2. 컴퓨터와 프로그램

1. 컴퓨터의 발전

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가) 발전의 계기: 데이터 --처리,가공---> 정보

* 컴퓨터 : 사전에 정의된 방법에 따라 입력된 데이터를 자동으로 처리하여 정보를 생산하는 기계.

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나) 역사

1) 1세대 : 진공관

- 2진, 심한 발열, 잦은 고장, 교체 등으로 불편.

- 최초의 컴퓨터 : ABC / 기능적 최초 컴퓨터는 ANIAC 애니악

2) 2세대 : 트랜지스터

- 스위치형태, 소형화가능, 연산소자, 신뢰도와 성능 향상.

- 최초 : TRADIC

3) 3세대 : 집적회로(IC)

- 한개의칩=수백개의 트랜지스터

-최초의 OS도입, PC등장(소형화)

- 애플의 매킨도시

4) 4세대 : 초고밀도IC

- 하나의 실리콘 조각에 수만개의 회로 집적 - 마이크로프로세서 개념.

- 범용PC

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다) 컴퓨터의 종류

1) 개인용 컴퓨터(PC)

: 기업, 가정에서 개인이 사용함. 여러종류의 디저털 정보의 저장, 관리, 통신작업 수행.

- 데스크탑, 랩탑, 태블릿, 스마트폰

2) 메인프레임

: 다량의 데이터를 초고속으로 처리. 통계나 금융관련 전산같은 복잡하고 다수 사용자의 분야에 사용하는 중앙시스템.

3) 슈퍼컴퓨터

: 날씨, 물리학 시뮬레이션 등 대용량 계산의 분야에 사용, 주로 페타플롭스 연산을 수행. (일반컴의 3만배)

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라) 비트와 바이트

1) 비트(bit) : 0,1

2) 바이트(byte): 8bit, 188개

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마) 컴퓨터와 이진법

: 모든 컴퓨터는 대부분 이진법을 통해 데이터를 저장 및 처리 - 정보처리의 정확성은 높이고, 오차는 줄이기 위해 사용.

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바) 디지털과 아날로그

1) 아날로그 : 사물이나 개념을 연속적 물리량 값으로 표현. 질적데이터 또는 양적데이터로 표현. 곡선표현가능.

2) 디지털 : 사물이나 개념을 이산적인 값으로 근사하여 표현. 양적 데이터로만 표현(수치). 곡선표현불가.

* 시계를 떠울리면 차이가 선명해짐

* 그래픽 또한 데이터 값을 많이 쓸수록 선이 선명하게 보여짐

25x25 < 2500x2500 (아날로그를 흉내낼 수 밖에 없는 한계점.)

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2. 데이터 표현

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가) 데이터 표현

: 디지털 컴퓨터는 모든 작업을 이산적으로 처리하며, 데이터 및 명령은 모두 0과 1로만 표현.

나) 인코딩

: 문자, 멀티미디어 등의 데이터를 약속된 규칙에 의해 컴퓨터가 사용하는 0과 1로 변환하는 코드화 과정.

- 이진법

- ASCII 코드 (표준 문자데이터 - 미국)

- 유니코드 (표준 문자데이터 - 전세계적)

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3. 프로그램

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가) 프로그램 개념

- 컴퓨터는 어떠한 데이터 처리를 위한 처리 방법과 과정을 자의적으로 결정이 불가능하므로 사전에 정의된 프로그램을 사용하여 자동으로 데이터를 처리함.

> 컴퓨터가 어떠한 작업을 자동으로 처리할 수 있도록 처리 방법 및 순서를 컴퓨터 언어 형태로 기술힌 것.

> 개별적인 유사한 문제를 추상화시킨 알고리즘(algorithm)을 구현.

> 프로그램을 만드는 사람 : 프로그래머, 만드는 과정 : 프로그래밍.

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나) 알고리즘

- 문제를 풀기 위한 단계적 절차를 수학적 또는 체계적 명령의 형태로 기술.

- 주어진 명령어를 처리하는 컴퓨터에게 문제를 해결하는 정형화된 절차를 설명.

- 입력과 출력이 있어야 함.

- 명확성, 유한성, 효율성이 보장되어야 함.

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다) 프로그래밍 언어

: 사람과 컴퓨터 사이 의사소통 도구.

저급언어 -1) 1세대 : 기계어, 0과 1로 구성, 기계 즉시 해석.

2) 2세대 : 어셈블리어, 몇멸 언어는 영단어로 대체(add,mov), 기계어보다 가독성 향상.

고급언어 -3) 3세대 : C, C++, Java 등, 자연어와 유사한 문법의 순차형 언어, 범용적 환경에서 실행

4) 4세대 : Visual Basic 등, 자동화 기능의 마우스 등 간단한 장치 사용하여 대화 형식으로 프로그래밍 가능.

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라) 프로그램의 실행

: 진화된 세대의 언어로 작성된 소스 코드는 기계어만 인식할 수 밖에 없는 컴퓨터에 의해 실행 불간,ㅇ

- > 컴파일러(한꺼번에) 또는 인터프리터(한줄씩) 사용.