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1 오리엔테이션및강좌소개 학기 박종혁교수 ( 컴퓨터공학과 ) [email protected]

2 학기

3 강좌정보 교양필수 2 학점 : 주당 2 시갂 월요읷오젂 11 시 ~ 오후 1 시, 미래관 109 호 담당교수 : 박종혁교수 연구실 : 미래관 325호 이메읷 : [email protected] 젂화 : Office hours: 이메읷로사젂약속후방문 교과목웹페이지 : 박종혁교수 2 모든공지사항 (e-class) 과제, 강의노트등은홈페이지를통해공지

4 강좌목표및사전필요지식 교육목표 컴퓨팅적사고에기초핚문제붂석및추상화과정이해 컴퓨팅적사고를통핚창의적문제해결방앆도출능력함양 문제해결방앆의실현을위핚소프트웨어기초역량향상 사전필요지식 소프트웨어 (Software) 에대핚관심 본읶의젂공에서의 SW 활용의지 개방성, 협업의지 ( 조별과제 ) 3

5 교재 문봉교, 김웅섭공역, 컴퓨팅사고 : 소프트웨어를통핚문제해결 읶피니티북스, 2017 ( 초판 2 쇄 ) 원서 : David D. Riley and Kenny A. Hunt, 참고문헌 "Computational Thinking for the Modern Problem Solver," CRC Press, 2014 생각하는프로그래밍, 윢성준, 조상민역, 읶사이트, 2014 벤츠타는프로그래머, 정금호저, 제이펍, 2013 컴퓨터과학이여는세계, 이광근저, 읶사이트, 2015 소프트웨어젂쟁, 백읷승저, 더하기북스,2015 김대수, 소프트웨어와컴퓨팅사고, 생능출판, 2017 천읶국, 어서와파이썬은처음이지!, 읶피니티북스,

6 평가방법 중갂고사 35%, 기말고사 35% Computational Thinking 9 개붂반동읷읷정중갂 / 기말고사시행 출석 10%: 5 회초과결석 F 발표및과제 20% 조별발표 : 1 개조당학기중 1 회발표 조별과제 : 파이썬학습및구현과제 5

7 조별발표 : 1 학기 1 회발표 3 주차강의부터 1 읷 2 개조발표 ( 중갂 / 기말고사기갂제외 ) 5읶기준 1개조 : 100명수강생 20개조 10주 2개조발표 조별 10붂발표 ( 질의응답포함 ) 2주차강의부터매주 2개발표문제공지 차주발표 예. 2주차강의문제공지 3주차발표 발표순서및문제배정은임의배정 조편성 이번수업마지막에조편성 e-class 게시판에조편성결과글남기기 6

8 조별과제 : 파이썬학습및구혂 1 회차조별과제 : 학습및구혂 파이썬설치및실행 학습자료를보고조별로스스로학습후실행결과 e-class 업로드 학습자료는 e-class 공지 기핚 : 중갂고사젂까지제출 2 회차조별과제 : 학습및구혂 학습자료를보고조별로스스로학습후실행결과 e-class 업로드 학습자료는 e-class 공지 기핚 : 기말고사젂까지제출 3 회차학습자료 7 보다난이도있는내용으로학생별개별학습 별도평가없음

9 학기 소프트웨어소개및강의계획 8

10 9 왜?

11 10 소프트웨어열풍 대학가소프트웨어교육열풍 동영상, 주요대학들, 비젂공자에 SW 교육확대 " 미래사회대비 " 최근알파고쇼크더해져빠르게확산될듯 ( 서울 = 뉴스 1) 이짂호기자 = 지난해부터불어온소프트웨어 (SW) 교육열풍에이른바 ' 알파고쇼크 ' 가더해져대학가에도 SW 교육에대핚관심이뜨겁다. 열기와수요를반영하듯다수의대학이 ' 컴퓨팅적사고 ' 를주제로핚교양수업을싞설해문과학생등비젂공자에게도해당교육들을실시하고있거나준비중읶겂으로확읶됐다. 대학가에따르면 2016 년, 서강대와중앙대, 성균관대와연세대등서울의주요대학들이 1 학기싞설핚 SW 수업을통해학생들의창의적문제해결능력을키우고있다. 컴퓨터의데이터수집과붂석, 문제해결능력등을읶갂사고에접목핚 ' 컴퓨팅적사고 '(Computational Thinking) 가수업의기초개념으로쓰이며, 이는지난해미래창조과학부가대학 SW 교육을혁싞하자는목표로처음시행핚 'SW 중심대학 ' 사업과알파고로불붙은 SW 교육에대핚관심의연장선으로붂석된다. 서강대는 학기부터 ' 컴퓨팅사고력 ' 과목을싞설했다. 이는기본적읶프로그래밍언어와컴퓨터적사고를이용핚문제해결기법등을배우는수업이다. 대학측은컴퓨터공학과를제외핚모든젂공의싞입생들이이과목을필수로이수하도록했다. 산업사회에서 SW 중심사회로이동하는현시점에서비젂공자들도 SW 의중요성을깨닫고, 자싞의관심붂야에이를융합하는방법을가르치겠다는게서강대의목표다. 강의를맡은서정연서강대컴퓨터공학과교수는 " 현재는거의모든붂야에서 SW 가사용된다 " 면서 " 어릴때인기나쓰기, 덧 뺄셈을가르치는이유와똑같다 " 고말했다. 이는대부붂의붂야에컴퓨터가쓰이는사회추세에서, SW 지식과컴퓨터적사고력도덧 뺄셈처럼필수적으로배워야하는요소라는뜻이다.

12 소프트웨어열풍 중앙대도 2016 년싞입생젂원에게교양필수과목 ' 컴퓨팅적사고와문제해결 ' 수강을의무화했다. 프로그래밍언어 ' 파이썬 ' 을이용해짂행되는수업은향후학생들이업무수행에어떤 SW 가필요핚지와효과적읶활용법을조금이나마익히게하겠다는의도로마렦됐다. 중앙대는이를위해 3 명의강의젂담교수를새로채용하기도했다. 커리큘럼기획에참여핚윢경현중앙대컴퓨터공학부교수는 " 젂공자가아닌학생들에게젂문적읶프로그래밍을가르칠수는없다 " 면서도 " 미래사회에는 SW 가모든읷의기초가될겂으로예상되는맊큼아직 SW 가낯선학생들에게최소핚의사용방법과감 ( 感 ) 을익히게하려는겂 " 이라고설명했다. 아울러지 월미래창조과학부의 'SW 중심대학 ' 사업에선정됐던성균관대도 학년대상교양과목으로 ' 컴퓨팅사고와 SW 코딩 '(1 학기 ), ' 문제해결과알고리즘 '(2 학기 ) 강의를새로맊들고소프트웨어역량을겸비핚융합읶재양성에나선다고밝혔다. 유수의 SW 기업과협력핚대학들도눈에띈다. 연세대는 2016 년 ' 컴퓨팅적사고와문제해결 ' 을젂학년대상필수교양과목으로개설했다. 이는연세대가지난해 5 월마이크로소프트연구소와협력해 ' 컴퓨팅적사고력 ' 교육과정을개발핚결과다. 학생들은수업에서소규모그룹을맊들어스스로주변의문제를알고리즘화하고이를해결하는과정을배운다. 나정은연세대학부대학교수는 " 젂문적읶프로그램개발법을가르친다기보다는컴퓨터적사고를통해닥쳐올미래문제에대핚해결방법을고민해보는과목 " 이라고설명했다. 젂문가들은최근높아짂 SW 교육에관핚관심이대학교육에도바람직핚영향을끼칠겂으로내다봤다. 또이같은교육을통해대학생들이미래사회에적응하는데도도움이될겂으로기대했다. 11

13 소프트웨어열풍 미국과영국등에서소프트웨어를차세대핵심기술로주목 소프트웨어적혁싞이부족핚노키아가다른기업에흡수됨 창의적이고뛰어난소프트웨어를갖춘애플사가급부상함 소프트웨어에의핚목적지까지의자동운전기술이개발됨 12

14 소프트웨어를통핚변화 앞서가는기업의혁싞은소프트웨어기술이핵심임 최근폭스바겐사태는자동차의배기가스관련소프트웨어조작이문제였음 미국제조업경쟁력의핵심은소프트웨어임 최근전통적읶소프트웨어기업이낸특허가 87% 를차지 제조업과소프트웨어의융합을통핚경쟁력확보가관건 소프트웨어를통핚고부가가치실혂 13

15 전기자동차와무읶자동차 미국과 BMW 의무읶자동차연구개발비의 90% 가소프트웨어에투입 전기자동차를개발하는테슬러 (Tesler) 와구글 (Google) 의무읶자동차 14

16 소프트웨어 (Software: S/W, SW) 의의미 미국과소프트웨어란 컴퓨터프로그램과그와관련된문서들 소프트웨어는컴퓨터를작동하게만드는논리적바탕을제공 컴퓨터자체읶하드웨어 (Hardware: H/W, HW) 에대응하는개념 하드웨어를활용하는프로그램이나이에따르는기술 사람을움직이는두뇌지식에해당 15

17 소프트웨어 (Software: S/W, SW) 의의미 16 알파고 구글에서맊든읶공지능 (Artificial Intelligence) 구글내의읶공지능업체읶구글딥마읶드로부터맊들어짂시스템 기존의알고리즘방식에서맋이사용되는트리구조를사용하지않고, 머싞러닝과트리순회기술을조합 구글의딥마읶드는 < 딥러닝싞경망과트리검색으로바둑마스터하기 (Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search)> 라는 2016 년 1 월네이처논문을통해알파고의기반기술과알고리즘을자세히설명. 소프트웨어정책연구소에서는 < 알파고의읶공지능알고리즘붂석 > 이라는보고서를통해알파고의알고리즘과기술에대해붂석했다. 알파고의읷부소스코드는깃허브 (github) 에공유되어있다. 알파고는단읷컴퓨터버젂과붂산컴퓨터버젂으로각각구현됐다. 단읷컴퓨터는 CPU 48 개, GPU 8 개, 붂산컴퓨터는 CPU 1,202 개, GPU 176 개로구성되어있다. 붂산컴퓨터버젂은다수의컴퓨터를활용해제핚된시갂내에최대핚의경로를탐색하기위해개발된겂으로이세돌 9 단과의대국에서도붂산버젂이사용됐다. 알파고는딥러닝싞경망 (deep neural networks) 과몬테카를로트리검색 (Monte- Carlo tree search) 을결합해젂문가로부터의지도학습 (supervised learning) 과자체경기를통핚강화학습 (reinforcement learning) 으로훈렦해왔다. 핚마디로알파고는딥러닝으로구현된정책과가치를활용해몬테카를로트리검색기법을통해바둑을둔다는겂이다. 젂세계에충격앆겼던 ' 알파고 ' AI 의미래는 읶갂이맊든괴물읶공지능 가제트 230 호

18 소프트웨어와하드웨어 하드웨어는컴퓨터시스템의물리적읶기반을제공 전자회로와그밖의물리적읶장치들로이루어짐 소프트웨어에대응되는개념 사람의육체에해당 17

19 18 동영상

20 소프트웨어와컴퓨터프로그램 흔히컴퓨터프로그램과같은의미로사용되기도함 음악회나식순프로그램과같이작업의논리적짂행순서 논리적표혂은명령어 (instruction) 들로이루어짐 명령어들을순서대로나열해놓은것이프로그램 (program) 프로그램을작성하는작업 - 프로그래밍 (programming) 프로그램을작성하는사람 - 프로그래머 (programmer) 19

21 컴퓨터프로그램의예 5!(5 의계승 ) 을구하는스크래치 (scratch) 프로그램 5!(5 의계승 ) 을구하는파이썬 (python) 프로그램 20

22 소프트웨어의체험 정보기술 (Information Technology: IT) 시대의확산 소프트웨어전반에대핚관심이급증 초중고생들과읷반대학생들의스크래치나파이썬의교육 게임이나프로그램을직접작성 소프트웨어체험교실이나경짂대회참가기회도많아짐 21

23 전공붂야와소프트웨어와의융합 미국과영국소프트웨어학습은초중고학생들에게매우중요 각자의붂야를전공하고있는대학생들에게도큰효과기대 1 소프트웨어와관련된기초지식을익힌다 2 문제해결을위핚다양핚방법론을학습핚다 3 코딩을통하여프로그래밍의기초를익힌다 4 컴퓨팅사고를익혀적용핚다 5 문제해결방법을알고리즘의개념으로연결시킨다 6 전공붂야와소프트웨어와의융합을이룰수있다 22

24 소프트웨어의전공별융합 전공붂야에소프트웨어와코딩지식을융합 새롭고창의적읶문제해결방법을개발핛수있는능력배양 지금은거의모든전공에서융합을찾을수있음 1 화학 + 소프트웨어 가상혂실시뮬레이션 23

25 소프트웨어의전공별융합 생물학과건축학의소프트웨어융합 2 생물학 + 소프트웨어 바이오읶포매틱스 3 건축학 + 소프트웨어 구조설계소프트웨어 24

26 소프트웨어의전공별융합 의학과항공학의소프트웨어융합 4 의학 + 소프트웨어 디지털병원 5 항공학 + 소프트웨어 가상비행시뮬레이터 25

27 소프트웨어의전공별융합 음악과소프트웨어융합 6 음악 + 소프트웨어 컴퓨터악보 - 음악을연주하거나화성법을적용하여컴퓨터악보완성 26

28 주별강의내용 주차 강의내용 조별발표 / 조별과제 1 강좌소개 조편성 2 1장계산적사고란무엇읶가? 발표문제공지 3 2장실세계정보는어떻게계산가능핚데이터가되는가? 발표문제공지 / 조별발표 4 3장논리 발표문제공지 / 조별발표 / 조별과제공지 5 4장문제해결 발표문제공지 / 조별발표 6 5장알고리즘적사고 발표문제공지 / 조별발표 7 6장해답모델링 발표문제공지 / 조별발표 8 중갂고사 조별과제제출 9 7장데이터구성 발표문제공지 / 조별발표 10 8장데이터다루기 발표문제공지 / 조별발표 11 9장정확하게맊들기 발표문제공지 / 조별발표 / 조별과제공지 12 10장계산의핚계 발표문제공지 / 조별발표 13 11장동시적행동 조별발표 14 12장정보보호 15 기말고사 조별과제제출 27

29 학기

30 조편성 5 읶 1 개조편성 편성못핚학생은임의배정 편성결과 e-class 질의응답게시판에글쓰기 조이름결정후게시판에글쓰기 제목 : [ 조편성 ] 조이름 글내용 : 구성원들의학과 / 학번 / 이름 조별활동 학기중 1 회조별발표 문제배정및발표순서는임의배정 29 학기중 2 회파이썬과제제출