CHAPTER 1

1. CHAPTER 1 컴퓨터 개요

2. 학습 내용 1.1 컴퓨터 시스템 1.2 컴퓨터의 활용 1.3 컴퓨터와 사회

3. 1.1 컴퓨터 시스템– 1.컴퓨터의 기능 • 컴퓨터는 근육운동을 대신하거나 감각 기능을 확장하거나 대신할 수 있는 다른 기계와는 달리 인간의 사고 기능을 대신할 수 있는 생각하는 기계 • 컴퓨터의 인간과 유사한 기능과 장치들 • 인간의 눈이나 귀처럼 외부의 정보를 내부로 전달하는 입력 기능 • 사람의 두뇌처럼 정보를 저장하는 기억 기능 • 내부에서 판단하는 연산 기능 • 전체의 동작과 과정을 지시하는 제어 기능 • 사람의 입처럼 내부의 정보를 외부로 표현하는 출력 기능 <그림 1-1> 생각을 위한 기능

4. 1.1 컴퓨터 시스템– 2.컴퓨터의 구성 • 컴퓨터는 하드웨어(H/W: Hardware)와 소프트웨어(S/W: Software)로 구성 • 하드웨어는 사람의 육체, 소프트웨어는 사람의 정신에 비유 • 하드웨어는 컴퓨터를 구성하는 기계적 장치를 뜻하고, 소프트웨어는 컴퓨터를 동작시키는 프로그램과 사람이 컴퓨터를 활용하는 기술 등을 총칭 <그림 1-2> 사람과 컴퓨터 구성의 비교

5. 1.1 컴퓨터 시스템– 3.하드웨어 하드웨어는 주기억장치와 중앙처리장치 및 주변장치로 구성 주변장치(peripheraldevice)에는 입력장치, 출력장치 및 보조기억장치 등 (1) 주기억 장치 (main memory) • 실행되는 프로그램과데이터를 기억 • 기억소자 • ROM(Read Only Memory) : 기억된 내용을 읽기만 • RAM(RandomAccess Memory) 자유롭게 읽고 기억시키고 지울 수 있음 • 캐시 메모리(cache memory) : 주기억장치의 속도를 개선 <그림 1-3> RAM (2) 중앙처리장치 (CPU: Central Processing Unit) • 연산장치와 제어장치를 하나의 칩으로 구성하여 사용 • 연산장치: 는 각종 계산과 논리적 판단 • 제어장치: 컴퓨터의 모든 동작을 지시하며, 프로그램의 명령을 해독하여 지시 신호를 생성 <그림 1-4> 중앙처리장치

6. 1.1 컴퓨터 시스템– 3.하드웨어 (3) 입력장치 • 컴퓨터 외부의 정보를 판별하여 컴퓨터 내부로 전송하는 역할 • 키보드, 마우스, 조이스틱, 스캐너 및 마이크 등 • 오늘날에는 전자 태그인 RFID 리더(reader), 시험답안지로 사용하는 OMR, OCR 등 <그림 1-5> 조이스틱 (4) 출력장치 • 컴퓨터 내부에 기억된 정보를 글자나 그림또는 소리 등으로 외부에 표현하는 장치 • 모니터와 프린터 • 스피커와 플로터 등 <그림 1-6> 플로터

7. 1.1 컴퓨터 시스템– 3.하드웨어 (5) 보조기억장치 • 외부에 자료를 기억시켜두고 필요할 때주기억장치로 불러와서 처리하는 외부 기억장치 • 하드디스크: • 원반 모양의 디스크 표면을 자화시켜 사용 • 헤드 사용, 트랙이라고 하는 동심원을 따라 이동, 트랙을 몇 등분으로 나누어 섹터라 부르며 자료를 기억하는한 구역으로 사용 • 시디롬(CD-ROM): • 플라스틱 원반에 레이저 광선으로 자료를 기억 및 재생 • 오늘날에는 기록이 가능한 CD-RW나 대용량 저장매체인 DVD 등이 등장 • USB(Universal Serial Bus) 메모리: • 반도체를 사용한 보조기억장치 • 직렬로 자료를 전송하기 위한 하나의 표준 규격 • 자료 전송 라인 외에 전력을 공급하는라인도 있음 <그림 1-6> USB 메모리

8. 1.1 컴퓨터 시스템– 4.소프트웨어 • 소프트웨어는 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어로 구성 • 시스템 소프트웨어: 컴퓨터 시스템을 동작시키고 컴퓨터 자원을 관리/제어 • 응용소프트웨어: 시스템 소프트웨어의 지원을 받아 사용자가 컴퓨터에 지시한 일을 처리하여 결과를 제공 (1) 시스템 소프트웨어 • 운영체제(OS: Operating System) • 하드웨어를 작동시키고 시스템을 운영하는 가장 핵심적인 소프트웨어 • Windows, UNIX 등 • 부팅(booting)을 통하여 운영체제를 주기억장치에 불러와 기억 • 컴파일러(compiler): C나 Java 등과 같은 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램을 기계어로 변환 • 통신 프로그램 • 유틸리티: 많이 사용하는 작업을 편리하게 도움

9. 1.1 컴퓨터 시스템– 4.소프트웨어 (2) 응용 소프트웨어 • 범용 소프트웨어 • 여러 사람들이 공동으로 사용 • 워드프로세서, 스프레드시트, 슬라이드 제작, 인터넷 브라우저, 그림과 사진관리, 그래픽 소프트웨어, 전자거래 소프트웨어 등 • 전용 소프트웨어 • 특정목적에만 사용하도록 맞춤형으로 작성 • 특정 업무를 위해 개발 • 학교의 학사관리 업무 관리 등

10. 1.2 컴퓨터의 활용– 1.산업 • 컴퓨터 이용 설계(CAD) • 복잡하고 정밀한 설계도를 자동으로 작성 • 만들어지는 제품에 대한 모의실험 수행 • 제품생산에 소요되는 많은 시간과 비용의 절감은 물론 보다 안전하고 정확한 제품 생산 • 공장자동화(CAM) • 생산 공장의 여러 기계들이 컴퓨터에 의해 자동으로 제품을 생산 • 동일한 품질의 제품을 보다 저렴한 가격에 생산 • 복잡하고 어려운 공정을 빠른 시간에 수행할 뿐만 아니라 매우 정밀한 작업을 정확히 수행하여 품질을 향상 <그림 1-8> 용접로봇 <그림 1-9> 자동차 공장

11. 1.2 컴퓨터의 활용– 2.사무자동화 • 컴퓨터를 일반 용도로 사용하면서 가장 먼저 활용된 분야 • 데이터베이스 • 각종 데이터를 저장하여 자료검색과 분석 등을 신속하고 정확하게 처리 • 재택근무 • 인터넷과 연결되어 출근하지 않고 집에서 사무 처리 • 금융업무 • 컴퓨터의 도움으로 어디에서나 입출금이 가능 • 행정업무 • 관공서에서도 컴퓨터의 도움을 받아 편리하게 민원서류를 발급 • 전자화된 문서로 처리되면서 종이 등의 자원 절약 및 신속한 업무 가능 <그림 1-10> 대표적인 사무자동화 프로그램인 엑셀의 실행화면

12. 1.2 컴퓨터의 활용– 3.교육 • 오늘날 컴퓨터를 이용한 프레젠테이션(presentation)식 강의 • 사이버 학교(cyber school) • 컴퓨터와 통신망을 교육에 활용한 온라인 강의 • 먼 거리를 이동하여 직접 강의실에 오지 않고서도 수강 가능 • 가상현실(virtual reality) 기술 • 모의재판이나 주주총회, 이사회 또는 면접 등에 직접 참여한 것과 같은 현장수업 • 설계나 운전연습, 항공기 조종훈련과 같은 특수한 훈련 역시 실제 장비가 없이도 시뮬레이션을 통하여 현실감을 느끼면서 학습 <그림 1-11> 서울메트로 4호선 운전체험 시뮬레이터

13. 1.2 컴퓨터의 활용– 4.과학기술 • 컴퓨터 : 과학기술을 발전시킨 원동력 • 컴퓨터를 이용한 신속한 연구정보의 전파, • 단순하고 반복적인일 숙달, 정확히 관측한 결과를 신속하게 제공 • 대량자료의 저장, 신속한 분류 및 분석 결과의 제공 • 국방에서의 사용 : 컴퓨터의 등장 계기 • 잠자리나 귀뚜라미 같은 곤충 모양 로봇을 이용한 정보수집 • 경계지역의 자동 감시 및 초병을 대신한 전투용 로봇 • 무인 비행기를 이용한 정보수집과 공격 등 <그림 1-13> 정보수집용 곤충 로봇 <그림 1-12> 인간을 닮은 로봇

14. 1.2 컴퓨터의 활용– 5.물류와 정보통신망 • RFID(Radio-Frequency IDentification) • 바코드 대신 전자태그를 부착하여 비접촉식으로 제품정보를 읽어제품의 이동을 추적 • 재고관리 및 품질관리의 자동화에 보다 효율적으로 활용 • 백화점이나 슈퍼마켓에서 출구에 있는 RFID 태그를 읽는 장치에 의해 자동으로 • 컨테이너 등으로 이동 중인 상태에서도 내부의 물품 수량을 정확히 파악할수 있어서 상품의 자동분류와 처리 가능 • 인터넷을 이용한 포털사이트를 통하여 각종 정보를 편리하게 검색할 뿐만 아니라, 전자상거래라는 새로운 개념의 시장까지 등장 <그림 1-14> RFID 태그와 리더기-㈜유비유홀딩스

15. 1.2 컴퓨터의 활용– 6.기타 • 눈에 보이지 않는 컴퓨터의 활용 : 마이크로 컴퓨터(micro computer)사용 • 마이크로프로세서(micro processor)라는 하나의 칩에 컴퓨터의 기능을 넣어 만든 것 • 특정 업무를 전용으로 처리하도록 만들어 각종 기계 내부에 설치 <그림 1-15> 카메라 렌즈의 자동 조절

16. 1.3 컴퓨터와 사회– 1.사회 발달과 정보 과거에서 오늘날의 정보화 사회에 이르는 과정 (1) 정보의 기록 • 문자를 이용한 정보를 기록하면서부터 정보가 시간적 제약을 벗어남 • 정보의 기록은 문자를 발명 → 책 제작 → 지식이 보다 넓게 전달 → 기술과 학문의 발달 (2) 정보의 대량유통 • 기계문명이 교통기관을 발달 → 활자로 기록된 정보를 보다 먼 거리에 빠른 시간 안에 전달 → 정보의 유통 영역 확대 → 빠른 시간 안에 많은 사람들이 고급 지식과 정보 접근 • 통신망의 발달 → 어떤 곳에서도 정보를 공유 → 불특정 다수에게 실시간 정보제공 (3) 정보처리와 사회 • 금융, 상업, 공무원 등의 정보를 주로 사용하는 서비스에 종사하는 사람의 수 증가 • 많은 정보가 홍수와 같이 유통되게 되어 새로운 정보처리 기술을 필요

17. 1.3 컴퓨터와 사회– 2.정보화 사회 (1) 정보와 사회 • 금융과 통신, 운수, 상업, 공무원 등의 정보를 주로 다루는 서비스 인구가 전체 산업에서 가장 많은 비중을 차지 → 정보화 사회로 발전 • 컴퓨터와 정보통신망을 통하여 효과적으로 정보를 수집하고 처리하는 일이 중요 (2) 정보화와 직업 • 정보화 사회 → 정보가 하나의 자원이 되어 중요한 가치로 인정 → 정보를 활용하는 새로운 일자리가 발생 • 정보산업 : 정보처리와 정보통신 등을 담당하는 새로운 산업

18. 1.3 컴퓨터와 사회– 3.컴퓨터 발전과 생활 (1) 생활과 컴퓨터 • 컴퓨터는 가정에서도 필수적인 도구 • 일상적인 생활에서도 정보통신망을 이용한 정보검색이 필요 • 전자화된 문서와 전자우편 및 전자상거래 등의 사용이 증가 • 각종 생활정보를 검색하여 활용하는 빈도가 증가 (2) 유비쿼터스 사회 -1 • 유비쿼터스(ubiquitous) • 물이나 공기처럼 언제 어디에서든 함께 존재한다는 의미 • 우리가 느끼지 못하는 순간에도 언제 어디서나 항상 네트워크에 연결되어 필요한 정보교신이 가능 • 유비쿼터스 사회 • 주변의 센서(sensor)에 의해 이동 중에도 휴대폰이나 전자 태그(tag) 등으로 네트워크에 연결 • 우리가 인식하지 못하는 사이에 정보기기 간에 네트워크를 형성하여 필요한 정보를 송수신하여 처리 • 언제 어디서나 어떠한 매체와도 네트워크로 연결되어 원하는 정보처리를 할 수 있는 사회 • 컴퓨터 조작을 통한 네트워크 공간을 넘어서 정보기기 간에 자율적으로 네트워크를 형성하는 새로운 공간을 의미

19. 1.3 컴퓨터와 사회– 3.컴퓨터 발전과 생활 (2) 유비쿼터스 사회 -2 • 유비쿼터스 기술 • 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network)와이동통신, 전자 태그, 소프트웨어 기술이 융합되어 실현 • 초소형 칩을 내장한전자 태그 등에 보다 많은 정보를 기록하여 비접촉식 센서 읽음 • 여러 곳에 설치된 센서들이 자신의 영역에있는 태그를 읽은 후 인접한 센서들이 서로 네트워크를 형성하여 자동으로 처리 이미지 출처: http://cafe.daum.net/worldofubiquitous (유비쿼터스 세상) <그림 1-19> USN으로 동작하는 심부름 로봇 <그림 1-18> 유비쿼터스 사회의 인간

20. 1.3 컴퓨터와 사회– 3.컴퓨터 발전과 생활 (3) 컴퓨터의 발달과 이용 • 의료분야에서 노약자를 도와주는 도우미 로봇 • 화면을 통한 원격진료, 원격 수술 • 자동차의 전후 좌우에 장착된 카메라는 위치기반 서비스와 연계하여 무인운전이 가능하게 하는 텔레매틱스(telematics) 기술을 구현 • 장애인을 위한 특수 컴퓨터는 전동 휠체어의 조정은 물론 장애인의 입김이나 눈빛 등을 입력하고 그 내용을 소리로 출력하여 의사를 소통 <그림 1-20> 먹는 내시경