컴퓨팅 사고 | 컴퓨터 과학과 2진법

✔ 학습목표

컴퓨터 과학이 무엇인지 정의하고, 컴퓨터가 정보를 표현하는 방법에 대해 설명할 수 있다.

 

 

컴퓨터과학

컴퓨터과학은 문제 해결에 대한 학문이다. 문제 해결은 입력(input)을 전달받아 출력(output)을 만들어내는 과정이다. 그 중간에 있는 과정이 컴퓨터 과학이다. 입력과 출력을 표현하기 위해서는 모두가 동의하는 약속, 즉 표준이 필요하다.

 

 

2진법

일상에서 사용하는 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 총 10개의 기호로 표현하는 것이 10진법이다. 하지만 컴퓨터에서는 오직 0과 1로만 데이터를 표현한다. 이것을 2진법이라 한다. 10진법에서는 각 자릿수가 10의 거듭제곱을 의미하지만, 2진법에서는 2의 거듭제곱을 의미한다(예) 10진법의 3을 2진법으로 표현하면 011이 된다). 

 

컴퓨터에는 굉장히 많은 스위치(트랜지스터)가 있고 on/off 상태를 통해 0과 1을 표현한다. 2진법은 전기적 신호로 의미를 전달할 수 있는 가장 간단한 방법이며, 이를 통해 무수한 정보를 쉽게 처리할 수 있다. 컴퓨터는 2진법을 사용해서 숫자뿐만 아니라 글자, 사진, 영상, 소리 등을 저장한다. 

 

 

- 비트

비트(bit)는 정보를 저장하고 연산을 수행하는 측정단위이다. 이는 이진 숫자라는 뜻을 가진 'binary digit'의 줄임말이며, 0과 1 두 가지 값만 가질 수 있는 측정 단위이다. 디지털 데이터를 여러 비트들로 나타냄으로써 두 가지 값만 가지고 많은 양의 정보를 저장할 수 있다.

 

- 비트열

하나의 비트는 0과 1 두 가지의 값만 저장할 수 있다. 하지만 비트 한 개가 많은 양의 데이터를 나타낼 수 없기에, 컴퓨터에서는 비트열을 사용한다. 바이트(byte)는 여덟 개의 비트가 모여 만들어진 것이다. 비트 하나는 0과 1로 표현될 수 있기 때문에 여기에는 2^8 = 256개의 서로 다른 바이트가 존재할 수 있다. 

 

 

 

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이 글은 네이버 부스트코스 David J. Malan(데이비드 J. 말란) 교수님의 모두를 위한 컴퓨터 과학(CS50 2019) 강의를 수강하고 작성한 글입니다. 

 

모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)