1주차에는 컴퓨터가 정보를 표현하는 원리와 과정에 대해 배웠다.
단순히 컴퓨터는 이진법(0과 1)을 통해 모든 것을 표현한다고만 알고 있었는데, 강의에서 이 부분을 좀 더 구체화시켜주었다.
특히 하버드 교수님의 독특한 수업방식이 신기하면서도 머리에 잘 들어왔다.
우리나라에도 같은 방식으로 수업하는 컴공 교수님이 계신다면 바로 팬이 될 것 같다.
1.2. 정보의 표현
컴퓨터가 문자, 사진, 영상, 음악 등 다양한 정보를 처리하는 방식에 대해 알아보기
핵심 단어 : ASCII, 유니코드, RGB
1) 문자의 표현
문자를 숫자로 표현 할 수 있도록 정해진 약속(표준)이 있다.
그 중 하나가 ASCII(아스키코드/American Standard Code for Information Interchange)이다.
Unicode라는 표준에서는 더 많은 비트를 사용하여 더 다양한 다른 문자들도 표현 가능하도록 지원하고 있다. ASCII로 모든 문자들을 표현하기에는 충분하지 않았기 때문에 상위 집합인 Unicode를 약속(표준)했다.
Unicode는 😂(기쁨의 눈물) 이런 이모티콘까지 표현할 수 있다. 이 이모티콘은 10진법으로 128,514 이다. 2진법으로는 11111011000000010 이다.
만약 스마트폰으로 😂(기쁨의 눈물) 이모티콘을 친구의 스마트폰으로 보낸다면 11111011000000010 이라는 0과 1의 패턴을 보낸 것이다.
ex. 65 → 'A' 로 표현
2) 사진(그림)의 표현
문자와 같이 그림도 숫자로 표현할 수 있다.
스크린을 통해 보는 그림을 자세히 살펴 보면 수많은 작은 점들이 빨간색, 초록색, 파란색을 띄고 있다.
이런 작은 점을 픽셀이라고 부른다. 각각의 픽셀은 세 가지 색을 서로 다른 비율로 조합하여 특정한 색을 갖게 된다.
예를 들어 빨간색 72, 초록색 72, 파란색 33을 섞게 되면 노란색이 되는 것과 같은 방식이다.
이 숫자들을 표현하는 방식을 RGB(Red, Green, Blue)라고 한다.
수십년 전 사람들은 색깔을 나타내기 위해 0과 1만 사용하면 된다는 데 모두 동의했다.(0과 1은 기계적으로는 스위치) 어떤 숫자가 어떤 색깔을 나타낼 지를 정한 것이다.
사실 무지개에 있는 모든 색들은 빨강, 초록, 파랑으로 이루어져 있다는 게 밝혀졌고, 이 3가지 색을 적절히 조합하면 무지개의 어느 색이든 만들 수 있다.
즉, 하나의 점, 하나의 픽셀을 저장하려면 사실 3개의 값을 저장해야 한다. 이 3개의 값은 결국 0과 1들이다.
세 숫자들은 컴퓨터에게 빨강, 초록, 파랑을 각각 얼마나 사용해서 화면 상의 점을 나타낼 것인가를 알려준다.
예를 들어 0컴퓨터가 72, 73, 33을 저장하고 있다고 가정해보자.
그래픽을 사용하는 프로그램에서 여러분의 컴퓨터는 이 패턴을 숫자로 해석해서 hi!(ASCII 표현)로 표현하는 대신 빨강, 초록, 파랑의 양으로 받아들인다.
즉, 이 3가지를 빨강, 초록, 파랑의 양으로 해석하여 노랑색을 나타낸다.
3) 영상의 표현
사진과 영상들은 사실 같은 파일에 저장되어 있는 여러 장의 사진들이고, 동영상도 이와 같다.
동영상은 실제로는 우리의 눈을 매우 빠르게 지나치는 여러 장의 사진들에 불과하지만, 우리는 이를 실제 움직이는 것으로 인식할 뿐이다.
4) 음악의 표현
우리가 연주하는 음들 역시 숫자로 양자화할 수 있다.
어떤 음을 연주하는지 A, B, C, D, E, F, G와 비슷한 무언가 있을 것이다. 혹은 얼마나 오랫동안 그 음을 연주하는지 또는 세게 연주하면 소리가 얼마나 큰지도 있을 것이다.
즉, 피아노 음악과 같은 정보를 나타내기 위해 음과 길이 그리고 음량 3가지 값을 사용할 수 있을 것이다.
5) 결론
이것이 우리가 오늘날 컴퓨터에서 정보를 표현하는 거의 모든 방법이다.
0과 1을 사용해서 2진수를 나타내고 이를 통해 10진수를 나타내고 10진수를 사용하여 화면 상의 글자나 색깔을 나타내고 나아가 영상과 음악까지 만들어 낸다.
결국 어떤 방법을 사용해서 정보를 나타내던 결국 0과 1들로 표현된다.
