[MIT OCW 강의노트] What is Computation

• 강의 : MIT OCW Introduction to Computer Science and Programming in Python - Lecture 1: What is Computation?

컴퓨터는 어떤 일을 하는가

• 기본적으로 초당 수십억 번 이상의 계산을 수행하고 많은 양의 결과를 저장
• 언어에 내장된 계산(더하기 빼기 등)
• 프로그래머로서 정의한 것들
• 컴퓨터는 우리가 컴퓨터에 말한 것만을 할 수 있음
  • 빠르게 계산하긴 하지만 우리가 무엇을 할지는 알려줘야함

지식의 종류(Types of Knowledge)

• 서술적 지식(declarative knowledge)
  • 팩트에 대한 진술
    • 수업이 끝나면 누군가는 상품을 받아갈 것
• 절차적 지식(imperative knowledge or known as procedural knowledge)

  • how to 에 대한 지식

    • 레서피 등
    • 출석한 사람들 중 랜덤하게 뽑아서 상품을 준다 등

  • 레서피란 무엇인가(특정 작업을 위한 일련의 과정들, 알고리즘이라고 보면 됨)

    1. sequence of simple steps
    2. flow of control process that specifies when each step is executed
    3. a means of determining when to stop
       1 + 2 + 3 = an algorithm

Computers are machines

• fixed prrogram computer
  • 계산기 같이 특정 처리(더하기, 빼기 등)만 할 수 있는 것
• stored program computer
  • 일반적으로 생각하는 컴퓨터 같은 것, 일련의 작업 프로세스들을 저장하고 실행하는 것
  • 사전에 정의된 primitive instructions 조합이 컴퓨터에 저장되어 있음
    • arithmetic and logic (계산, and or 등)
      • simple tests (>= == 등)
      • moving data (데이터의 이동 등)
  • special program(interpreter)가 순서대로 instruction 실행
    • instruction을 계속할지 건너뛸지, 반복할지, 멈출지를 결정

• ARITHMETIC LOGIC UNIT : 원시적인 계산(더하기 빼기) 등을 하고 and or 같은 논리적 연산을 함
• CONTROL UNIT : sequece of instructions 를 읽어내며 instruction 을 실행하도록 ALU 를 통제함

이미지 : 강의자료
참고 자료 : 시스템 프로그래밍:하드웨어 구성

Where Things Go Wrong

• syntactic erros
  • 문법적 에러, 일반적이고 쉽게 잡힘
• static semantic errors
  • 컴파일 단계에서 확인할 수 있는 에러
  • 데이터 타입, scope 등
  • 예기치 못한 행동을 일으킬 수 있음
  • 참고
• no semantic errors but different meaning than what programmer intended
  • semantic 에러는 아닌데 개발자가 의도하지 않은 방식으로 작동하게 된 것
  • 프로그램 충돌, 멈춤
  • 무한실행
  • 원하지 않은 결과 반환 등

Python programs

• a program is a sequece of definitions and commands
  • 파이썬 인터프리터에 의해 정의와 명령어가 해석되고 실행됨
  • definitions evaluated
  • commands executed by Python interpreter in a shell
• inpertreter 가 무언가를 하도록 명령함
• shell 에 바로 타이핑 할 수도 있고 file 로 저장해 shell 에서 읽히게 하거나 evaluated 되게 할 수도 있음
  

Objects

• programs manipulate data objects
• 파이썬에 있는 모든 것은 object
• objects have a type that defines the kinds of thing programs can do to them
  • Ana 는 사람이고, 걸을 수 있고 영어를 한다
  • 츄바카는 wookie 고 걸을 수 있고 'mwaaarhrhh' 한다

scalar objects(cannot be subdivided)

수치로만 표현되는(?) object

• int - 정수 ex) 5
• float - 실수 ex)3.27
• bool - boolean ex) True False
• NoneType - specian and has one value, None
• type() - object 의 타입을 볼 수 있음 ex) type(5) >> int

non-scalar objects(have internal structure that can be accessed)

• list etc.

Binding variables and values

• equal sign is an assignment of a value to a variable name(= 으로 변수명에 값을 할당)
  pi = 3.14159
• value stored in computer memory
• an assignment binds name to value
• retrieve value associated with name or variable by invoiking the name, by typing pi
• why give names to values of expression? -> to reuse names instead of values, easier to change code later(재사용과 빠른 코드 수정을 위해)

changing bindings

• can re-bind variable names using new assignment statements
• previous value may still stored in memory but lost the handle for it(재할당하면 이전 값은 메모리에 저장은 되어있지만 컨트롤 할 수는 없음. 가비지콜렉터 등으로 처리)
• value for area does not change until you tell the computer to do the calculation again(다시 명령하기 전까지 이전에 할당된 값은 변하지 않음)
  

강의 총평

• 은연중에 알고 있던 내용들을 정리한 느낌