컴퓨터의 이해 1강 - 정보사회와 정보혁명

1. 정보사회와 정보혁명

19세기 산업혁명

증기기관의 발명에 의하여 산업과 사회의 제반 구조를 크게 변화시킴

 

20세기 정보혁명

컴퓨터, 반도체기술, 통신기술, 인터넷, 멀티미디어, 광통신 네트워크 등 뉴미디어 기술의 급격한 발전에 의하여 산업과 사회의 각 분야를 크게 변화 시킴

* 산업과 사회가 이전에 비해 크게 변화가 되어서 혁명이라는 표현을 사용하게 됨.

 

정보화사회 ( 정보사회 )

- 20세기 정보혁명을 이룬 사회를 정보화사회라고 말한다.

- 모든 곳에서 컴퓨터를 사용할 수 있는 컴퓨팅 환경이 구성이 되고있고, 이것을 유비쿼터스라고 말한다.

- 뿐만 아니라, 다양한 용어 들이 탄생함 ex) IT 혁명, 인터넷 혁명, 모바일 혁명, 디지털 혁명, 4차산업 혁명 등

 

4차 산업혁명

클라우스 슈바프, 2016 세계경제포럼에서 4차 산업혁명이라는 단어를 주장을 했다.

내용으로는 빅데이터, 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 자율주행차, 3차원인쇄, 나노 기술, 생명공학, 모바일

* 4차라는 의미에 관점 : 1차 증기기관, 2차 전기, 3차 컴퓨터

 

정보사회

정보화사회의 의미는 진행중임을 의미하는 단어로, 이미 정보화가 상당한 정도로 진행되고 있어 정보통신 인프라 정비를 하는 수준을 의미하는 단어이다. 보통은 이미 진행이 완료되어 있는 상태이므로 대개는 정보화사회보단 정보사회라고 말을한다.

 

고도정보사회

정보사회보다 좀 더 발전 된 사회를 의미하며, 전문가들은 대개 2025년 현재를 고도정보사회라고 말한다.

 

반도체 메모리 기술

칩 속에 미국의 도로망만큼 복잡한 논리적 패턴이 가능

 

정보통신기술

- 광섬유의 발전 : 이중유리구조, 레이저 빛의 전반사로 통신

(1) 광섬유 한 케이블은 초당 255Tb(예를 들어 1GB 영화 0.03ms)까지 전송할 수 있다. 225/8=32(TB)=32,000GB

(2) 광섬유가 전 세계적으로 네트워크화 되고 정보 통신능력은 수십만 배 이상 증가예상, 5G 이동 통신망구축

 

5G ( 5 generation )

5세대 이동통신을 의미하고 초저지연성, 초연결성, 4차산업의 핵심기술인 가상현실, 자율주행, 사물인터넷 기술 구현하게 됨.

(1) 1G : 아날로그 음성통화

(2) 2G : 음성과 문자를 디지털로 전달, CDMA

(3) 3G : 목소리, 문자, 동영상, 이메일, 인터넷 속도는 느림

(4) 4G : LTE(Long Trem Evolution), 100M-1 Gbps

(5) 5G : 20Gbps, 4G보다 20배 이상 빠르다.

 

유비쿼터스

- '도처에 널려 있다', '언제 어디서나 동시에 존재한다' 라는 라틴어에서 유래한 개념이다.

- 컴퓨터에 적용을 한다면, 모든 곳과 모든 기기에 컴퓨터가 존재하여 연결을 해 사용한다는 개념이 된다.

- 1988년 미국 제록스 팰로앨토 연구소 Mark Weiser 소장이 주장한 내용이다.

또한, 모든 곳에 적용을 하기 위해서는 NT(Nano Technology), BT(Bio Technology)의 핵심 기술이 필요하며, 이러한 기술들을 이용해 앞으로의 미래를 변화시킬 차세대 IT혁명이라고도 칭한다.

 

유비쿼터스 특징

(1) 3A (Anytime, Anywhere, Anydevice)

(2) 5A (3A + AnyService, Anynetwork)

(3) 5C (Computing, COmmunication, Connectivity, Contents, Calm)

(4) 소프트웨어 기술과 하드웨어 기술들이 더욱 발전.

(5) 디지털 동화상 기술, 가상쇼핑시스템, 대화형 TV 기술

(6) 광섬유 네트워크기술과 무선랜(LAN) 기술

(7) 사물인터넷(IOT) : 사물과 사물 간의 지능형 정보통신

 

2. 컴퓨터 시스템과 데이터처리

(1) 컴퓨터시스템의 하드웨어

위의 이미지는 본체 내부에는 메인보드가 있으며, 메인보드 에는 CPU가 박혀있는 구조이며 CPU는 보통 메모리(RAM)와 상호작용을 하며, 메모리의 명령어를 CPU가 가져가서 CPU는 내부에서 연산을 통해 처리를 하게 된다. 기억장치는 보통 보조기억장치를 의미하고, 보조기억장치로는 하드디스크가 대표적이다. 흔히 메모리를 주기억장치라고 부르기도 한다.

이유는, 보조기억장치의 특징으로는 반영구적으로 디스크에 데이터를 보관해주지만 주기억장치인 메모리는 휘발성을 가지고 있다. 컴퓨터의 종료나 이러한 과정에 메모리의 데이터는 날라가게 된다.

 

[1] 컴퓨터시스템의 주요 구성장치

- (1) 입력장치 (키보드, 마우스 등)

- (2) 기억장치 (주기억장치(RAM) / 보조기억장치(하드디스크 등) )

- (3) 연산장치 , 제어장치 (CPU / 메인보드)

- (4) 출력장치 ( 모니터 등 )

 

[2] 컴퓨터의 3가지 기본동작

- 산술연산 / 논리연산 / 입출력

 

(2) 컴퓨터시스템의 소프트웨어

소프트웨어란 사람이 컴퓨터에게 작업을 지시하거나 하드웨어와 이용자 사이에서 이용자가 하드웨어를 의식하지 않고 쉽게 이용할 수 있도록 매개체 역할을 수행하는 프로그램들의 집합을 의미를 하며, 소프트웨어는 응용소프트웨어 / 시스템 소프트웨어로 크게 2가지로 나눠진다.

- (1) 프로그램(Program) : 컴퓨터를 실행시키기 위해 작성된 명령어들의 집합

- (2) 응용소프트웨어 : 많은 개발자들이 만들고 있는 프로그램 ( 웹 사이트, 한글, 엑셀 프로그램 등 )

- (3) 시스템소프트웨어 : 운영체제, 컴파일러, 링커, 로더 등 ( 응용소프트웨어를 이용하기 위한 필수 요건 )

 

(3) 데이터와 정보

- (1) 데이터(data) : 정보로 추출되어지기 전의 가공되지 않은 것. ( 개별적인 사실이나 값을 의미 )

- (2) 정보(information) : 데이터들이 모여 하나의 정보를 이루고, 데이터를 가공해서 의미 있는 형태로 변환을 의미

* 데이터의 예시 : 학생 한명한명의 점수, 포인트 등

* 정보의 예시 : 학생들의 점수의 평균 및 포인트의 평균

✅정리 :  정보는 컴퓨터가 데이터를 활용해 처리한 결과값을 정보라고 한다.

 

3. 컴퓨터의 종류

(1) 개인용컴퓨터

- 1974년 미국 전자회사인 MITS사 '키트' 발표

- 1980년대 초 IBM-PC 와 운영체제인 MS-DOS 보급으로 급속히 발전 ( 제대로 보급이 됨 )

- 마이크로프로세스와 하드디스크 저장장치의 급속한 발전 ( 엄청난 보급이 됨 )

- 반도체 및 기억장치의 급속한 발전으로 이뤄진것이다.

 

(2) 마이크로프로세서와 운영체제

[1] 마이크로프로세서

- 반도체 칩을 의미하며, 그 중 연산을 담당하는 부품을 의미한다. 대부분의 반도체를 의미한다고 보면 된다.

- 반도체 칩에도 종류가 많음 ( 메모리 반도체 칩 , 디스크 반도체 칩 ) 그 중 CPU의 연산 반도체를 의미함.

 

[2] 운영체제

- 컴퓨터와 사용자간 중간에서 다리 역할을 하는 소프트웨어를 의미한다.

- 시스템 소프트웨어라고 불리며, 이걸 활용해 응용 소프트웨어를 실행 시키고 만들 수 있고 공유를 한다.

- MS-DOS / Windows 시리즈 / 리눅스 / IOS 등

 

(3) 서버시스템

정보자원의 효율적 분산 및 정보 이용자의 접근을 쉽게 구현하기 위해 클라이언트 / 서버 컴퓨팅과 같은 정보기술을 이용한 정보시스템을 의미한다. 쉽게 말해, 하나의 목적으로만 만들어져 있는 컴퓨터를 의미한다.

 

(4) 메인프레임

- 1950년대 초 개발된 대형 범용 컴퓨터를 의미한다.

- 1960년대 후반은 메인프레임 시대이며, 고가로 인해 소수의 대기업들만 이용했으며 자기디스크와 같은 보조기억장치를 사용했고 단말장치(Terminal)을 사용한 다중 사용자 환경과 안정성, 고성능, 편리성, 보안성이 뛰어 났음. 터미널 실에서만 사용이 가능해서 보안상 좋았음.

- 쉽게 말해, 그냥 초창기 컴퓨터를 메인프레임이라고 생각하면 된다.

 

(5) 슈퍼컴퓨터

- 대용량의 과학계산을 처리할 수 있으며, 매우 비싸다.

- 우주개발, 원자력 계산, 국방과 무기 분야, 일기예보, 과학적 연구 등에 사용이 된다.

- 2024년 미국, HPE Cray EX255a 가 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 자리에 이름을 올렸다. (초당 1000조 연산)

 

(6) 전용컴퓨터

- 특수한 작업을 수행하기 위해 개발된 컴퓨터

- 미사일 유도체제, 핵반응시설의 제어, 의료기기, 가전제품, 이공학 분야에서 실험실의 각종 기기 제어 등

- 마이크로프로세서의 발전으로 많은 가전제품이나 소비재, 각종 첨단기기 등에 사용되고 있다.

* 요즘은 자율주행 자동차가 나오고 있고, 거기에 들어가는 것도 전용 컴퓨터이다.