[CS50] 2진법

nathan·2021년 6월 26일
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CS50

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CS50 1일차 (6/26)

출처 : boostcourse

  • 들어가기 전

    • 컴퓨터는 어떤 원리로 작동할까?
    • 컴퓨터를 사용하여 해결하는 여러 일들은 어떻게 가능한걸까?
    • 컴퓨터 과학이란 무엇이고,
      컴퓨터가 작동하게 하기위해 어떤 약속들이 필요한지 알아보자.
  • 학습 목표
    컴퓨터 과학이 무엇인지 정의하고, 컴퓨터가 정보를 표현하는 방법에 대해 설명할 수 있다.

  • 핵심단어

    • 컴퓨터 과학
    • 2진법
    • 비트
    • 바이트

컴퓨터 과학이란?

  • 단지 문제를 해결하는 과정이다.

  • 어떤 input이 있을 때, 그로부터 어떠한 output, 즉 그 문제에 대한 답을 찾는 과정이다.

  • 이러한 입출력을 표현하기 위해서는 모두가 동의할 약속(표준)이 필요하다.

  • 따라서 표현 방법에 대해 알아보자.

정보자체의 표현 방법

  • 컴퓨터는 오직 0과 1, 즉 2진법으로 말한다.
  • But 글자, 사진, 영상, 소리 등 많은 것을 저장할 수 있다.
  • 어떻게 가능할까? -> bit의 개념에 대해 알아보자

bit

  • 0과 1을 나타내는 단위를 bit라고 한다.(이진 숫자를 의미)

  • 왜 bit가 컴퓨터와 연관이 있을까?

    • 컴퓨터나 스마트폰 등은 모두 충전이 필요하다.
    • 즉 물리적 자원과 연결이 필요하다는 말이다.
    • 이게 바로 오늘날 컴퓨터와 연결된 유일한 물리적 자원을 의미한다.
    • 이를 우리는 아래와 같이 표현할 수 있다.
  • 즉 전기가 유일한 입력이라면, 전기 있음전기 없음 두 가지만 존재할 것이다.

  • 2진법과 꽤 잘 맞다!

    • 물론, 하나의 비트만으로는 모든 정보를 다 표현할 수는 없다.
    • 오로지 0과 1만 셀 수 있을 뿐이다.

어떻게 정보를 표현?

  • 그래서 컴퓨터는 많은 수의 비트를 활용하여 정보를 표현한다.
  • 그리고 이를 물리적으로 수행한다. (충전, 스위치 on&off 등)

Byte

  • 1 Byte = 8 bit
  • 8개의 1과 0을 의미하는 더욱 효과적인 단위이다.

트랜지스터

  • 컴퓨터 속에 있는 아주 작은 스위치
  • 컴퓨터는 수십억개의 이러한 스위치를 갖는다.
  • 이들을 물리적으로 이용하여 정보를 표현하고 값을 저장한다.

예시

  • 50을 나타내기 위해서는 위와 같이 8개의 전구 중 3개만 켜서 나타낼 수 있다.
  • 이건 아주 거대한 물리적 2진법의 예시
  • 이게 바로 컴퓨터 안에서 정보를 표현할 때마다 벌어지고 있는 일이다.
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나는 날마다 모든 면에서 점점 더 나아지고 있다.

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