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4차산업혁명과 수학 CNU

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■ 학습 목표 및 강좌 소개

4차 산업혁명의 시기에 무엇보다 중요한 것은 혁신 기술의 핵심 원리를 이해하는 것과 다양하고 제 각각인 사회 전반의 현상과 문제를 분석하고 해결하는 창의성이다. 본 과목에서는 이런 다양한 분야에서 적용되는 수학적 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다.

특히 아래의 내용에 대한 기초 이론을 이해하고 구체적 예들을 실습을 통해 경험한다.

  • 암호 및 정보보안: RSA 암호 시스템, 비밀공유방식, 타원곡선 암호, 가상화폐
  • 구글의 정보 검색 알고리즘
  • 특이값 분해 (Singular value decomposition) 알고리즘
  • 컴퓨터 그래픽: 픽사의 애니메이션속의 3D 그래픽과 수학, Bezier 곡선과 폰트
  • 인공지능: Linear regression, 파이선 및 tensorflow, Gradient descent 방법, Logistic regression, XOR 및 Deep Neural Network 소개, CNN
  • 금융수학: 등비수열을 이용한 원리금 계산, 미분방정식 기초, 확률을 이용한 원주율 계산, Monty Hall Problem과 조건부 확률, 파생상품, 위험 중립 확률

■ 강좌수준 및 선수요건

전공 무관하게 대학 학부생 이상을 대상으로 하며, 별도의 선수과목은 없습니다.

■ 교재

  • 주차나 주제별로 실습자료나 온라인 참고자료를 제시합니다.

■ 이수/평가 정보

  • 수업 관련 동영상 감상문 제출 20점
  • 퀴즈 80점(주차별 퀴즈)
  • 총 100점 만점(60점 이상 취득 시 이수인정)

■ 주차별 강좌 계획

  • 1주차 : 암호 및 정보보안 1 : 비밀나누기1/SAGE 소개/비밀나누기2
  • 2주차 : 암호 및 정보보안 2 : 고전암호와 대칭암호/RSA?/RSA는 안전?
  • 3주차 : 타원곡선암호론 : 온라인 암호화폐/타원곡선 그리기/타원곡선암호/암호화폐의 원리
  • 4주차 : 구글의 검색 알고리즘 : 구글/행렬의 기초/구글의 검색 알고리즘 1/구글의 검색 알고리즘 2
  • 5주차 : 특잇값 분해 : 나폴레옹 다이나마이트와 넷플릭스/행렬과 좌표변환/특잇값 분해/특잇값 분해의 응용
  • 6주차 : 라따뚜이 속의 수학 : 우리 속의 레미/무게중심 좌표와 평균값 좌표/평균값 좌표/조화 좌표
  • 7주차 : 베지에 곡선과 폰트 제작 : 컴퓨터 폰트는 어떻게 제작되는가?/수식 없이 베지에 곡선/효율적인 알고리즘/베지에 곡선 속의 수학
  • 8주차 : 인공지능과 딥러닝 1 : 인공지능?/선형 회귀
  • 9주차 : 인공지능과 딥러닝 2 : 선형 회귀2/로지스틱 회귀/XOR
  • 10주차 : 인공지능과 딥러닝 3 : Wide & Deep/CNN/다양한 인공지능들
  • 11주차 : 이자율과 선형 미분 방정식 : 이자율/1계 선형 미분 방정식/2계 선형 미분 방정식
  • 12주차 : 몬테카를로 실험 및 확률 : pi 계산/MATLAB 실습/확률
  • 13주차 : 몬티 홀 문제와 브리운 운동 : 몬티 홀 문제와 베이즈 정리/연속 확률 분포/브라운 운동
  • 14주차 : 파생상품 : 파생상품과 콜옵션/브라운 모형 실습/콜옵션 가격 실습
  • 15주차 : 이항 트리 모형 : 이항 트리
* 14주차 : 동영상 감상문 제출(자료실에 동영상 혹은 링크 제공)

■ 담당교수

Course Staff Image #1

안재현 교수

- 충남대학교 수학과

Course Staff Image #1

신동수 교수

- 충남대학교 수학과

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이윤희 교수

- 충남대학교 수학과

■ 담당TA

Course Staff Image #1

지상민

- 충남대학교 수학과 석사과정

smji@cnu.ac.kr