컴퓨팅 사고

1) 2진법

핵심 단어

• 컴퓨터 과학
• 2진법
• 비트
• 바이트

컴퓨터 과학이란?

• 문제 해결(입력을 전달받아 출력을 만들어내는 과정)에 대한 학문.
• 이러한 입력과 출력을 표현하기 위해, 약속(표준)이 필요하다. 따라서 컴퓨터 과학의 가장 첫 번째 개념은 어떻게 표현하는지에 대한 표현 방법이다.

2진법

• 0과 1로만 데이터를 표현하는 것.

• 각 자리수가 2의 거듭제곱을 의미한다.

  $011(2진법)$ = $0*4 + 0*2 + 0*1$

비트(bit)

• 컴퓨터에서 2진법 하나의 자릿수를 표현하는 단위.
• 컴퓨터에서는 트랜지스터를 사용해 표현.

바이트(byte)

• 1byte(바이트) == 8개의 비트 == $2^8$ == 256bit(비트)
  • 1킬로 바이트(KB) == 1000바이트(byte)
  • 1메가 바이트(MB) == 1000킬로 바이트(KB) == 100만 바이트(byte)
  • 1기가 바이트(GB) == 1000메가 바이트(MB) == 10억 바이트(byte)
  • 1테라 바이트(TB) == 1000기가 바이트(GB) = 1조 바이트(byte)
  

2) 정보의 표현

핵심 단어

• ASCII
• 유니코드
• RGB

ASCII(아스키코드, American Standard Code for Information Interchange)

• 문자(기호)를 표현하는 방법.
• 128개의 부호로 정의되어 있다.
• A == 65(아스키 코드(10진수)) == 1000001(2진법)
• a == 97(아스키 코드(10진수))
  

유니코드(Unicode)

• 아스키코드로는 충분하지 않기 때문에 더 다양한 다른 문자들도 표현 가능하도록 지원하는 표준. 이모티콘 까지 표현 가능.
  
• 😂(기쁨의 눈물) == 128,514(아스키코드(10진수)) == 11111011000000010(2진법)

RGB(Red, Green, Blue)

• 스크린의 수많은 작은 점들은 빨간색, 초록색, 파란색을 띄고 있다. 이러한 작은 점을 픽셀이라고 부른다.
  각각의 픽셀은 세 가지 색을 서로 다른 비율로 조합하여 특정한 색을 갖는다.
  이 숫자들을 표현하는 방식을 RGB라고 한다.
  
• 노란색 이미지는 72, 73, 33으로 정의되는 무수히 많은 픽셀들의 RGB코드로 표현할 수 있다.
• 영상 또한 수많은 그림을 빠르게 연속적으로 이어 붙여 놓은 것이기 때문에 숫자로 표현할 수 있다.
• 음악도 각 음표를 숫자로 표현할 수 있다.

3) 알고리즘

핵심 단어

• 알고리즘
• 의사코드

알고리즘(Algorithms)

• 입력에서 받은 자료를 출력 형태로 만드는 처리 과정.
• 입력값을 출력값의 형태로 바꾸기 위해 어떤 명령어들이 수행되어야 하는지에 대한 규칙들의 순서적 나열.
• 이 일련의 순서적 규칙들을 어떻게 나열하는지에 따라 알고리즘의 종류가 달라진다.
• 알고리즘의 평가할 때는 정확성도 중요하지만, 효율성도 중요하다.
  • 효율성은 작업을 완료하기까지 얼마나 시간과 노력을 덜 들일 수 있는지에 대한 것.

의사코드

• 컴퓨터가 수행할 작업을 프로그램 언어가 아니라 사람이 사용하는 언어로 알고리즘의 논리적 절차를 작성한 코드.
• 생각을 간결하게 정리한 코드와 비슷한 구문.
• 필요한 행동이나 조건을 잘 설정하여 컴퓨터가 수행해야 하는 일을 절차적으로 파악할 수 있게 도와준다.
  
• 함수(functions) :
  Pick up, Open to, Look at, Call, Quit
  함수는 컴퓨터에게 (이 경우 사람에게) 무엇을 할지 알려주는 동사와 같다.
  
• 조건 :
  If, Else if, Else
  여러 선택지 중 하나를 고르는 것.
  
• 불리언(Boolean) :
  Smith is on page, Smith is earlier in book, Smith is later in book
  답이 Yes(예)/No(아니오) 혹은 True(참)/False(거짓) 또는 2진법 0/1로 나오는 질문.
  
• 루프(loop) :
  Go back to line 3
  뭔가를 계속해서 반복하는 순환.