본문내용
1. 소프트웨어
1.1. 컴퓨터 구성요소
1.1.1. CPU
CPU는 Central Process Unit(중앙처리장치)라는 뜻을 지니고 있으며, 컴퓨터의 동작을 담당하고 있기에 어떠한 구성요소보다 중요한 부품이다. CPU는 사람으로 말하면 두뇌에 해당한다고 할 수 있다. 컴퓨터의 모든 일은 CPU의 통제를 받으면서 이루어지고, 또한 모든 연산처리가 CPU에 의해 이루어진다.
CPU는 산술논리 연산장치(arithmetic logic unit:ALU)와 제어 장치(control unit:CU)로 구성된다. ALU는 컴퓨터 내의 계산기이다. 모든 산술연산(덧셈, 뺄셈, 나눗셈 등)을 수행하고 판단과 편집기능을 수행한다. CU는 CPU에서 실행되는 모든 연산을 조정 제어한다. CU는 입력장치로 들어온 데이터나 명령어들을 기억장치로 보내는 작업을 시작하라고 한 후, ALU에 산술 및 논리연산을 시작할 수 있도록 하고, 출력장치로 결과를 출력할 수 있도록 제어한다.
레지스터(Register)는 CPU 내부에 있는 임시저장소이다. ALU가 1+1 덧셈을 할 때 주기억장치에서 1을 가져와 레지스터에 넣고 가산기를 이용해 더하기를 한다. 버스(BUS)는 시스템 내부의 연결 회로이다. CPU는 이 회로에 의해 전자 신호를 주고 받는다. 내부(internal) 버스와 외부(external) 버스가 있다.
보조처리기(coprocessor)는 1~2가지 특수한 작업을 수행하도록 설계된 특수 마이크로 프로세서이다. 가장 많이 쓰는게 수치보조처리기(math coprocessor)이다. 소수점이 있는 숫자에 대한 산술연산의 속도를 대단히 향상 시켰다.
1.1.2. Main Memory
CPU에서 처리된 자료를 저장하는 곳이 메인 메모리(Main Memory)이다. 메인 메모리는 휘발성 메모리인 RAM(Random Access Memory)과 비휘발성 메모리인 ROM(Read Only Memory)으로 구분된다.
RAM은 CPU가 필요로 하는 데이터와 명령어를 보관하는 장소로, 메인보드에 설치되어 있을 뿐만 아니라 각각의 개별 장치(그래픽 카드, 사운드 카드 등)에도 따로 설치된다. 한글 실행 후 문서를 불러들이면 RAM에 저장되며, CPU는 RAM에 저장된 데이터를 읽어들여 처리한다. 처리 후 저장 명령을 내리면 RAM에 저장된 내용이 하드 디스크에 저장된다. CPU가 디스켓으로부터 수행할 명령을 읽고 실행한 후에는 다시 명령을 읽기 위해 디스크 드라이브로 되돌아가는 식으로 작동하게 되면 속도가 느려질 수 있다. 이를 해결하기 위해 정보의 저장 장소인 RAM이 필요하며, CPU를 대기상태에 있게 함으로써 속도 문제를 해결할 수 있다.
ROM은 한 번 데이터를 기록하면 이후에 그 내용을 바꿀 수 없고 읽을 수만 있는 보조기억장치이다. 컴퓨터의 가장 기본적인 운영체제 기능을 내장시키거나 전원이 처음 들어왔을 때 수행되는 부트 스트랩 로더를 저장하는 용도로 사용한다.
메모리칩들은 정보를 전자적으로 저장하고 CPU로 전달하므로 디스크가 회전하거나 읽기, 쓰기 헤드가 적당한 위치까지 움직일 때까지 기다릴 필요가 없게 된다. 메모리는 물리적으로 집적 회로들의 집합으로 구성되며, 메모리 주소를 통해 필요한 데이터를 넣거나 불러올 수 있다.
1.1.3. I/O
I/O(Input/Output)는 컴퓨터 시스템에서 외부로부터의 데이터 입력과 내부에서 처리된 결과의 출력을 담당하는 부분이다.
입력장치(Input)는 컴퓨터 외부의 데이터를 컴퓨터 내부로 입력시키기 위한 장치들로, 포인팅 장치와 데이터 스캐닝 장치로 구분된다. 포인팅 장치에는 마우스, 트랙볼, 터치스크린 등이 포함되며, 사용자가 특정 위치를 지정하여 데이터를 입력할 수 있다. 데이터 스캐닝 장치는 인쇄된 문서를 스캐닝하여 컴퓨터가 인식할 수 있는 패턴으로 변환하는 장치로, MICR, 바코드, OMR, 광학 스캐너 등이 있다.
출력장치(Output)는 컴퓨터 내부에서 처리된 결과를 사용자에게 보여주는 장치들로, 플로터, 모니터, 프린터, 마이크로필름 출력장치 등이 있다. 플로터는 펜을 움직여 다양한 그래픽과 도면을 출력하고, 모니터는 화면에 내용을 표시하며, 프린터는 종이에 인쇄하는 역할을 한다. 마이크로필름 출력장치는 컴퓨터에서 작업한 내용을 작은 부피의 마이크로필름에 저장하여 관리하기 편리한 출력 방식이다.
이처럼 I/O 장치는 컴퓨터 시스템과 사용자 간의 중요한 연결고리 역할을 하며, 사용자가 컴퓨터를 통해 작업한 내용을 외부로 출력하거나 외부의 데이터를 컴퓨터로 입력시키는 기능을 제공한다.
1.2. 신호 형태와 처리 과정
1.2.1. 데이터
데이터란 컴퓨터가 처리할 수 있도록 형식화된 정보의 집합체를 의미한다. 컴퓨터는 입력장치를 통해 들어온 데이터를 중앙처리장치(CPU)에서 처리한 후 출력장치로 결과를 출력한다. 데이터에는 숫자, 문자, 기호 등 다양한 유형이 포함될 수 있으며, 효율적인 데이터 처리를 위해 데이터는 정형화된 형태로 저장된다. 예를 들어 학생정보와 같은 데이터는 학번, 이름, 전공 등의 필드로 구성된다. 이처럼 데이터는 컴퓨터 시스템에서 정보처리의 기본 단위로 작용하며, 정보와 지식을 생성하는 데 활용된다.
1.2.2. 정보
정보는 데이터를 가공하여 얻을 수 있는 유용한 결과물이다. 데이터는 단순한 사실이나 수치를 의미하지만, 정보는 데이터를 조직화하고 해석하여 얻어낸 지식이다. 즉, 데이터를 활용하여 문제를 해결하거나 의사결정을 내리는데 도움이 되는 지식을 말한다.
예를 들어, 특정 지역의 강수량 데이터는 단순한 수치에 불과하지만, 이를 분석하여 강수량 패턴을 파악하고 이를 토대로 농작물 재배 계획을 수립하는 것이 정보의 활용이다. 또한 주식 시장의 거래량과 가격 데이터를 분석하여 투자 전략을 수립하는 것도 정보의 활용이라고 할 수 있다.
따라서 정보는 데이터를 활용하여 의미 있는 지식을 창출하는 과정을 거쳐 생성된다고 볼 수 있다. 데이터로부터 정보를 생산해내고 이를 기반으로 의사결정을 내리는 것이 정보의 핵심적인 역할이라고 할 수 있다.
1.2.3. 지식
지식"이란 정보를 바탕으로 새로운 것을 창조해내는 능력이다. 즉, 데이터를 처리하여 정보를 얻고, 그 정보를 체계화하여 새로운 지식을 만들어내는 것을 의미한다.
데이터가 단순한 사실이나 수치라면, 정보는 그러한 데이터를 체계화하여 유의미하게 만든 것이다. 그리고 정보를 바탕으로 한 지식은 이 정보들을 창의적으로 연결하고 재해석하여 새로운 아이디어나 해결책을 제시할 수 있는 능력이라고 볼 수 있다.
예를 들어, 소프트웨어를 개발할 때 프로그래밍 언어나 컴퓨터 구조에 대한 기본적인 지식이 필요하다. 이러한 지식을 바탕으로 프로그래밍을 수행하면 새로운 소프트웨어를 만들어낼 수 있다. 또한 마케팅이나 경영, 과학 분야에서도 데이터와 정보를 체계적으로 분석하고 이해하는 지식이 필수적이다.
즉, 지식은 단순한 자료나 정보를 넘어서 실제로 새로운 가치를 창출하고 문제를 해결할 수 있는 능력이라고 할 수 있다. 따라서 데이터와 정보를 체계화하고 활용하는 능력이 중요하며, 이를 통해 창의성과 혁신을 이끌어낼 수 있다.
1.2.4. 지능
신호 형태와 처리 과정 중 '지능'에 대한 내용은 다음과 같다.
지능은 데이터와 정보, 지식을 종합하여 새로운 해결책을 창출할 수 있는 능력이다. 신호 처리에 있어 지능은 정보를 수집하고 분석하여 의미 있는 결과를 도출하는 최상위 단계라고 볼 수 있다. 단순한 데이터를 정보로 전환하고, 이를 통해 지식을 얻는 과정을 거쳐, 최종적으로 새로운 문제 해결책을 창출하는 것이 지능의 핵심이다.
따라서 지능은 단순한 데이터나 정보의 단계를 넘어서, 창의적인 사고와 추론 능력을 발휘하여 능동적으로 문제를 해결하고 새로운 지식을 생산하는 고차원적인 능력이라고 할 수 있다. 이러한 지능은 인간에게서 가장 두드러지게 나타나지만, 최...
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