[클라우딩 어플리케이션 엔지니어링 TIL] 1. 디지털 정보의 표현

1.학습 주제

• 컴퓨터 과학(Computer Science)를 공부하는 이유
• 디지털 정보를 표현하는 단위
• 문자 등을 이진법으로 표현하는 방법
• 이진법으로 음수와 실수를 표현하는 방법
• 논리연산과 논리회로

2.주요 메모 사항 소개

• 컴퓨터 과학(Computer Science, CS)를 공부하는 이유
  • 급속도로 성장해나간 사고 체계를 따라가면서 논리적/체계적 사고를 익히며 문제 해결 위주 접근법 체득
  • 응용에 있어서 보다 깊이 있는 이해를 도모할 수 있는 체계적 바탕
  • 전공자들과 비슷한 기술적 토대 위에서 대화하고 나의 생각을 표현
  • 면접에서 일정 정도의 틀을 갖춘 답변 가능
• 디지털 정보를 표현하는 단위
  • 비트(bit,Binary digit) 정보를 표현할 때 이용하는 가장 작은 단위, 표현가능 범위는 1~0.
  • 바이트(byte) 8개의 비트를 모아서 만든 단위, 표현가능 범위는 255(2⁸-1)~0.
  • 키비바이트(KiB, 2¹⁰X1Byte) SI단위와 이진 접두어를 분리하기 위해 생겨난 단위.
• 문자 등을 이진법으로 표현하는 방법
  • ASCII 코드: 7비트를 이용해 영문 대소문자, 숫자 특수기호 등에 숫자를 할당한 코드

  

  ASCII 코드표

  • 만약 7비트보다 문자가 많은 한글이나 한자의 경우 어떻게 하는가? A) Unicode(유니코드, 전 세계의 모든 문자를 컴퓨터에서 일관되게 표현하고 다룰 수 있도록 설계된 산업 표준)
• 이진법으로 음수와 실수를 표현하는 방법
  • 음수 표현 방식
    1. 1의 보수: 이진수의 1를 0으로 0을 1로 바꾸면 되는 방식. ex) 1010₍₂₎ →0101₍₂₎
    2. 0의 보수: 이진수를 1의 보수한 값에서 +1하는 방식. ex) 1010₍₂₎  →0110₍₂₎
    3. 2의 보수의 경우 -0을 나타낼 필요가 없기 때문에 컴퓨터에서 채용.
  • 실수 표현 방식
    1. 고정소수점(fixed-point)방식: 10진수를 2진수로 바꾸고 그대로 넣는 방식, 구현하기 편리하나 비트 수 대비 표현 가능한 수의 범위 또는 정밀도가 낮다.
    2. 부동소수점(floating-point)방식: 10진수를 2진수로 바꾸고 정규화 시킨 값을 넣는 방식. 컴퓨터에서 실수를 표현할 때 사용. 

부동소수점

• 논리연산과 논리회로
  • 논리연산: 참, 거짓 두가지 원소만 존재하는 집합에서 연산
  • 논리회로: 입력값에 따라 결과값이 결정되는 조합회로 

논리회로[1]

• • 가산기:논리 회로를 이용하여 만든 이진수 연산 처리기
  • ALU(Arithmetic Logic Unit): 논리회로를 이용하여 만든 컴퓨터 산술/논리 연산 수행. CPU의 중요한 역할

3. 공부하며 느낀 점

다른 지식들은 기반이 있어서 이해하기 쉬웠지만, 부동 소수점을 나타내는 방식을 이해하는 데 한참 오래 걸렸다.

4.출처

[1].https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%85%BC%EB%A6%AC_%ED%9A%8C%EB%A1%9C#cite_ref-1