4부 1장 정보를 다양하게 표현하기 컴퓨터를 이용하여 매우 다양한 일들을 처리하고 있다. 컴퓨터는 정보를 어떻게 만들고 표현하며, 어디에서 어떤 이유로 사용될까요? 지금부터 정보의 세계로 들어가 보겠습니다.

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1 4부 1장 정보를 다양하게 표현하기 컴퓨터를 이용하여 매우 다양한 일들을 처리하고 있다. 컴퓨터는 정보를 어떻게 만들고 표현하며, 어디에서 어떤 이유로 사용될까요? 지금부터 정보의 세계로 들어가 보겠습니다.

2 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋎ 데이터의 형태
컴퓨터에서 사용하는 데이터 : 아날로그(analog)와 디지털(digital) 아날로그 : 온도, 전류, 속도, 전압, 저항 등과 같이 연속적으로 변화하는 수치를 다룰 때 주로 사용, 속도가 빠르나 저장 기능이 없다. 디지털 : 모든 정보를 이산적인 형태로 표현하는 방법으로 컴퓨터에서는 숫자, 문자 등의 모든 정보를 0과 1로 이루어진 이진수로 표현, 잡음 제거에 효과적이며, 구조가 간단하고 가격이 저렴, 정확도와 신호의 안정도가 높아 여러 분야에 다양한 목적으로 사용

3 bit<byte<word<field<record<file<database
1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋏ 데이터 표현의 원리 컴퓨터는 0과 1의 두 가지 값만을 이해하고 표시 여러 개의 비트를 사용하여 조합을 만들고, 하나의 조합이 하나의 글자나 부호를 나타내는 방법으로 표현 bit<byte<word<field<record<file<database

4 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋐ 문자 데이터 표현하기 ❶ 글자는 어떻게 표현될까?
컴퓨터에서 문자를 표현하는 데에 컴퓨터 제작 회사나 개발자에 따라 각기 그 표현법이 다르다. 확장 2진화 10진 코드(EBCDIC : Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)에서는 A를 로 표시 아스키 코드(ASCII : American Standard Code for Information Interchange)에서는 A를 로 표시

5 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ❷ 한글이나 한자는 어떻게 표시될까?
1987년 공업 진흥청에서는 KS로 각기 규정되어 있던 한글 및 한자와 부호 등의 체계를 하나로 통합하여 만든 KS C 바이트 완성형 한글 코드를 제정 한글 2350자, 한자 4888자 외에 거의 모든 종류의 문자를 표시 1992년에는 2바이트 조합형 한글 코드를 KS로 지정하여 한글의 모든 음절을 표시

6 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ❸ 세계 각국의 언어는 어떻게 표현될까?
국제적인 코드 규약으로 유니코드(unicode)를 사용 2바이트를 조합하여 하나의 문자를 표현하는 유니코드가 만들어졌으며, 유니코드에서는 기본적으로 16비트를 사용하여 하나의 문자를 표현

7 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋑ 10진 데이터 표현 방식
존(zone) 타입 데이터 : 10진수를 2진수로 코드화한 형식으로, 하나의 10진수를 4bit의 zone bit와 4bit의 digit bit로 표현 팩(pack) 타입 데이터 : 10진수를 2진수로 표현하지 않고, 10진수를 그대로 표현

8 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 2진 데이터 표현 방식
고정 소수점 표현법(fixed point representation) : 정수를 표현하기 위해 사용되는 방식, 맨 왼쪽 비트에는 부호를 표시, 양수의 경우에는 표시하고자 하는 정수값의 2진수 형태로 표현하고, 음수의 경우에는 부호와 절대값 표현법, 1의 보수 표현법, 2의 보수 표현법을 사용하는데 주로 2의 보수 표현법을 많이 사용

9 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 부동 소수점 표현법(floating point representation) : 실수를 표현하기 위해 사용되는 방식으로 매우 큰 수나 작은 수의 표현에 사용, 부호 비트는 부호를, 지수부는 지수를 2진수로 표현, 가수부에서는 소수점 아래의 숫자를 2진수로 표현, 지수부와 가수부 사이에는 소수점이 있는 것으로 간주, 복잡한 수치 계산에 주로 사용

10 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋒ 사람의 음성과 자연의 음향으로 구분
아날로그 신호 형태의 소리를 컴퓨터에서는 디지털 정보로 변환 컴퓨터가 소리를 이해하는데 사용하는 방법에는 펄스 코드 변조(PCM : Pulse Code Modulation) 방식 사용

11 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 ꋓ 그래픽 표현 방식 : 비트맵(bitmap) 방식과 벡터(vector) 방식

12 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 한글을 표시하는 방법에는 크게 완성형 한글 코드와 조합형 한글 코드 방식의 차이점과 장단점을 함께 조사해 보자.

13 1. 컴퓨터 자료 표현의 기본 원리 이해하기 컴퓨터의 모니터나 TV 브라운관의 크기는 일반적으로 15인치, 17인치, 20인치 등과 같이 표시한다. 표시 장치들의 크기는 어느 부분의 길이를 측정한 것인지 알아보고, 표시 장치의 크기와 해상도 간에는 어떠한 관계가 있는지 조사해 보자. 풀이 : 모니터의 크기는 대각선의 길이를 인치로 표시하며, 같은 크기의 화면에서 해상도가 높을수록 더 넓은 화면을 표시할 수 있다. 모니터의 크기가 커질수록 해상도를 높여 표시하는 것이 일반적이다. 모니터 크기와 해상도는 직접적인 상관 관계는 없다.

14 2. 수의 표현과 변환하기 ꋎ 컴퓨터는 숫자를 알까? 10진법 : 0∼9까지 10개의 수를 주로 사용하여 표현
2진법 : 0과 1의 두 가지 수로 모든 데이터를 표현 디지털 시스템에서 사용되는 진법 : 2진법, 8진법(0∼7까지 사용), 16진법(0∼9, A, B, C, D, E, F 사용) 10진법을 디지털 시스템이 이해할 수 있도록 하려면 10진법을 2진법, 8진법, 16진법으로 변환해야 한다. 컴퓨터의 수 체계를 사람이 이해할 수 있으려면 2진법, 8진법, 16진법을 10진법으로 변환해야 한다.

15 2. 수의 표현과 변환하기 ꋏ 컴퓨터는 숫자를 어떻게 변환할까? ❶ 10진 변환
10진수는 0~9로 구성, (10진수)10과 같이 표현 2진수로의 변환 : 수를 2로 나눈 후 나머지를 역순으로 써준다.

16 2. 수의 표현과 변환하기 8진수로의 변환 : 수를 8로 나눈 후 나머지를 역순으로 써준다.

17 2. 수의 표현과 변환하기 16진수로의 변환 : 수를 16으로 나눈 후 나머지를 역순으로 써준다.

18 2. 수의 표현과 변환하기 ❷ 2진 변환 2진수는 0과 1로 구성, (2진수)2와 같이 표시 10진수로의 변환

19 2. 수의 표현과 변환하기 8진수로의 변환 뒤에서 3자리씩 끊어서 10진수로 변환하는 방식과 같은 방법으로 변환

20 2. 수의 표현과 변환하기 16진수로의 변환 뒤에서 4자리씩 끊어서 10진수로 변환하는 방식과 같은 방법으로 변환

21 2. 수의 표현과 변환하기 ❸ 8진 변환 8진수는 0~7로 구성, (8진수)8과 같이 표시

22 2. 수의 표현과 변환하기 ❹ 16진 변환 16진수는 0~9와 A, B, C, D, E, F로 구성, (16진수)16과 같이 표시

23 2. 수의 표현과 변환하기 ❺ 2진수의 사칙 연산 10진수를 2진수로 변환하여 연산을 수행
보수 : 덧셈을 이용하여 뺄셈과 나눗셈 연산을 하기 위해 필요 1의 보수 : 2진수 각 자리를 1은 0으로 0은 1로 변환 2의 보수 : 1의 보수에 1을 더해준다. 왼쪽의 첫 비트는 부호를 의미한다(‘0’은 양수, ‘1’은 음수).

24 2. 수의 표현과 변환하기 덧셈 10진수의 일반 덧셈과 같은 방법

25 2. 수의 표현과 변환하기 뺄셈 빼고자 하는 수를 보수로 변환한 후 10진수의 일반 덧셈과 같은 방법

26 2. 수의 표현과 변환하기 곱셈과 나눗셈 곱셈 : 덧셈을 반복적으로 실행 나눗셈 : 뺄셈을 반복적으로 실행
(1011)2 + (0100)2의 값을 구하시오. 풀이

27 2. 수의 표현과 변환하기 수의 연산에는 사칙 연산과 같은 수치적 연산 이외에 AND, OR와 같은 논리적 연산이 있다. 논리적 연산의 의미와 계산 방법을 조사해 보고 토론해 보자. ● 풀이 : 논리연산은 좌우 논리값을 비교하여 최종 논리 결과를 얻어내는데 사용된다.

28 토론하기 I-9

29 3. 멀티미디어란 무엇일까? 멀티미디어 영어 CD 타이틀을 이용하여 동아리 친구들은 영어 공부를 하려고 한다. 하지만, 공부를 하기 전에 효과적인 학습을 위해 과연 멀티미디어란 무엇이며, 왜 필요하고, 또 어떤 분야에 활용이 가능한지 등에 대해 알아야 할 것 같았다. 이런 궁금증을 함께 풀어보자.

30 3. 멀티미디어란 무엇일까? 멀티미디어(multimedia) : 문자, 소리, 이미지, 영상(정지 영상, 동영상) 등의 다양한 복합 매체를 방송, 통신, 컴퓨터와 결합시켜 사용자가 원하는 정보를 좀더 쉽고 편리하게 사용할 수 있도록 만든 것 특징 : 다양성, 디지털화, 양방향성(대화성)

31 3. 멀티미디어란 무엇일까? 단순하게 문자만으로 구성된 내용보다는 내용을 보충해 주는 이미지가 있을 경우 이해가 쉬움
단순한 이미지보다는 음성 설명이나 동영상의 경우 이해와 암기에 효과적 멀티미디어는 일반 사용자들에게 정보를 더욱 효과적으로 전달하기 위해 사용

32 3. 멀티미디어란 무엇일까?

33 3. 멀티미디어란 무엇일까? 다음의 두 가지 자료를 자세히 살펴보고, 어느 것이 더 이해가 쉬운지를 평가해 보자. 그리고 왜 이해가 쉬운지를 생각해 보자. .

34 3. 멀티미디어란 무엇일까?

35 3. 멀티미디어란 무엇일까? 자신이 체험해 본 멀티미디어 사례들을 체험 장소, 체험 매체 등으로 구분하여 기록해 보자.
● 풀이 : 우리가 일반적으로 경험할 수 있는 체험장소/사용목적과 체험매체를 조사한 예

36 토론하기 IV-1 컴퓨터에서 멀티미디어 데이터들을 재생해 주는 프로그램들에는 어떤 것이 있는지 종류와 특징 등을 조사해 보자.
리얼플레이어 : 인터넷 웹상에서 소리와 영상을 들을 수 있도록 해주는 프로그램으로, 마이크로소프트의 윈도 미디어 플레이어와 함께 세계 인터넷 미디어 시장을 장악하고 있다. 윈도 미디어 플레이어 : 마이크로소프트사에서 개발한 동영상 재생 프로그램으로 검색 및 미디어 관리 기능과 사용자 인터페이스의 시각적 요소가 뛰어나다. 스트림웍스 : 인터넷상에서 주문형 비디오(VOD)를 실현하는 시스템 또는 소프트웨어로, 미국 싱테크놀러지(Xing Technology)사에서 개발한 것으로 MPEG의 동화상과 동기 음성을 실시간으로 재생한다. 인터넷 생중계 시 자주 사용된다. 쇼크웨이브(Shockwave) : 웹 브라우저에서 인터랙티브 무비(사운드와 어울어진 동화상) 파일을 재생할 수 있도록 개발된 플러그인 프로그램이다.

37 함께 확인하기 한글의 경우 한 글자를 표현하기 위해 2바이트를 사용한다. 그렇다면 예를 들어 100쪽 분량의 책을 1.44MB 디스켓에 담는다고 가정할 때 몇 장 정도의 디스켓이 필요한가를 모둠별로 계산해 보자. 단, 한 쪽당 글자수는 1000자로 가정한다. 병원에서 볼 수 있는 ‘심장 박동계’나 지진을 표시해 주는 ‘지진계’ 등은 대표적인 아날로그 신호를 사용하고 있는 예이다. 우리 주변에서 아날로그 신호가 사용되고 있는 예를 모둠별로 한 가지씩 조사해 그 특징을 발표해 보자.

38 함께 확인하기 학교 수업을 하는 데에 멀티미디어를 활용하면 좋을 듯한 부분을 함께 이야기해 보자.