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학습방법 |
요약 정리된 사항입니다. 정리해서 학습을 하시고 온라인상의
문제를 풀어
보시기 바랍니다. |
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컴퓨터의 개요 |
가. 컴퓨터의 필요성
정보화 사회인 오늘날에는 각 분야에서 복잡한 과학적인 계산뿐만 아니라 시대적 요청에 의하여 사무처리의
자동화와 능률의 극대화를 위한 컴퓨터의 역할은 다음과 같다.
입력, 기억, 연산, 제어, 출력의 복합적인 기능을 가지고 있다.
각종 데이터의 연산, 비교, 판단, 분류, 검색 등의 사무적인 업무를 처리할 수 있다.
수치, 문자, 도형, 마크, 음성 등의 데이터 표현도 할 수 있다.
계산 방법이 자동적이므로 신속, 정확하게 수행할 수 있다.
정보 통신망을 통하여 데이터 및 정보를 신속하게 얻을 수 있다.
나. 컴퓨터의 특징
자동 처리한다. 즉 각종 업무 처리에 있어서 수작업에서 계산되던 것이 자동 처리될 수 있다.(자동성)
고속계산한다. 즉, 사람의 계산 능력에 비하여 고속의 계산 능력이 있다.(고속성)
정확한 결과의 신뢰성이 있다. 즉, 사람에 비하여 반복적인 처리에서는 거의 에러가 없으므로 신뢰성이
있다.(정확성)
다양한 데이터 처리를 한다. 즉, 여러 가지 형태로 다양하게 데이터를 처리할 수 있는 다양성이 있다.(다양성)
대용량을 가진다. 즉, 인간의 기억 능력에 비하여 대용량을 기억할 수 있다.(대량성)
통신망을 구축한다. 즉, 정보 통신망의 기술로 컴퓨터간의 결합으로 통신을 할 수 있다.(호환성)
다. 컴퓨터의 발전과정
최초의 계산의 도구
기원전 2600년 경 중국에서 사용된 주판으로 볼 수 있다.
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네피어(Napier.j : 1550 ～ 1617) |
17세기
초 스코틀랜드의 수학자로서 숫자를 새긴 막대기를 이용하여 곱셈을 하였는데 그 막대기에
자기 이름을 붙여 네피어봉이라 하였다. |
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파스칼(Pascal : 1623 ～ 1662) |
파스칼은
철학자이며 수학자로서 톱니바퀴를 이용하여 덧셈과 뺄셈을 할 수 있는 가/감산기를 고안했고
최초로 기계식 계산기의 시조로 불려지고 있다. |
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라이프니쯔 |
라이프니쯔는
독일의 철학자이자 수학자로서 파스칼의 계산기를 더욱 발전시켜 곱셈과 나눗셈이 가능한 계산기를
만들었으며 오늘날 많이 사용되고 있는 탁상 계산기의 시조로 불려지고 있다. |
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배비지 |
배비지는
영국의 수학자로서 함수표를 이용하여 만든 차분기관을 고안했으며, 그는 또 연산순서를 자동으로
제어하는 해석 기관도 고안했다. |
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홀러리스 |
홀러리스는
미국의 통계학자이며 공학자로서 천공카드 시스템을 고안하였고 이는 미국의 국세 조사자료
집계에 사용되었다. |
컴퓨터의 발전
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에니악
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1946년에
최초의 컴퓨터는 모클리와 에커트에 의해서 1943년 진공관을 사용한 계산기를 만들었다.
에니악은 18,000개의 진공관을 사용하였고, 무게는 30t이나 되었으며, 외부의 배선판에
부착된 스위치를 일일이 사람의 수작업에 의하여 연결하는 외부 프로그램 방식을 사용하였다. |
폰 노이만
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프로그램
내장 방식을 제안하였다. 이 방식은 처리될 문제의 순서와 방법을 먼저 작성하여 기억 장치속에
기억 시켜두고 기억된 순서에 따라 처리를 수행하는 것을 말한다. |
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에드삭 |
1949년
영국의 케임브리지 대학의 윌키스에 개발된 계산기로서, 최초의 프로그램 내장 방식을 채택한
계산기이다 |
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에드박 |
1952년에
에니악이 계량하여 만든 것으로서 2진 표현 방식을 채택한 계산기이다. |
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유니박-원 |
최초의 상업용 계산기로서는 유니박 원은
프로그램 내장 방식을 채택 하였으며 1951년 이는 미국의 인구 통계국에서 사용되었으며,
자기 테이프는 보조 기억장치에 사용되었다. 이 계산기는 모클리와 에커트에 의해서 제작되었다.
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라. 컴퓨터의 구분
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세 대
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특 징
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| 제1세대(1926～1958) |
회로소자 : 진공관, 릴레이
기억장치 : 수은 지연회로, 자기 드럼, 자기 테이프
계산속도 : ms
사용언어 : 기계어, 어셈블리
운영체제 : 수작업에 의해서 수행 |
| 제2세대(1959～1964) |
회로소자 : 트랜지스터, 다이오드
기억장치 : 자기 코어
보조 기억장치 : 자기 드럼, 자기 디스크
계산속도 : ㎲
사용언어 : COBOL, FORTRAN, ALGOL 등 고급언어
운영체제
운영체제 도입(Tape에 의한 방식)
다중 프로그래밍이 사용
통신 회선을 이용한 방식이 출현 |
| 제3세대(1965～1974) |
회로소자 : 직접회로
기억장치 : 자기코어, 자성박막, 집적 회로로 소형화되고 기억 용량도 증대
보조 기억 장치 : 자기 디스크가 널리 사용
계산 속도 : ns
사용언어 : 파스칼, 리스프, 구조화된 언어가 보급
운영 체제
시분할 방식이 실행화
온라인 실시간 처리와 다중 프로그래밍 방식이 보급
한 대의 컴퓨터에 단말 장치를 이용할 수 있는 시분할 방식이 실현
MIS가 도입되었다. |
| 제4세대(1975～1984) |
회로소자
고밀도 집적회로(LSI)
초고밀도 집적회로(VLSI)
기억장치
반도체 기억 소자인 고밀도 집적 회로를 사용하였으며 한 칩속에 중앙처리 장치의 기능을
수행할 수 있는 마이크로프로세서가 만들어져 초소형화 PC컴퓨터의 보급이 가능하게 됨
계산속도 : PS
사용언어 : ADA, GPSS 등 문제중심 언어 등장
운영체제
실제 용량보다 더 많이 쓸 수 있는 가상 운영체제가 사용되기 시작
분산처리, 네트워크가 발전되기 시작
개인용 컴퓨터 판매 |
| 제5세대(1985～) |
회로소자
극초고밀도 집적회로(SVLSI)
극초고밀도 집적회로(ULSI)
보조기억장치 : 자기디스크, 광학디스크 사용
fs
하드웨어는 더욱 초소형화 되어지고 병렬 처리가 되고 Fuzzy에 의한 CPU의 구성,
추론 기관이 개발되어짐
산업용 로봇, 패턴 처리, 지식 베이스 시스템, 전문가시스템, 유전자공학 등 인공지능
분야에 적용되어짐
사용 언어로는 프롤로그, 리스프언어 |
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컴퓨터의 분류 |
가. 처리방식에 의한 분류
아날로그 컴퓨터
아날로그 컴퓨터는 전류, 전압, 길이, 온도, 압력, 각도 등과 같이 연속적인 물리량으로 나타내는
컴퓨터이다. 즉 연속적인 물리량을 입력으로 받아들여서 처리하고, 그 결과 값도 곡선이나 그래프처럼
연속적인 형태로 출력하는 컴퓨터이다. 공정제어와 실험실의 모의실험 등 특수목적에 사용되고 있다.
디지털 컴퓨터
디지털 컴퓨터는 숫자나 문자를 코드화하여 산술 연산 및 논리 연산을 실행하여 필요한 자리수까지 나타내는
컴퓨터이다. 디지털 이라는 의미는 이산 또는 정량화된 값에 의해서 제한된 수를 컴퓨터 상에 표현되는
정보를 의미한다. 즉 숫자나 문자를 코드화하여 산술연산 및 논리연산을 실행하여 필요한 자릿수까지
나타내는 컴퓨터이다. 대부분의 컴퓨터는 여기에 속하는 디지털 컴퓨터이다.
하이브리드 컴퓨터
하이브리드 컴퓨터는 디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 장점만을 이용하여 만든 컴퓨터이다. 즉 하이브리드
컴퓨터는 디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 혼합 형태로 구성된 컴퓨터로서 어떤 데이터도 모두 처리할
수 있다.
나. 사용목적에 의한 분류
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컴 퓨
터
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특 징
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전용컴퓨터
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특수한 분야에 사용하는 컴퓨터이다.
활용분야는 자동 제어용, 군사용, 과학 기술용(우주탐험, 항공기 조정) |
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범용컴퓨터
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일반적으로 여러 분야에 사용하는 컴퓨터이다.
활용분야 사무처리용(재고관리, 인사관리, 통계처리 등), 학교 실습용, 가정 |
다. 처리능력에 따른 분류
1960년대는 컴퓨터를 외형적인 크기 기준으로 분류하는 것은 컴퓨터 기술의 발달로 힘들게 되었다.
1980년대에 접어들면서 컴퓨터의 시스템의 구성 중 크기, 속도, 처리능력, 가격등 다양하기 때문에
분류에 차이가 있다. 일반적으로 개인용 컴퓨터, 마이크로컴퓨터, 미니컴퓨터, 메인프레임, 슈퍼컴퓨터로
구분하고 있다.
1) 마이크로컴퓨터
2) 미니컴퓨터
미니컴퓨터는 대형 컴퓨터와 비슷한 성능을 가지고 있으나, 외형상 크기가 작고 처리 능력
및 가격 면에서도 차이가 있다.
일반적으로 UNIX환경에서 운영되는 형태로 중소 기업체나 연구소등 적은 규모의 사업체에서
컴퓨터 시스템을 구축하여 업무처리에 활용하고 있다.
미니컴퓨터는 메인프레임 컴퓨터에 비하여 운영 및 관리가 편리한 이점이 있다. |
3) 메인프레임
메인프레임 혹은 대형컴퓨터는 처리성능이 우수하고 디스크 용량도 크며 데이터 처리를 신속하게
처리한다.
메인 프레임은 슈퍼컴퓨터에 비해 가격 면에서는 싸지만 처리속도는 느린 편이다.
메인 프레임은 온라인에 의한 시분할 처리방식으로 방대한 양의자료도 처리할 수 있다.
대기업, 금융기관, 정부공공기관 등에서 사용되고 있다. |
4) 슈퍼컴퓨터
슈퍼컴퓨터는 초고속의 고성능 컴퓨터를 말한다.
이용분야는 인공위성 분야, 핵물리학 분야, 기상예보 분야, 군사 분야에 활용된다. |
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수의 구성 |
수의 의의
우리들 일상생활에서 사용되는 수는 0에서 9까지의 열 개의 숫자를 조하하여 사용하고 있다. 이것을
10진법, 또한 전기적인 상태에서 ON상태와 OFF 2가지 상태를 숫자로서 0과 1의 2진법 형태이다.
이들의 각 진법에 자릿수 표현을 밑수표시하고 자리 위치에 따라 값이 달리 표현된다
10진법(decimal number system)
2진법(binary number system)
8진법(octal number system)
16진법(hexadecimal number system)
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