정정정 정정정 정정정 Chapter 01 정정정정 정정 Understanding of COMPUTERS(Second Edition)
Jan 01, 2016
정보화 사회의 컴퓨터Chapter
01
컴퓨터의 이해Understanding of COMPUTERS(Second Edition)
목차
• Section 1 정보와 정보화 사회 – 1-1 정보란 ?
– 1-2 정보화 사회
– 1-3 정보화 사회에서의 컴퓨터
• Section 2 컴퓨터의 발전 과정 – 2-1 고대의 초기 계산기
– 2-2 컴퓨터의 태동
– 2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
• Section 3 컴퓨터의 분류 – 3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
– 3-2 사용 목적에 따라 분류한 컴퓨터
– 3-3 자료 표현 방법에 따라 분류한 컴퓨터
• Section 4 정보화 사회와 직업 – 4-1 직업 형태 변화 과정
– 4-2 컴퓨터 기술의 발달로 인한 직업 형태의 변화
– 4-3 미래의 근무 형태를 위하여 해결해야 할 과제
학습목표
정보와 정보화 사회에 대해서 학습해 보자 .
컴퓨터의 역사를 알아보고 , 어떠한 발전과정을 거쳤는지 학습해 보자 .
컴퓨터의 분류는 어떻게 나뉘며 , 또 그것의 종류에는 어떤 것이 있는지 알아보자 .
컴퓨터 발달에 따라서 직업이 어떻게 변화되는지 알아보자 .
01 정보화 사회의 컴퓨터 4
1. 정보와 정보화 사회
• 정보 (information)– 이용 가능한 형태로 가공된 자료
– 데이터
• 자료 (data)– 일상생활이나 자연 현상에서 발생된 사실 그 자체
– 문자 , 그림 , 소리 , 동영상 , 수치 등
1-1 정보란 ?
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1. 정보와 정보화 사회
• 정보의 표현 (16p)
1-1 정보란 ?
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1. 정보와 정보화 사회
• 정보화 사회 (information Society) (17p)– 인류 사회의 정치 , 경제 , 사회 , 문화 , 환경 등 거의 모든 분야에 걸쳐 정보는
중요한 재화로 사용하는 사회
1-2 정보화 사회
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1. 정보와 정보화 사회
• 정보화 사회의 특징– 눈부신 컴퓨터의 발전과 함께 그것의 역할이 증대
– 컴퓨터 기술과 함께 통신 기술의 발전
– 다양한 멀티미디어 (multi-media) 서비스를 제공
– 창의적인 정보의 중요성이 증대
1-2 정보화 사회
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1. 정보와 정보화 사회
• 컴퓨터의 활용 (19p)– 가정 , 직장에 국한되지만은 않음
– 자동차 , 도로 , 공항 , 항만 등 여러 곳에 컴퓨터 기술을 접목하려는 노력과 연구가 끊임없이 이루어지고 있음
1-3 정보화 사회에서의 컴퓨터
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 역사에 등장하는 초기 계산기 (20p)– 기원전 2600 년경 중국에서 물건을 사고팔거나 혹은 농사를 지으면서 계산이
필요할 경우 만들어 사용한 현재의 주판과 같은 기구
• 초기 계산기 형태– 17 세기 스코틀랜드의 수학자인 존 네이피어 (John Napier) 에 의해 복잡한 수를
간단히 계산하기 위하여 대수표를 만듬
– 그의 노력은 오트레드 (Oughtred) 의 도움으로 계산자 (slide rule) 로 발전
– 1617 년 네이피어의 계산봉 (Napier's Bones) 으로 불리는 계산봉을 개발
2-1 고대의 초기 계산기
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 계산기 형태를 갖춘 가장 최초의 계산기 (21p)– 파스칼 (Blaise Pascal, 1623~1662) 에 의해 개발
– 회계감사일을 하던 아버지를 위하여 톱니바퀴를 이용한 최초의 계산기인 파스칼린 (pascalin) 을 개발
2-2 컴퓨터의 태동
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 천문학적인 숫자의 계산을 할 수 있는 계산기를 발명– 독일의 라이프니츠 (Gottfried Wilhelm Leibnitz, 1646~1716)
– 본질적으로는 파스칼린과 같은 톱니바퀴 형태
2-2 컴퓨터의 태동
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 1786 년 독일인인 뮬러 (J. H. Muller, 1746~1830) 가 미분기(Difference Engine) 라는 계산기를 발명
• 해석기관 (Analytical Engine) 을 개발 (22p)– 숫자를 20 자리까지 정확하게 표현하여 인쇄된 결과를 만들 수 있는 초대형
미분기
2-2 컴퓨터의 태동
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 미국의 홀러리스 (Herman Hollerith, 1860~1929) 에 의해 Tabulating Machine 이라는 계산기가 탄생 (23p)
– 소규모의 저장소로 달러 계산서와 같은 크기의 구멍을 뚫은 표의 일련번호를 사용
– 기계의 감지기에서 자동적으로 인식하여 각 구멍의 의미를 신속하게 파악하고 ,
통계처리
2-2 컴퓨터의 태동
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 에니악 (ENIAC, Electronic Numerical Integrator And
Computer)– 1943 년에서 1946 년에 걸쳐 펜실베이니아 대학의 모클리 (John William
Mauchly, 1907~1980) 와 에커트 (John Preper Eckert Jr. 1919~1995) 가 제작한 세계 최초의 전자 컴퓨터
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 최초의 컴퓨터– 최초의 컴퓨터에 대해서는 의견이 분분
– 1939 년에 아이오와 주립대에서 만든 ABC(Atanasoff Berry Computer) 라는 것도 존재
– 독일의 콘라트 추제 (Konrad Zuse) 는 ABC 보다 1 년 앞선 1938 년에 전기로 작동하는 기계식 컴퓨터인 Z1 을 발명
– 세계 2 차 대전에 폭격으로 자료는 소실된 상태
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 1 세대 컴퓨터 (1951~1958) (24p)– 전구만한 크기의 진공관 (vacuum tube) 이 컴퓨터 회로 소자에 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 1 세대 컴퓨터의 특징
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
구분 내용
주요 소자 진공관 (tube)
연산 속도 ms(10-3sec)
사용 언어 기계어 , 어셈블리어
특징하드웨어 개발에 치중하였으며 주로 과학 계산용으로 사용되었다 .
부피와 전력 소모는 크지만 계산 능력 및 신뢰도는 떨어진다 .
주로 통계용이나 미사일 탄도 계산에 사용되었다 .
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 2 세대 컴퓨터 (1959~1964) (25p) – 진공관에 비하여 크기가 매우 작고 , 빠른 트랜지스터 (transistor) 소자가 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 2 세대 컴퓨터의 특징
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
구분 내용
주요 소자 트랜지스터 (transistor)
연산 속도 ㎲ (10-6sec)
사용 언어 COBOL, FORTRAN, ALGOL 등
특징
하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환되었으며 COBOL 과 같은 고급언어가 개발되었다 .
운영체제가 등장하였고 멀티프로그래밍이 도입되었다 .
부피는 작아진 반면 신뢰도는 크게 향상되었으며 온라인 실시간 처리 시스템이 실용화되었다 .
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 3 세대 컴퓨터 (1965~1974)– 집적회로 (IC : Integrated Circuit) 가 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 3 세대 컴퓨터의 특징
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
구분 내용
주요 소자 집적회로 (IC)
연산 속도 ns(10-9sec)
사용 언어 BASIC, PASCAL, LISP, PL/1 등
특징시분할 처리 시스템 (Time Sharing System) 기법이 개발되었다 .
OMR, OCR, MICR 과 같은 입력 장치가 사용되었다 .
경영 정보 시스템 (MIS) 이 도입되었다 .
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 4 세대 컴퓨터 (1974~1985) (26p)– 고밀도 집적회로 (LSI : Large Scale IC) 가 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 4 세대 컴퓨터의 특징
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
구분 내용
주요 소자 고밀도 집적회로 (LSI)
연산 속도 ps(10-12sec)
사용 언어 C, Ada 등
특징
마이크로프로세서 (Micro Processor) 의 출현으로 컴퓨터의 소형화가 이루어졌다 . 최초의 개인용 컴퓨터와 슈퍼 컴퓨터가 등장하였다 .
네트워크 (Network) 가 크게 발달되어 원격지의 자료도 공유가 가능해졌다 .
공장자동화 (FA), 사무자동화 (OA) 등 각종 분야에 컴퓨터를 이용한 자동화가 이루어졌다 . 가상 기억 장치 기법 (Virtual Memory) 이 도입되었다 .
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 5 세대 컴퓨터 (1986~ 현재 ) (27p)– 초고밀도 집적회로 (VLSI: Very Large Scale IC) 가 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 제 5 세대 컴퓨터의 특징
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
구분 내용
주요 소자 초고밀도 집적회로 (VLSI)
연산 속도 fs(10-15sec)
사용 언어 Visual C, Visual Basic, Java, Delphi 등
특징인공 지능 (AI), 전문가 시스템 (Expert System), 패턴 인식 시스템 , 의사 결정 시스템 (DSS), 퍼지 이론 (Fussy Theory) 등 컴퓨터를 이용하여 보다 복잡한 계산을 수행하고 고도의 시스템 분야에 활용하고 있다 .
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 한눈에 알아보는 컴퓨터의 역사• 1642 년 : 파스칼의 가산기 발명
• 1673 년 : 라이프니츠가 사칙연산이 가능한 승산 기계 발명
• 1786 년 : 다항식을 전개하는 미분기 (Difference Engine) 발명
• 1833 년 : 세계 최초의 자동계산기인 해석기관 (Analytical Engine) 을 설계 , 제작 함
• 1890 년 : 홀러리스가 펀치 카드 시스템을 개발 (80 칼럼의 카드와 96 칼럼의 카드 사용 )
• 1944 년 : 전기기계식 컴퓨터 MARK-I 개발
• 1946 년 : 세계 최초의 컴퓨터 에니악 개발
• 폰 노이만 (John von Neumann, 1903~1957) 박사가 프로그램내장개념 (stored program con-
cept) 을 주장
• 1949 년 : 세계 최초의 프로그램 내장 방식의 컴퓨터 EDSAC 완성
• 1950 년 : EDVAC 완성
• 세계 최초의 상업용 컴퓨터 UNIVAC 완성
• 1951~1958 년 : 1 세대 컴퓨터 : 컴퓨터의 회로소자로써 진공관을 사용
• 1959~1964 년 : 2 세대 컴퓨터 : 회로소자가 진공관에서 트랜지스터로 바뀜
• 1965~1974 년 : 3 세대 컴퓨터 : 컴퓨터에 IC 를 사용
• 1974~1985 년 : 4 세대 컴퓨터 : 고밀도 집적회로를 소자로 사용한 컴퓨터를 사용
• 1986 년 ~: 5 세대 컴퓨터 : 초고밀도 집적회로 사용
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
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2. 컴퓨터의 발전 과정
• 컴퓨터 발전의 미래 방향– 추론 기능 : 이미 기억하고 있는 정보 혹은 지식을 기반으로 컴퓨터 스스로가 당면한 문제의 해결 방법을 추측하고 결론을 얻을 수 있도록 지원
– 학습 기능 : 새로운 문제가 발생하면 기존의 유사한 경험을 토대로 스스로 문제를 해결할 수 있도록 지원
– 지식 데이터베이스 기능 : 문제의 대상 영역에 대한 정보 및 법칙성 , 의미 등의 정보를 지식으로 활용할 수 있는 형태로 기억하고 검색이 가능하도록 지원
– 지적 인터페이스 기능 : 언어 , 음성 , 도형 , 영상 등을 이용하여 유연하며 자연스러운 회화 능력을 갖출 수 있도록 지원
2-3 전자회로를 사용한 컴퓨터의 등장
01 정보화 사회의 컴퓨터 28
3. 컴퓨터의 분류
• 슈퍼컴퓨터 (30p)– 이름 그대로 매우 뛰어난 성능을 가진 컴퓨터로서 최고의 처리 성능을 갖춘
컴퓨터
– 초당 4 천만 ~ 6 천만 개의 명령을 실행하고 처리
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 대형컴퓨터 (31p)– 슈퍼컴퓨터에 비해서는 한 단계 성능이 떨어지는 컴퓨터이지만 수백 대의
단말기를 대형컴퓨터에 연결시켜 다수의 이용자가 대형컴퓨터를 시분할 방식
– 공유하면서 업무를 처리
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 미니컴퓨터– 개인용 컴퓨터에 비해서도 성능이 떨어지는 것처럼 보이지만 실제로는 일반
개인은 쉽게 접하기 힘든 높은 처리 성능을 갖추고 있는 컴퓨터
– 적은 비용으로 대형컴퓨터의 성능에 가깝게 처리하기 위해 만듬
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
01 정보화 사회의 컴퓨터 31
3. 컴퓨터의 분류
• 워크스테이션 (32p)– 미니컴퓨터와 퍼스널 컴퓨터의 중간단계에 있는 컴퓨터
– 개인용 컴퓨터와 고급 사용자 중심의 고성능 데스크톱 컴퓨터
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 퍼스널 컴퓨터– 마이크로컴퓨터 (micro computer)
– 개인을 위해서 만들어져 대량으로 생산 유통되는 컴퓨터
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 퍼스널 컴퓨터의 종류– 데스크톱 (desktop) 컴퓨터
• 사무실 또는 일반 가정에서 흔히 사용되는 특정 자리에 고정된 컴퓨터
– 노트북 컴퓨터• 랩탑 (laptop) 이라고도 함
• 휴대용 가방에 휴대하여 유사시 사용할 수 있는 휴대용 컴퓨터
– PDA• 휴대용 컴퓨터
• 크기가 손바닥만 한 장점이 있지만 노트북과는 달리 기능이 제한되어 있음
3-1 처리 능력에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 전용컴퓨터 (33p)– 특정 목적에만 이용할 수 있도록 만들어진 컴퓨터
– 군사용으로 잠수함 , 미사일 , 항공기 등에서 많이 사용하고 , 산업용으로는 산업 공정 제어 , 예약 시스템 등과 같은 응용으로 많이 사용
• 범용컴퓨터– 사용 목적이 특정하게 지정되어 있지 않음
– 운영체제 (OS : Operating System) 와 여러 가지 응용 소프트웨어가 준비되어 있
– 오늘날에 사용되고 있는 대부분의 컴퓨터
3-2 사용 목적에 따라 분류한 컴퓨터
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3. 컴퓨터의 분류
• 아날로그 컴퓨터 (34p)– 특수 목적용으로 개발된 전용컴퓨터의 종류가 대부분
– 전자현미경의 설계 , 발전소의 자동주파수 안전장치의 설계 , 전차나 압연기 등 전동기의 속도제어 장치의 설계 , 항공기 날개 등의 풍압에 의한 진동 ,
구조물이나 건축물의 진동 , 항공기의 조종 안정성이나 자동차의 동요 등의 연구 시뮬레이션에 사용
3-3 자료 표현 방법에 따라 분류한 컴퓨터
01 정보화 사회의 컴퓨터 36
3. 컴퓨터의 분류
• 디지털 컴퓨터– 가장 일반적인 범용성 컴퓨터
– 어떤 문제에 대한 모든 양과 변수들을 표현하는데 이산형의 숫자를 사용하는 컴퓨터
– 불연속적인 자료의 조합에 의해 정보를 처리
– 직렬 동작에 의한 연산 기능뿐만 아니라 정보처리 기능을 가짐
– 이용 범위가 매우 넓다 .
3-3 자료 표현 방법에 따라 분류한 컴퓨터
01 정보화 사회의 컴퓨터 37
3. 컴퓨터의 분류
• 아날로그 컴퓨터 vs. 디지털 컴퓨터
3-3 자료 표현 방법에 따라 분류한 컴퓨터
구분 아날로그 컴퓨터 디지털 컴퓨터
입력 연속되는 물리량 숫자 , 문자
출력 연속되는 물리량 숫자 , 문자
연산형식 미적분 연산 사칙연산
회로 증폭회로 , 릴레이 논리연산
프로그램 불필요 필요
기억기능 없음 있음
연산속도 빠르다 느리다
사용용도 시뮬레이션 , 미적분 방정식 과학기술 계산 , 사무계산
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3. 컴퓨터의 분류
• 하이브리드 컴퓨터 (35p)– 아날로그 컴퓨터와 디지털 컴퓨터의 기능을 합쳐 놓은 컴퓨터
– 아날로그 컴퓨터만을 사용해서 얻을 수 있는 정확도보다 훨씬 정확하며 디지털 컴퓨터만으로 이루어진 컴퓨터보다 속도가 빠른 장점
3-3 자료 표현 방법에 따라 분류한 컴퓨터
01 정보화 사회의 컴퓨터 39
4. 정보화 사회와 직업
• 일자리의 변화
• ERP (Enterprise Resource Planning)– 제조업을 포함한 다양한 비즈니스 분야에서 생산 , 구매 , 재고 , 주문 ,
공급자와의 거래 , 고객서비스 제공 등 , 주요 프로세스 관리를 돕는 여러 모듈로 구성된 통합 애플리케이션 소프트웨어 패키지
4-1 직업 형태 변화 과정
구분 18~19 세기 90 년대 이전 2000 년 이후
시대 산업사회 탈 산업사회 정보화 사회
생산방식 수공업적 주문생산 대량생산 다품종 유연생산
01 정보화 사회의 컴퓨터 40
4. 정보화 사회와 직업
• 정보화 시대의 직업을 바라보는 견해 (빌 게이츠 )
4-1 직업 형태 변화 과정
구분 빌 게이츠 - “ 새로운 노동 질서”
현상정보일꾼 역할 증대새로운 비즈니스 기회 창출전 산업으로의 비즈니스 확대
시각 미래 사회에 대한 긍정적 시각을 가지고 있음
대안 정보처리 , 실시간 업무처리
01 정보화 사회의 컴퓨터 41
4. 정보화 사회와 직업
• 미래 근로공간 (37p)– 실제 공간과 가상공간이 융합되는 하이브리드 형태로 변화할 것으로 전망
4-2 컴퓨터 기술의 발달로 인한 직업 형태의 변화
01 정보화 사회의 컴퓨터 42
4. 정보화 사회와 직업
• 미래의 근무 환경을 위하여 사회 문화적인 환경 조성이 중요
• 미래의 근무 형태가 삶과 일 사이의 효율적인 조화라는 인식을 강화할 필요
• 장애인 , 노령자 등 거동이 불편한 계층을 대상으로 컴퓨터 기반 미래의 근무 환경을 최우선적으로 적용
• 농어촌 , 도서벽지 등과 같이 일반적인 정보 취약지역에 우선적으로 적용될 수 있도록 노력
• 미래 근무 형태의 확산을 위해서 기존 제도와 보안규칙을 재정비할 필요
4-3 미래의 근무 형태를 위하여 해결해야 할 과제
학습정리
• 자료와 정보의 차이 – 자료
• 일상생활이나 자연 현상에서 발생된 사실 그 자체
• 문자 , 그림 , 소리 , 동영상 , 수치 등
– 정보 • 이용 가능한 형태로 가공된 자료
• 데이터
• 정보화 사회 특징 – 컴퓨터의 발전과 역할 증대
– 컴퓨터 기술과 통신 기술 발전
– 다양한 멀티미디어 서비스 제공
– 창의적 정보의 중요성 증대
학습정리
• 컴퓨터 발달과정– 고대의 초기 계산기
• 주판
• 네이피어의 계산봉
– 컴퓨터의 태동기• 파스칼린
• 라이프니츠 계산기
• 해석기관
• Tabulating Machine
– 전자식 컴퓨터 등장• 제 1 세대 컴퓨터 : 진공관
• 제 2 세대 컴퓨터 : 트랜지스터
• 제 3 세대 컴퓨터 : IC
• 제 4 세대 컴퓨터 : LSI
• 제 5 세대 컴퓨터 : VLSI
– 미래의 컴퓨터• 추론 , 학습 , 지식 데이터베이스 , 지적 인터페이스 기반의 컴퓨터
학습정리
• 컴퓨터 분류– 처리 능력에 따른 분류
• 슈퍼컴퓨터 , 대형컴퓨터 , 미니컴퓨터 , 워크스테이션 , 개인용 컴퓨터
– 사용 목적에 따른 분류• 전용컴퓨터 , 범용컴퓨터
– 자료 표현 방법에 따른 분류• 아날로그 컴퓨터 , 디지털 컴퓨터 , 하이브리드 컴퓨터
• 컴퓨터로 인한 직업의 변화– 과거의 직업 형태
• 정해진 시간 , 정해진 장소에서 업무 처리
– 컴퓨터를 활용한 미래의 직업 형태• 언제 어디에서나 업무 처리 가능
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02장. 컴퓨터 시스템의 구성