신, 발견의 속도는 언제나 유지되고 있다. 이런 변화들을 다루려면, 반감기가 아주 짧은 특정 기술에 대한 상세한 내용보다는 핵심적인 원리를 이해하는 것이 더 중요하다. 그리고 30년 전 인공지능 헬스케어 연구자들이 부딪혔던 큰 도전의 많은 것들이 여전히 해결되지 않았음을 기억해야 한다. 이전에 보지 못한 케이스에 대해 기계가 어떻게 추론할까? 다양한 종류의 서로 상호작용하는 질환이 있는 상황에서 우리는 어떻게 임상적인 소견을 해석할 것인가? 데이터의 연관성에서 어떻게 인과 관계를 추론할 것인가? 인간과 컴퓨터는 어떻게 의미 있는 파트너십을 맺을 수 있을까?
우리는 인공지능 이전의 의료 시대와 인공지능이 가능해진 의료 시대라는 두 시대의 역사적 경계선에 서 있다. 우리는 과거 역사를 잘 알고 있다. 새로운 역사는 이제 막 쓰여지고 있다.
-앙리코 코이에라(Enrico Coiera),
『Guide to Health Informatics』저자