CS50 하버드 대학 비전공자를 위한 컴퓨터 과학 1강 - 컴퓨팅 사고_요약본

하버드 대학 비전공자를 위한 컴퓨터 과학 수업을 필기 정리 요약한 자료입니다.

1. 컴퓨팅 사고 Computational Thinking, Scratch

컴퓨터 과학은 문제 해결에 대한 학문입니다. 문제 해결은 입력(input)을 전달받아 검은색 상자안에서 출력(output)을 만들어내는 과정입니다.
그 중간에 있는 문제해결 과정[검은색 상자]이 바로 컴퓨터 과학입니다.

1) 2진법

인간은 손가락 10개를 가지고 10진법을 사용하게 되었습니다. 마찬가지로 컴퓨터는 불이 켜졌다 꺼지기를 핵심으로 컴퓨터의 숫자 계산 방식은 2진법을 사용하게 됩니다.

[ 2진법 ]

컴퓨터 on/off 상태를 통해 0과 1을 표현방식이다.
[ 0 OFF FALSE ]
[ 1 ON TRUE ]

[ 비트(bit) ] : 컴퓨터는 2진법에서 하나의 자릿수를 표현하는 단위입니다. 0과 1, 두 가지 값만 가질 수 있는 측정 단위

[ 비트열 ] : 여러 숫자 조합을 컴퓨터에 나타내기 위해 비트열을 사용합니다.

바이트(byte)는 여덟 개의 비트가 모여 만들어진 것입니다. 하나의 바이트에 여덟 개의 비트가 있고, 비트 하나는 0과 1로 표현될 수 있기 때문에 2^8 = 256개의 서로 다른 바이트가 존재할 수 있습니다.

128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 11111111(2)

비트 - 바이트 - 킬로바이트 - 메가바이트 - 기가바이트 - 테라바이트 - 페타바이트 - 엑사 바이트 [ 1,024배 ]

2) 정보의 표현

ASCII, 유니코드, RGB

문자의 표현

ASCII(아스키코드) - 문자를 숫자로 표현하는 약속(표준) : 128개의 부호로 정의되어 있는데, 가령 알파벳 A는 10진수 기준으로 65, 알파벳 B는 66으로 되어있습니다.

Unicode : ASCII로는 문자들을 표현하기에 충분하지 않았다. 그래서 더 많은 비트를 사용하여 더 다양한 다른 문자들도 표현 가능한 Unicode가 나오게 된다. 😂(기쁨의 눈물) 이런 이모티콘까지 표현할 수 있게 해주었습니다. 이 이모티콘은 10진법으로 128,514입니다. 2진법으로는 11111011000000010입니다.

그림, 영상, 음악의 표현

픽셀 : 스크린의 작은 점을 말합니다.

각각의 픽셀은 세 가지 색을 서로 다른 비율로 조합하여 특정한 색을 갖게 됩니다. 예를 들어 빨간색 72, 초록색 72, 파란색 33을 섞게 되면 노란색이 되는 것과 같은 방식입니다. 이 숫자들을 표현하는 방식을 RGB(Red, Green, Blue)라고 합니다.

3. 알고리즘

알고리즘은 입력(input)에서 받은 자료를 출력(output) 형태로 만드는 처리 과정을 뜻합니다. 사람들의 생각하는 모습과 유사합니다.
-> '알고리즘이란 입력값을 출력값의 형태로 바꾸기 위해 어떤 명령들이 수행되어야 하는지에 대한 규칙들의 순차적 나열'이다.
-> 중요한 요인 : 정확성, 효율성

[ 의사 코드 ] 의사 코드는 필요한 행동이나 조건을 잘 설정하여 컴퓨터가 수행해야 하는 일을 절차적으로 파악할 수 있게 도와줍니다.

함수 = 동사
조건 = 선택지
불리 언(Boolean) = 결정, 결과
루프(loop) = 반복과 순환

등으로 설명할 수 있습니다.