1. 정보사회의특성 : 정보사회와소프트웨어의중요성 정보사회의시작과발전 고대로부터지금까지사람들은숫자를사용하여계산을해야했다. 4 개 + 2 개 = 6 개 4 개 - 2 개 = 2 개 수가커지고계산이복잡해질수록사람의계산능력에는한계가있으므로정확하고빠르게사람의계산을도와주는도구들을발명하여왔다. 예를들어동양에서는주판 (abacus) 을발명하여사용했고, 서양에서는 17세기에파스칼이계산기 (Pascal's calculator) 를발명하기도했다.
동력 / 기계 (Engine/Machine): 산업혁명 1760년경부터영국에서산업혁명 (industrial revolution) 이시작되어제조업의비약적인발전이시작되었다. 산업혁명을뒷받침하는것은증기기관같은동력기관 (engine) 에기반한기계 (machine) 의사용이었다. 이같은제조업의혁명으로부터공장 (factory) 에서의대량생산이가능하게되었으며공장에서많은노동력이필요해졌고, 도시에는많은공장들이세워지게되었다. 산업혁명은이제두가지측면에서정보사회를촉진시키게되었다. 하나는대량의정확한수학계산이필요하여졌으며, 또한, 대량의정보를수집하고처리해야할필요성이생겨났다. 예를들면, 보다정밀하고복잡한기계를만들기위해서는보다정밀하고복잡한수학계산이필요하며, 무역의증가에따라항해시의배의위치계산, 보험업에서사망률계산등이필요하여졌고, 또한국가와같은커다란조직을운영하기위해서는인구정보등의대량의정보를수집하고이를정책수단으로삼아야할필요성이생겨났다.
계산의기계화 : 혁명적 idea #1 따라서이제수학계산과정보처리에사람의능력과종이, 혹은단순한계산도구로는한계에다다르게되었다. 이에따라계산하는기계와정보를수집하고처리하는기계가필요하게되었다. 배비지 (C. Babbage, 1791-1871) 는 1822년에계산표를작성하기위한미분기관 (difference engine) 을고안하였다. 산업혁명으로인하여인구증가와함께정부에서대량의정보수집이필요하게되었고, 거대기업에서도조직을운영하기위하여대량의정보들이필요하게되었다. 1890년미국에서인구조사 (census) 에서는 H. Hollerith가만든천공카드 (punched card) 가사용되었다.
프로그램의탄생 : 혁명적 idea #2 이제드디어기계를사용하여수학계산을하고정보를처리하는시대가개막되었다. 산업혁명시대에고안되었던기계식계산기와정보처리기계를한단계더발전시킨것은이진법의사용과전기공학의발달이었다. 세계제2차대전은무기를개발하는데보다정확하고정밀한계산이필요함으로컴퓨터의개발을촉진시켰다. 독일의 Konrad Zuse는전기스위치인 relay를사용하여 1941년세계최초로프로그램이가능한계산기 (the world's first programmable computer) 를개발하였다. 프로그램이란계산해야할숫자를처리하는계산작업의순서를지시하는명령집합을의미한다. Zuse는프로그램을작성하기위하여 1943년과 1945년사이에 Plankalkul (plan calculus) 이라는프로그래밍언어를고안하였다.
전자식컴퓨터 : 혁명적 idea #3 제 2 차세계대전후에전자공학의발달과함께진공관이개발되어 1946 년에 relay 를대체한진공관식계산기인 ENIAC 이개발되었다. (the first electronic general-purpose computer)
생각 ( 프로그램 ) 집어넣기 : 혁명적 idea #4 지금까지의계산기는계산작업을하는프로그램을사람이손수전선을다시배열해주어야했으므로, 때로는새로운계산을하기위하여전선을다시배열하는데이틀이걸렸다고한다. 이를극복할수있는프로그램을입력하여저장할수있는새로운개념의계산기가개발되었다. 잘알려진전자식프로그램내장컴퓨터 (stored-program computer) 는 1949년에영국에서개발된 Manchester Mark 1이다.
컴퓨터의소형화 : 혁명적 idea #5 진공관을대체할수있는 transistor의개발과이를대량으로하나의기판에담을수있는집적회로 (IC) 를사용한 microprocessor의등장과함께컴퓨터는이제특정한공간을벗어나계산과정보처리가필요한곳이라면어디에서나존재하는소형화된계산기가되었다. ( 인텔 (Intel) 은 1971년에 4-bit microprocessor인 4004를개발하였고, 이어서 1972년에 8-bit microprocessor인 8008을시판하였다.) 현재에는자동차용 ECU 같은소형컴퓨터와기상청의날씨예보 계산을위한슈퍼컴퓨터까지다양한크기와성능을가진 컴퓨터들이다양한곳에서사용되고있다.
정보화시대의시작 : 만능 / 보편기계 (Universal Machine) 자동차와컴퓨터는어떻게다를까생각해본다. 자동차는여러가지가있지만오직한가지용도로만사용된다. 자동차는사람이나화물을운반하는기계이다. 그러나컴퓨터는한대로여러다양한작업들이가능하다. 컴퓨터로계산을할수있고, 문서를작성하며, 음악을들을수있고, 전화 / 영상통화가가능하며, 쇼핑을할수있다. 그이유는컴퓨터는기계인하드웨어 (HW) 와할일들을지시해주는다양한소프트웨어 (SW) 의집합이기때문이다. 컴퓨터의본질 : 사고 ( 생각 ) 를집어넣는기계 컴퓨팅사고 (computational thinking) 소프트웨어 c.f., 수학 : 문제해결 과정예술 : 아름다움 의표현윤리 : 도덕 적행동컴퓨터 : SW 를 HW로실행사람 : 영혼 몸
IT의발달로인한개인의삶과사회의변화컴퓨터의또다른명칭은만능기계 (universal machine) 이다. 만능기계의뜻은 어디에서나사용될수있는기계 라는의미이다. 컴퓨터가만능기계가될수있는근본적인이유는다양한분야에서사용할수있는다양한소프트웨어가개발되어사용되기때문이다. 따라서, 다양한분야의직업에서소프트웨어를다루어야하는정보화시대가다가왔고앞으로도지속될것이다. 1953년에왓슨과크릭은생물의유전정보를담고있는 DNA의구조를밝혀내었다. 그리고 1984년에인간의유전자를해독하려는시도 (Human Genome Project) 가시작되었다. 이는생물정보학 (bioinformatics) 의시작과발전을가져왔다. 그리고마침내 2000 년에최초로인간의유전자지도를해독하게 되었다. 만약에컴퓨터의도움이없었다면이일은불가능하였을 것이다.
직업과컴퓨터 : IT의활용현대사회에서는거의모든직업에서소프트웨어를사용하게되었다. 사무실에출근하면컴퓨터를켜고문서작성, 발표자료작성, 표계산과같은오피스소프트웨어를사용하여야한다. 또한인터넷에연결하여이메일로사람들과소통하여야하며, 때로는 SNS와영상통화를사용하기도한다. 때로는서버에저장된데이터를꺼내서작업을하여야한다. 이모든일들이인터넷과연결되어있는컴퓨터에그작업에필요한소프트웨어를실행시킴으로서가능하다. 일반적인소프트웨어뿐만이아니라각분야에필요한 소프트웨어들도있다. 각분야의직업에종사하는전문가들은 다양한소프트웨어를사용하기도하고개발하기도한다. - 공학자 : 스마트기계, 로봇, 드론, self-driving car, 운전 / 비행 simulator - 과학자 : 기상학자, 생물학자, BioInformatics, Computational Chemistry, Simulation - 예술가 ; 컴퓨터그래픽, 컴퓨터연주 - 언어학자 : Google 번역기, Watson,
- 지리학자 : GPS/ 지도 수학 SW - 수식 / 방정식계산 : MATHEMATICA (https://en.wikipedia.org/wiki/mathematica (http://www.wolfram.com/broadcast/videos/quicktour-academic/) MATLAB (https://ko.wikipedia.org/wiki/matlab) Maple (https://en.wikipedia.org/wiki/maple_(software)) MathType (https://en.wikipedia.org/wiki/mathtype, http://www.kimhua.co.kr/designscience/mathtype.asp) - 통계 : R (https://en.wikipedia.org/wiki/r_(programming_language) SPSS (https://en.wikipedia.org/wiki/spss) SAS (https://en.wikipedia.org/wiki/sas_(software)) 공학 SW - CAD/CAM: AUTOCAD(https://en.wikipedia.org/wiki/AutoCAD) CATIA, FCAD, I-DEAS, Intelli-CAD, IronCAD, MyCAD, ORCAD, Pro/E, SolidEdge, Concepts NREC(http://www.kimhua.co.kr/conceptsnrec/conceptsnrec.asp) - 구조해석 : ABAQUS, ADINA, ALGOR, ANSYS, DIANA, FEMAP, GENESIS, HYPERMESH, - 운동학 / 동역학 : ADAMS, DADS, WORKING MODEL - 열유체 : ADINA-F, ADINA-T, CACTUS, FLUENT, STAR-CD - 사출성형 : C-MOLD, MOLDFLOW, MOLDWIZARD - 도표 : ORIGIN, TECPLOT - 진동제어 : CEMTOOL, MATLAB, MATRIXx - 유틸리티 : IGES, IMSL, VisualDOC&DOT, MATHEMATICA - 시뮬레이션 : 소프트웨어의영역은끊임없이확장되고있고앞으로고계속하여다양한분야의소프트웨어가개발될것이다. 예를들어 2013년
노벨화학상은마르틴카르플루스 (83) 와마이클레빗 (66), 아리에와르셸 (73) 에게돌아갔다. 노벨상을주관하는스웨덴왕립과학원노벨위원회는현대이론화학 ( 계산화학 ) 분야에서큰분자의성질이나분자끼리의반응을설명하는컴퓨터시뮬레이션방법을개발한마르틴카르플루스 ( 프랑스스트라스부르대및미국하버드대교수 ) 와마이클레빗 ( 미국스탠퍼드의학대학원교수 ) 그리고, 아리에와르셸 ( 서던캘리포니아대교수 ) 을노벨화학상수상자로선정했다고발표했다. 또한, 구글무인자동차는구글플렉스의연구소에서개발하는무인자동차이며, 구글카라는이름으로도알려져있다. 이미미국구글직원 12명은매일무인자동차로출퇴근한다. 집에서고속도로까지만직접운전대를잡고실리콘밸리고속도로에진입하면구글무인자동차를작동시키는소프트웨어인 구글쇼퍼 (chauffeur) 가알아서운전한다.
Videos Mathematica http://www.wolfram.com/broadcast/videos/quicktour-academi c/ IBM's Watson http://comedudb4.knue.ac.kr/tykim/myhome/note.html Digital Book http://comedudb4.knue.ac.kr/tykim/myhome/note.html Google's Self-Driving Car http://comedudb4.knue.ac.kr/tykim/myhome/note.html Alan Turing http://comedudb4.knue.ac.kr/tykim/myhome/swnote/turing.p df