컴퓨터처럼 생각하고 일하는 법?!(feat. 초등코딩&수학)

• 쿨리 : 앗! 쌤 여기가 어디예요?
• 뉴쌤 : 이곳은 인천 송도국제도시에 있는 연세대학교 국제캠퍼스야. 그리고 쿨리 뒤에 보이는 거대한 원통형 물체가 바로 양자컴퓨터야. 우리나라에서 볼 수 있는 최고 성능의 양자컴퓨터라고 해. 어때? 우리가 흔히 쓰는 컴퓨터랑 생김새가 전혀 다르지? 안을 들여다 보면 더 신기해. 이걸 봐.
• 쿨리 : 양자컴퓨터는 아직 개발 중이라고 들었는데 이미 세상에 있는 거예요?
• 뉴쌤 : 지금 나와있는 양자컴퓨터들은 아직 우리가 기대할 정도의 성능을 보여주고 있진 않아. 연세대에 있는 이 양자컴퓨터도 이론적으로는 푸는 데 1억년 이상 걸릴 문제를 몇 초 만에 해결할 수 있는 성능이라고 하지만 아직은 문제 해결 시간을 절반 정도 줄여줄 걸로 기대하고 있어. 지금 전 세계 과학자들과 난다긴다하는 기업들이 양자컴퓨터를 아직 개발하고 있는 단계라 우리가 기대하는만큼 놀라운 성능을 보여줄 양자컴퓨터가 나오려면 아직 시간이 많이 필요하다고 해. 20년은 더 걸릴 거라는 사람도 있어.
• 쿨리 : 20년이요?!!!! 어휴 저는 양자컴퓨터가 나오면 이제 공부를 할 필요가 없을 거라고 생각했는데...
• 뉴쌤 : 하하하. 실망시켜서 미안하지만, 아마 그 어떤 컴퓨터가 나오더라도 공부하지 않아도 되는 시대는 오지 않을 거야. 오히려 컴퓨터에게 어떻게 하면 일을 더 잘 시킬지, 어떻게 하면 컴퓨터를 더 잘 활용할 수 있을지 더 많이 공부해야 할걸.
• 쿨리 : 컴퓨터에게 일을 시키는 것도 공부해야 한다고요?
• 뉴쌤 : 그럼~ 쿨리를 비롯한 초등학생들이 학교에서 배우는 코딩도 컴퓨터에게 일을 더 잘 시키려고 배우는 거야.
• 쿨리 : 아... 그럼 어떻게 하면 컴퓨터에게 일을 더 잘 시킬 수 있을까요?
• 뉴쌤 : 컴퓨터랑 대화하는 법을 익히고 컴퓨터가 알아들을 수 있게 일을 시켜야겠지. 그럼 오늘은 맛보기로 컴퓨터처럼 말하고 일하는 법을 익혀볼까? 쿨리는 컴퓨터가 0과 1로만 이뤄진 숫자로 정보를 입력하고 출력할 수 있다는 이야기를 들어봤니?
• 쿨리 : 네. 그런데 0부터 9까지 모든 숫자를 쓰면 더 좋을 텐데 왜 0과 1만 쓰는 거예요?
• 뉴쌤 : 최초의 컴퓨터인 에니악은 원래 0부터 9까지 모든 숫자를 썼대. 그런데 많은 종류의 숫자를 쓰면 오류가 많아서 최소한의 숫자만 쓰게 된 거야. 여기 이 표를 볼래?
• 쿨리 : 아스키 코드? 이게 뭐예요?
• 뉴쌤 : 우리가 키보드나 마우스로 입력한 글씨나 아이콘을 컴퓨터 언어로 바꿔놓은 거야. 사실 컴퓨터는 사람의 말을 알아듣지 못해. 컴퓨터는 전기 신호가 켜지고 꺼지는 것으로 대화를 나누거든. 전기신호가 꺼질 때는 0, 켜질 때는 1이라고 약속하고 대화를 나누는 거야. 그래서 우리가 하는 말을 컴퓨터가 알아듣게 하려면 0과 1로 이뤄진 컴퓨터의 말로 바꿔줘야 해.
• 쿨리 : 미국에 가면 영어로 말하고 일본에 가면 일본어로 말해야 하는 것처럼요?
• 뉴쌤 : 그렇지! 자 그럼 아스키코드를 살펴 보고 'hi'라고 입력해볼까?
• 쿨리 : h는 01101000, i는 01101001... 이렇게요?
• 뉴쌤 : 이번에는 칠판에 있는 규칙대로 h에 해당하는 아스키코드를 그림으로 표시해보자. 아까 0일때는 전기 신호가 꺼지고, 1일 때는 켜진다고 했지? 0일 때는 하얀 색으로 두고, 1일 때만 검게 칠하는 거야.
• 쿨리 : 음... 1은 검게 칠하고, 0은 하얀 색으로 두는 거니까... 이렇게요?
• 뉴쌤 : 잘했어~ 이제 반대로 왼쪽 그림을 그릴 때 컴퓨터가 어떤 수를 사용했을지 적어볼까? 어려울 수 있으니까 맨윗줄은 선생님이 적어볼게. 흰색은 0, 검은색은 1이니까 0010000100이라고 할 수 있겠네.
• 쿨리 : 아 그럼 저도... 쌤! 다 했어요!
• 뉴쌤 : 모두 정답~ 자 이번에는 컴퓨터에게 그림을 그리라고 명령할 거야. 이번에는 쿨리가 컴퓨터가 되어서 선생님이 말하는대로 그림을 그려보자. 자 우선 선생님이 먼저 쿨리가 그릴 그림을 그려볼게. 자, 이제 선생님이 순서대로 이야기할 테니 따라해봐. 첫 번째. 한가운데 정삼각형을 그린다. 두 번째 그 정삼각형 안에 작은 정삼각형을 그리는데 작은 정삼각형은 거꾸로 뒤집혀 있다. 세 번째, 거꾸로 뒤집힌, 작은 삼각형 안에는 원을 그리고 큰 삼각형의 위쪽에는 하트, 아래의 왼쪽과 오른쪽에는 별을 그린다.
• 쿨리 : 쌤! 다 그렸어요~
• 뉴쌤 : 자, 그럼 선생님이 그린 그림과 쿨리의 그림을 비교해볼까? 어때? 쿨리가 그린 그림과 차이가 있지?
• 쿨리 : 아... 이 부분이 다르네요. 뭘 잘못한 걸까요?
• 뉴쌤 : 이건 선생님의 명령이 충분히 자세하지 않았기 때문이야. 쿨리 컴퓨터가 선생님의 뜻대로 그림을 그리려면 세 단계의 명령 중에서 어떤 부분을 고쳐야 할까?
• 쿨리 : 우선 여기 2단계에서 작은 정삼각형을 큰 삼각형 안에 꽉 차게 그려야 한다고 해야 하지 않을까요? 그리고 3단계에서는 원을 까맣게 칠하지 말라고 이야기 해줘야 해요.
• 뉴쌤 : 잘했어. 이번에는 네모난 식빵에 유리병 속 딸기잼을 발라 보자. 이번에는 선생님이 컴퓨터가 되어볼게. 쿨리가 명령을 내려줄래?
• 쿨리 :식빵을 손바닥 위에 올린다. 나이프로 딸기잼을 적당히 뜬다. 식빵에 펴바른다.
• 뉴쌤 : 쿨리가 시킨대로 해봤어. 어때?
• 쿨리 : 에잉... 쌤! 식빵을 봉지에서 꺼내지 않으셨잖아요. 게다가 딸기잼 뚜껑도 열지 않으셨고요!
• 뉴쌤 : 선생님은 컴퓨터라 쿨리가 시키는대로 할 수밖에 없어. 그러니까 쿨리가 명령을 할 때 하나하나 알려 줘야해.
• 쿨리 : 어휴... 컴퓨터랑 대화하는 건 쉽지 않네요...
• 뉴쌤 : 아니야. 아주 잘 하고 있어. 지금 쿨리가 만든 게 바로 알고리즘이라는 거야. 알고리즘은 문제를 해결하거나 기계를 작동시키기 위해 필요한 명령들을 모아놓은 거야. 여기 이번 겨울방학 쿨리의 하루 일과를 볼까? 지금 시각은 오후 2시야. 쿨리는 뭘하고 있을까?
• 쿨리 : 계획대로라면 학원에 가요!
• 뉴쌤 : 그래. 지금 쿨리는 학원에 있어. 그 다음엔 뭘 할까?
• 쿨리 : 책을 읽어요.
• 뉴쌤 : 이번에는 순서도를 그려볼거야. 쿨리 컴퓨터가 쓰레기와 재활용품을 분리할 수 있도록 알고리즘을 만들어볼 거야. 먼저 순서도에 있는 각 도형의 의미를 살펴보자. 옆으로 길쭉한 타원은 순서도의 시작과 끝을 의미해. 그리고 화살표는 순서도의 흐름을 나타내지. 또 마름모꼴 안에는 어떤 선택을 할 것인지 물음을 넣는 거야. 그리고 직사각형 안에는 수행해야 할 명령을 적어. 이렇게 해서 여기 분리수거 명령을 위한 순서도를 완성해볼까?
• 쿨리 : 1번은 종이 재활용 봉투, 2번은 플라스틱 재활용 봉투, 3번은 캔 재활용 봉투네요. 4번은 쓰레기봉투이고요. 그럼 (가)에는 1번에 버리라고 명령해요. 그리고 (나)에는 플라스틱인지 아닌지 물어야 해요. 그리고 (다)에는 3번에 버리라고 하고요.
• 뉴쌤 : 우리 쿨리가 이제는 컴퓨터랑 잘 대화할 수 있겠는걸!

✅성능

✅오류

✅알고리즘