컴퓨터와 이진수

목차

• • 이진수란
  • 컴퓨터에서의 이진수

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이진수란

두 가지의 표현방식을 가지는 것을 이진법이라 한다
세 가지라면 삼진법, 네 가지라면 사진법이다

수업시간에 질문하기를 손을 들고 내리는 방식으로 정의하면
이진법이다. 손을 든다, 내린다 두가지이므로..
일주일은 요일을 표현하는 7진법이다

그러한 진법들의 각 표현에다가 수로 대응한 것이 진수이다
이진수의 경우 두 가지 표현의 각각에
0과 1을 할당했다

위의 질문하기에 대입하면

0 - 손내리기
1 - 손올리기

로 볼 수 있다
여기까지만 보면 이들의 가치에 의문을 가지게 되지만
오른손 왼손으로 보게 되면 표현수가 극적으로 늘어나게 된다

00 - 오른손 내리고 왼손 내리기
01 - 오른손 내리고 왼손 올리기
10 - 오른손 올리고 왼손 내리기
11 - 오른손 올리고 왼손 올리기

어떤 표현을 할 수 있는 것을 하나 추가할때마다
표현 가짓수는 제곱으로 늘어나게 되어

비록 2진법이라도 모스부호 처럼 모든 문자를 표현 가능하게
되는 것이다

컴퓨터에서의 이진수

컴퓨터는 자신의 의사표현 방식이 이진수이다
정확히는 반도체 하나의 표현방식이 이진수이다
앞서 말했듯이 모이고 모이면 대규모 표현이 가능해진다고 했다
그래서 반도체를 왕창 때려박아놓은 컴터가 각종 다양한 표현이 가능한 것이다

근데 왜 이진수 방식일까. 이왕이면 10진수가 가능한 부품을
왕창 때려넣으면 지금과는 비교가 안될 것이다

그것은 기계란 것을 창조해내는 과정에 있어서
뭔가를 작동하게 하는 것도 힘들지만 뭔가를 표현하게 하는것은
더더욱 힘들기때문에 생겨난 방식이다
예를들어 당신에게 여러개의 증기기관을 주고
숫자를 시각적으로 표현하라 하면 어떻게 하겠는가?
상당히 머리 아플것이다

그래도 한개 작동하면 1번 번호판을 내리고 두개 작동하면
2번 번호판 내리게 하고.. 이런식으로 무게추와 톱니바퀴
이용해서 어찌어찌 만들면 될것이다

그런데 증기기관 가지고 그런짓하긴 골때린다
그런 가운데 힘을 전달하는 매체로서 가장 탁월한 것이 나왔고
그것이 전기다.
위의 것을 전기로 바꾸면 전기볼트가 일정이상 넘어가면
뭐가 작동하고 하는 아날로그 식으로 할 수 있을지도 모른다
하지만 그러한 아날로그식 제어는 주변환경의 영향이 극심하고
제어 자체가 매우 힘들다.
그래서 현재 가능한 부품으로 최대한 주변영향을 배제하면서
명확한 결과를 낼 수 있는 방법을 고민해보니

전기가 통하면 1, 전기가 안통하면 0

전기가 통하는가 안통하는가로 따지는 이진법이 짱이었던 것이다
그리고 그런 부품을 왕창 때려박으니 그럭저럭
표현이 풍부해지게되었다. 하지만 진공관 같은 거대한 부품을
그런 수로 때려박으니 부피와 무게가 감당이 안되게 컸었다
세월이 흘러흘러 똑같이 통하고 안통하고를 제어할 수 있으면서도
부피와 무게가 머리카락보다 작게 할 수 있는 반도체를 만들게 되었고
이제 그런 부품 크기가 작아짐에 따라 컴터도 역시 작아지게되었다

아래의 동영상이
컴퓨터의 표현과 2진법의 관계를 잘 나타내줄 것 같다 ^^

벨브(1작동,0잠금)를 여러개 배치해서 표현하는 물 그래픽

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