부스트코스(Boostcourse) 1주차 컴퓨팅 사고 - 2진법, 비트, 바이트

CS50 1주차 컴퓨팅 사고에 대한 강의를 보고 내용을 정리하고 공부한 내용을 추가해서 정리하려고 한다.

이번 강의에서는 우리가 일상적으로 사용하는 컴퓨터는 어떤 원리로 동작하는지?
우리가 컴퓨터를 사용하여 해결하는 여러 일들은 어떻게 가능한건지?
컴퓨터 과학이 무엇인지, 컴퓨터가 작동하게 하기 위해 어떤 약속들이 필요한지 알아보는 시간이었다.

 

컴퓨터 과학 | Computer Science

컴퓨터 과학은 "문제 해결에 대한 학문" 이다.

문제 해결은 입력(input)을 전달받아 출력(Output)을 만들어내는 과정이다.

입력(Input) → 컴퓨터 과학 → 출력(Output)

출처 : boostcourse / 모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)

 

2진법

그럼 어떻게 입력(Input) 을 받아서 컴퓨터를 통해서 출력(Output)을 해주는 것일까?
여기서 2진법에 대해서 알 필요가 있다.
우리는 일상에서 주로 10진법인 0에서 9까지의 숫자를 사용한다.

 

예를 들어, 135 라는 숫자를 10진법으로 포현한다면

자릿수마다 10의 제곱꼴로 늘어난다.
따라서, (100*1) + (10*3) + (1*5) = 100 + 30 + 5 = 135 라고 표현한다.

 

하지만 컴퓨터에는 이렇게 많은 숫자를 사용하지 않는다.
오직 0 과 1 만을 사용해서 데이터를 표현한다. 즉, 2진법을 사용해서 표현한다.

 

예를 들어, 235 라는 숫자를 2진법으로 표현한다면

 

따라서, 128 + 4 + 2 + 1 = 135 라고 표현한다.

 

컴퓨터에서 2진법인 0 과 1 만으로 숫자, 글자, 사진, 영상, 소리 등 많은 요소들을 저장하고 표현해준다.

 

2진법은 전기를 통해 연산하는, 전기를 켜고 끄는 방식으로 작동하는 컴퓨터에게 적합한 방법이다.
컴퓨터에는 수많은 스위치(트랜지스터)가 있고 on/off 상태를 통해 0과 1로 표현한다.

 

하나의 자릿수를 표현하는 단위를 비트(bit)라고 한다.

 

비트

정보를 저장하고 연산을 수행하기 위해 컴퓨터는 비트(bit)라는 단위를 사용한다.
이진 숫자(binary digit) 의 줄임말. 0과 1, 두 가지 값만 갖는 측정 단위.

출처 : boostcourse / 모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)

 

비트열

하나의 비트에는 0과 1, 두가지 값만 가지고 있다.
하지만 비트 한 개는 많은 양의 데이터를 나타내기에 턱없이 부족하기 때문에
여러 숫자 조합을 컴퓨터에 나타내기 위해서 비트열을 사용한다.
바이트(byte)는 여덟 개의 비트가 모여 만들어진 것이다. (1byte = 8bit, 256 개의 서로 다른 바이트가 존재)

출처 : boostcourse / 모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)

데이터에 크기에 따라 다양하게 표현할 수 있다.

출처 : boostcourse / 모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)

 

 

 

- 참고 사이트 - 

www.boostcourse.org/cs112/lecture/118997

모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)