프로그래밍

정보사회와 컴퓨터

바이오닉크로니클 2025. 3. 20. 23:54

  1. 정보혁명이 일어나게 된 동기
    1980년대를 중심으로 정보화가 진행되는 단계인 정보화 사회를 맞이했고, 정보화가 상당한 정도로 진행되고 정보통신 인프라 정비가 진행되는 정보사회를 맞이했으며, 전국에 디지털 통신망이 완전히 갖춰지고, 일상생활에서 완전한 컴퓨터화가 실형되는 고도정보화 사회가 도래했다. 최근엔 언제·어디서나 컴퓨팅 기술을 활용할 수 있는 퍼베이시브(Pervasive) 컴퓨팅 환경이 구축되어 기존 컴퓨터 시스템을 기반으로 하여 센서 네트워크, 홈네트워킹, 멀티미디어, 디지털 통신 등이 결합되어 생활구조를 많은 분야에서 변화시키고 있다.
    시간과 공간의 제약은 21세기 정보사회에선 상당 부분 자유로워졌고 온라인을 통한 교육, 쇼핑, 근무 등 정보를 통한 교류와 상호작용이 가능하게 되었다.
    향후 사회 각 분야에서 막대한 변화가 일어날 것으로 예상되며 그를 이끄는 것이 정보혁명이다. 대량의 정보를 빠르고 정확하게 처리하여 사회의 생산성을 향상시키는 것이다.

  2. 반도체와 통신기술의 발전추세
    모래는 반도체를 만드는 실리콘의 원료이고, 유리는 고속 정보통신을 위한 광섬유의 원료이다. 정보혁명은 모래와 유리의 혁명인 것이다. 반도체는 엄지손톱만 한 칩 속에 미국 도로망만큼 복잡한 논리적 패턴을 만들 수 있는데 반도체 메모리 집적도의 발전은 초기엔 64Mb DRAM, 256Mb DRAM과 512Mb DRAM을 거쳐 최근엔 512GM를 저장할 수 있는 DRAM 메모리 모듈까지 개발되었다.

    통신 기술도 발전이 가속화되고 있다. 0.1mm보다 더 가는 광섬유 1개가 1초에 1조 개의 비트를 보낼 수 있는 1Tb 기술이 개발되었고, 이런 광섬유가 전세계적으로 네트워크를 구성해 정보들이 빛의 속도로 전송되고 있다.

  3. 컴퓨터 시스템이란 무엇이며, 컴퓨터 시스템 하드웨어의 네 가지 주요 구성장치와 각각의 기능은 무엇인가?
    컴퓨터 시스템은 컴퓨터란 용어를 구체화시킨 개념으로 특저한 작업을 수행하기 위해 필요한 기능을 가지는 하나 또는 여러 개의 요소가 연결된 개체를 의미한다. 컴퓨터 시스템을 구성하는 요소로는 눈에 보이는 기계로서의 컴퓨터를 의미하는 하드웨어와 그 하드웨어를 사용자의 목적에 따라 효율적으로 이용할 수 있도록 하기 위해 만들어진 소프트웨어가 있다.

    1. 입력장치
      데이터 처리를 위해 컴퓨터 시스템의 기억장치에 데이터를 저장하는 장치
    2. 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)
      컴퓨터에 대한 명령어를 불러와 해석하고, 해석된 명령어에 따라 작업을 지시하는 제어장치(control unit)와 산술연산과 논리연산을 수행하는 산술논리연산장치(ALU: Arithmetic and Logic Unit)로 구성
      1. 출력장치
        데이터가 처리되어 나온 결과를 사람이 알 수 있도록 화면에 보여 주거나 인쇄하는 장치
      2. 기억장치
        주기억장치와 이를 보조해 주는 보조기억장치로 구성되며 대량의 데이터를 저장하는데 이용되는 장치

  4. 데이터와 정보의 관계
    정보는 집대성되어 의미있는 것으로 처리되어 가공된 데이터이다. 데이터는 숫자, 이름 등의 문자적인 것으로 간주되어 왔으나 사진, 영상도 데이터가 될 수 있다.

    데이터 → 처리 → 정보

  5. 개인용 컴퓨터의 발전추세와 개인용 컴퓨터에 사용되는 마이크로프로세서, 운영체제의 종류?
    1974년 미국 뉴멕시코주 앨버키키의 조그만 전자회사인 MITS사가 고객이 손쉽게 조립해서 사용할 수 있는 가정용 개인 컴퓨터 '키트'를 발표하여 컴퓨터업계에 충격을 주었다.
    1980년대 초 IBM-PC의 급속한 발전과 운영체제인 MS-DOS의 광범위한 보급으로 사회의 모든 분야는 개인용 컴퓨터를 좀 더 쉽게 이용할 수 있는 환경으로 발전했다.
    데스크탑 PC를 넘어 노트북, 태블릿 PC의 등장으로 편의성도 강화되었다.

    개인용 컴퓨터가 이처럼 발전한 건 인텔사의 마이크로프로세서와 마이크로소프트사의 운영체제 덕분이다. 1990년대에 들어 개인용 컴퓨터의 프로세서는 인텔사의 Intel 80386과 Intel 80486을 거쳐 펜티엄이란 초고속 프로세서로 발전되었으며, 2008년엔 3D, 애니메이션, 이미지, 음성인식 등 인터넷과 멀티미디어 시대에서 고성능을 발휘할 수 있는 코어 i7이 출시된 후 2021년 11세대까지 계속하여 성능이 향상되고 있다.

    운영체제는 데스크탑 PC나 노트북 PC, 슬레이트 PC는 MS-DOS와 Windows 시리즈를 거쳐 2011년엔 Windows XP, Windows 7이 보편적으로 사용되었고, 2015년 Windows 10이 출시된 이후 2021년 Windows 11이 출시되었다.
    PDA 운영체제론 팜(Palm) OS, Windows CE 등이 있었고, 스마트폰 운영체제는 iOS, 안드로이드, 윈도우폰, 블랙베리 등이 있었으나 최근엔 iOS와 안드로이드가 주로 사용되고 있다.

    현재 개인용 컴퓨터의 성능은 초창기 슈퍼컴퓨터 성능에 이르고 있다.

  6. 메인프레임의 개념을 설명하고, 메인프레임의 예를 2가지 들어라.
    메인프레임은 1950년대 초 상업적 분야에서 다양한 목적으로 쓰기 위해 처음 개발되었다. 1960년에 후반에 출시된 모든 컴퓨터는 메인프레임 컴퓨터로서 가격이 대단히 비쌌고, 그런 이유 때문에 소수의 대기업들만이 메인프레임을 이용할 수 있었다. 메인프레임은 또한 자기디스크와 같은 보조기억장치에 저장된 수십억 개의 문자를 읽거나 쓸 수 있으며, 멀리 떨어진 곳에 있는 다른 컴퓨터나 단말장치와 교신할 수 있는 기능도 갖고 있다. PC나 워크스테이션과 같은 단일 사용자 중심의 컴퓨터와는 달리 메인프레임은 다중 사용자 환경을 지향하도록 설계되어 있었다.
    IBM Z 시리즈, Fujitsu GS21 시리즈가 있다.

  7. 슈퍼컴퓨터는 왜 필요한가? 한국의 슈퍼컴퓨터 예를 2가지 들어라.
    1970년대 초 메인프레임 이상의 처리속도를 가진 행정 데이터 처리용 컴퓨터가 출현했지만 기술자와 과학자들은 여전히 불만족했다. 여전히 완벽한 3차원 프로토타입을 만들지 못했고, 핵폭발이 진행되는 동안 원자의 활동을 완벽히 탐지할 수도 없었다. 이에 여러 방면의 기술자와 과학자 단체는 더욱 강력한 기능을 가진 컴퓨터를 요구했는데 이런 요구 조건에 부응하기 위해 컴퓨터 설계자들은 슈퍼컴퓨터라 알려진 이상적인 시스템을 개발하게 되었다.

    신약개발을 위한 복잡한 실험, 유전정보, 많은 데이터 처리가 필요한 천문학 연구 등의 작업은 막대한 계산량이 필요하며 그러한 목적으로 슈퍼컴퓨터가 개발되고, 운영된다.

    한국은 서울대학교의 5.15 테라플롭스의 연산속도를 가진 IBM JS20과 기상청의 1.9 페타플롭스의 LENOVO 슈퍼컴퓨터인 마루와 그루가 있다.