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'찰스바베지'에 해당되는 글 1

  1. 2020.05.29 디지털공학의 서론 (계산기의 시대별 흐름)
2020. 5. 29. 15:46 IT 이야기/디지털 공학

계산기 도구의 시대별 흐름을 알아보는 시간을 가졌다.

고대~현대까지의 계산기가 무엇이 있는지 살펴보았으며, Boole과 회로에 대해 공부해보았다.

 

인간이 살아가면서 셈은 자연스럽게 생겼으며, 숫자의 단위만큼 셈을 구하는 방법 또한 정확해지고 거대화 됐다. 고대의 계산 도구는 대표적으로 주판이 있는데 흥미롭게도 주판 이전에는 땅에 적당한 깊이의 작은 구멍을 몇 개 파서, 그 구멍에 맞게끔 돌로 수를 카운팅했다고 한다.

 

중세의 계산 도구는 네피어의 골패라고 처음 들어보는 도구였는데 그 사진 또한 생소했다.

나무쪽에 수표를 새겨서 다른 계산도 활용할 수 있다는 이 판때기는 놀랍게도 가장 오래된 승제산용구라고 한다.  주목할 점은, 나무쪽 slide가 계산의 효시라고 한다.

그 밖에 타자기 비슷하게 생긴 파스칼의 계산기가 있었는데 0~9까지 표시할 수 있는 10개의 톱니바퀴 덕분에 가감산이 가능한 셈을 할 수 있었다.

 

가장 인상깊게 보았던 계산기는 라이프니츠의 계층 통이다. 이것이 중세의 발명 도구인지 의심부터 들었는데 이유는, 가감산 뿐만 아니라 가산의 연속으로 승산을 할 수 있는 게층 통을 발명했다는 것이다. 사용의 불편함으로 상용화는 안되었다고 하지만 이런 생각을 할 수 있었다는 것과 그것을 실물로 구현했다는 것에 적잖이 놀랐다.

 

근대의 계산도구는 찰스 바베지의 해석 기관. 이거는 비주얼부터 우리네 가스보일러처럼 생겼는데 기능은 경이롭다. 다항식을 전개하는 계차 기관이 존재한다는 것과 자동계산기가 가능한 시점이 이때라는 것이 감탄의 연속이었다.

바베지의 해석 기관 덕분에 오늘날 우리가 편하게 사용하는 컴퓨터의 개발에 큰 공적을 남겼다니 찰스님께 감사하다.

 

2번째 발명품은 펀치 카드시스템인데 비교적 간단한 생김새에 비해 이 발명품이 가진 내공은 가히 대단하다. 우리가 요즘 빅데이터, 혹은 데이터들의 집합을 근대에는 이 카드로 여론조사 및 자료 정리 작업을 해냈다. 믿기지 않지만 기록으로서의 팩트자료가 있기 때문에 펀치 카드시스템을 고안한 홀러리스 박사께 존경심이 일어난다.

(쓰임새 자체도 통계에 적합하다 생각했는데 아니나 다를까, 이 박사님 부서가 통계국이었다.)

 

우리의 홀러리스 박사는 천공 카드 시스템이라는 역작을 또 한 번 발명했는데 내 개인적인 생각으로는 펀치 카드의 좀 더 신속하고 정확함이 개량된 업그레이드 판 같다. 기록에 따르면,

이 천공카드의 도입 이후 미국 통계국의 사무처리는 4배 빨라졌다고 한다.

 

서론에서 중요한 인물을 뽑으라면, Boole이 있다.

이 사람은 말 대신에 기호를 쓰는 기호논리를 창안했고, 기호논리의 특징은 대수학과 비슷한 점이 많아 부울 대수라고 불려진다는 점이다.

 

Boole의 논리회로를 뜯어보면 트랜지스터의 동작 구분은 크게 활성영역, 포화 영역, 차단 영역, 역활성영역. 4가지가 있다.

PNP 트랜지스터 동작 원리를 그림과 곁들여서 보면 GND의 베이스 전압, 컬렉터 전압 모두 –전압이라는 특징과 이미터와 같은 방향으로 lb 전류가 흐름을 볼 수 있다.

NPN 트랜지스터 동작 원리는 PNP와 정반대이다. 베이스 전압도 컬렉터 전압도 모두 +전압임을 알 수 있다. 아! 이미터도 Ic와 같은 방향으로 흐른다.

posted by 은동 eco land

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