[CS50] 컴퓨팅사고와 2진법

 

 

오늘은 컴퓨터 사이언스 공부를 시작하기 전에 컴퓨터 사이언스에 대해 알아보겠다.

 

컴퓨터 사이언스란 "컴퓨터를 이용한 문제 해결에 대한 학문"이다.

 

문제 해결은 입력을 받아 출력을 만들어내는 과정을 말하는데,

 

이러한 입력, 출력을 표현하기 위해 약속이 필요하다.

 

컴퓨터 사이언스의 첫번째 개념은 이 입출력을 어떻게 표현하는지에 대한 표현 방법이다.

 

 

컴퓨터에서 2진법

 

컴퓨터에 작동원리를 알아보고 2진법이 무엇인지, 컴퓨터는 왜 2진법을 사용하는지 알아보겠다.

 

10진법

 

인간은 일상에서 10진법을 사용한다.

 

10진법은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9로 이루어진이고,

 

손가락으로 숫자를 세는것과 같다.

 

만약 123을 표현한다면, 아래와 같이 10의 거듭제곱의 수를 곱해 사용한다.

 

 

2진법

 

인간과 달리 컴퓨터는 2진법을 사용한다.

 

0과 1로 이루어져있으며, 2의 거듭제곱으로 자릿수를 표현한다.

 

가능한 큰 값부터 표현하며, 4를 표현하면 100이 된다.

 

 

비트

 

컴퓨터는 2진법에서 하나의 자릿수를 표현하는 단위를 비트(bit)라고 한다.

 

비트 이외에도 다양한 단위를 비트열이라고 하는데, 대표적으로 8개의 비트인 바이트(byte)가 있다.

 

데이터가 더 많이 담긴 정보일 수록 높은 비트열을 사용한다.

 

 

2진법을 사용하는 이유

 

그렇다면 컴퓨터는 왜 우리가 쓰는 10진법이 아닌 2진법을 사용할까?

 

그건 컴퓨터의 작동원리를 알면 쉽게 답을 찾을 수 있다.

 

컴퓨터에는 트랜지스터라는 전기를 껐다 켰다 하는 스위치가 있다.

 

트랜지스터에 전기가 있다, 없다 라는 두가지 물리적인 방법으로 컴퓨터는 정보를 표현하고 값을 저장한다.

 

하나의 컴퓨터에는 몇억개의 트랜지스터가 있는데 이 트랜지스터를 작동하기 위해 2진법이 사용된것이다.