컴퓨터는 어떻게 작동할까?(2) - 컴퓨터의 언어 "2진수"

오늘은 컴퓨터가 어떻게 세상과 소통하는지 알아보겠다.

 

https://youtu.be/ewokFOSxabs

여기에 자세한 설명이 나와 있다.

우리는 어떻게 컴퓨터와 소통 하는 것일까?

컴퓨터는 어떻게 우리의 말을 알아 듣고, 우리가 인식 할 수 있는 정보들을 나타낼 수 있는 것일까?

 

비밀은 '2진수'에 있다.

 

우선 2진수란 {0, 1} 두개의 숫자로만 구성된 숫자체계를 말한다.

 

우리가 숫자를 셀때는 10진수를 주로 사용한다. 그리고 10진수는 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} 이렇게 10개의 숫자로 구성되어 있다.

 

10진수	2진수
0	0
1	1
2	10
3	11
4	100
5	101
6	110
...	...

2진수가 무엇인지, 어떻게 계산하는지는 여기서 더 자세히 설명하진 않겠다.

 

중요한건 "왜" 컴퓨터는 '10진수'가 아닌 '2진수'를 사용할 수 밖에 없을까이다. 

 

만약, 왜 사람은 '플라스틱'이 아니라 '고기'를 먹어야 살 수 있을까? 라고 질문한다면 그에 대한 대답은

"사람의 몸이 세포들로 구성되어 있고, 그 세포들이 플라스틱은 소화를 못하기 때문. " 라고

대답할 수 있을 것이다.

 

그럼 다시 질문으로 돌아가

왜? 컴퓨터는 2진수를 사용할까?

그 이유는 "컴퓨터가 전선과 회로"로 구성되어 있고, 이 전선과 회로가 2진수 밖에 이해를 못하기 때문." 이다.

 

컴퓨터의 가장 작은 기본단위인 전선과 회로는 사실 'Yes' or 'No'밖에 인식 하지 못한다.

마치 우리몸의 세포 하나 하나가 단순한 활동(에너지합성, 자기복제 등)밖에 못하는 것 처럼

 

컴퓨터가 "Yes" or "No"를 인식하는 방법은 간단하다. 바로 전선에 혹은 회로에 전기가 "흐르고 있냐", "아니냐" 이다.

둘중에 하나만 골라 Yes! or No!

이제 컴퓨터가 사용하는 언어가 "2진수"라는 사실은 알았다.

이제 궁금한 것은, 그렇다면 이 2진법을 통해 우리는 어떻게 컴퓨터와 상호작용을 하는걸까??

 

전선에 전기가 흐르냐 안흐르냐를 통해 컴퓨터가 무엇인가를 하기 위해서는 어떠한 체계가 필요 했다.

우리들이 한국어, 영어를 사용할때 문법이 있는 것처럼.

 

컴퓨터에서 전기의 흐름에 따라 정해진 '신호'를 만들어내는 체계를 "논리 게이트"라고 한다.

논리게이트의 종류  B,A는 입력되는 신호고 X는 나가는 신호이다.

그렇다면 이것으로 간단한 '더하기'를 만들어 보자!!!

 

짜잔 ㅎㅎㅎ

내가 만든 더하기 이다.

A, B에 전기가 흐르냐에 따라, 1과 2까지의 덧셈을 할 수 있다. 덧셈결과를 표로 그려보면 아래와 같다.

A	B	X	Y	10진수 표현
0	0	0	0	0
1	0	0	1	1
0	1	0	1	1
1	1	1	0	2

 

A와B에 흐르는 전기의 유무로 새로운 전기신호를 만들어 내고, 그것을 해석하면 우리들이 "생각하는"일을

컴퓨터가 대신하게 할 수 있다.

 

실제로 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 CPU속에는 저런 "논리 게이트"가 수십억개 이상 들어있다.

그렇기 때문에 우리가 게임이나 알파고와 같은 어려운 일들도 컴퓨터를 통해 수행 할 수 있는 것이다. 

 

https://youtu.be/Sc3lh3D4rCw

 

끝.