컴퓨터는 전자기기로서, 정보를 처리하고 저장하는 역할을 합니다. 컴퓨터의 동작 원리는 크게 입력(input), 처리(process), 출력(output)으로 나눠집니다. 입력은 사용자가 마우스, 키보드 등을 이용해 정보를 컴퓨터로 전달하는 과정이고, 처리는 입력된 정보를 분석하고 저장하거나 계산하는 과정입니다. 출력은 처리된 결과를 모니터, 스피커 등을 통해 사용자에게 보여주는 과정입니다.

컴퓨터는 전기적 신호를 이용해 정보를 처리합니다. 정보를 전송하고 저장하는 것은 0과 1로 이루어진 이진수(binary)입니다. 이진수는 전기 신호를 이용해 표현됩니다. 전기적 신호가 흐르면 1, 안 흐르면 0으로 표현되는 것이죠.

컴퓨터가 음향, 영상, 문자 등을 처리하는 방법은 다양합니다. 각각의 데이터를 이진수로 변환하여 처리하거나, 이미지와 음악을 압축하는 기술을 사용하여 처리하는 등 다양한 방식이 존재합니다. 이렇게 컴퓨터가 처리하는 모든 작업은 이진수 연산과 전기 신호를 이용하는 것이 기본 원리입니다.

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

컴퓨터는 데이터를 이진수 형태로 저장하고 처리하며, 음향, 영상, 문자 등의 데이터도 이진수로 변환되어 처리됩니다. 데이터는 다양한 방식으로 변환되어 전송되며, 음향 데이터는 스피커, 영상 데이터는 화면, 문자 데이터는 모니터나 프린터를 통해 출력됩니다.

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

컴퓨터 내에서 숫자와 문자는 일종의 전기신호(電氣信號), 즉 펄스의 조합으로 나타낸다. 하나의 선으로 계속 보내는 펄스의 열(列)로 표현되거나(직렬표현), 몇 개의 선으로 동시에 보내는 신호의 조로 나타낸다(병렬표현). 컴퓨터 내에서는 펄스가 산(山)이면 1, 그렇지 않으면 0이라는 0과 1밖에 없는 수, 즉 2진수를 사용하면 편리한 경우가 많다. 펄스 몇 개의 조합으로 문자와 10진수를 나타내는 약속을 코드(code)라고 한다. 전기신호를 받아서 그 조합에 따라 정해진 출력신호를 내는 요소를 논리소자(論理素子)라고 하며, 컴퓨터는 많은 논리소자를 잘 결합하여 명령을 해독하고 계산을 실행하도록 되어 있다.

가장 기본적인 논리소자는 AND ·OR ·NOT로, AND(논리곱)는 2개 이상의 입력단자와 1개의 출력단자가 있고, 모든 입력단자로 들어가는 신호가 1일 때만 출력단자에서 1의 신호가 발생한다. OR(논리합)는 2개 이상의 입력단자로 들어가는 신호 중 어느 1개만 1이면 1개의 출력단자에서 1의 신호가 발생한다. NOT(부정)은 1개의 입력단자와 1개의 출력단자를 가지고 입력신호가 0이면 출력신호는 1, 입력신호가 1이면 출력신호는 0이 된다. AND ·OR ·NOT를 조합시키면 2진수 1자리의 덧셈을 계산하는 회로가 될 수 있다.

논리소자의 입력신호와 출력신호의 관계를 진리표(眞理表)라고 한다. 논리소자를 여러 가지로 조합시킨 복잡한 회로의 진리표를 구하는 데는 불대수(Boolean algebra)에 의하여 해석한다. 논리소자의 하나로 플립플롭(flip-flop)이 있는데, 이것은 1자리의 2진수를 기억할 수 있다. 컴퓨터 연산장치는 몇 개의 플립플롭을 연결한 레지스터를 중심으로 만들어진다. 또, 플립플롭은 전자적(電子的)인 스위치의 구실도 하기 때문에 컴퓨터의 제어회로에도 중요한 역할을 하고 있다.

AND ·OR ·NOT ·플립플롭 등의 논리소자는 진공관과 다이오드 ·트랜지스터 등을 사용한 회로로 실현할 수 있다. 제1, 제2세대 컴퓨터는 몇 개의 논리소자를 1장의 기판에 배선한 플러그인 모듈(plug-in module)로 교체가 가능한 단위로 하여 이것을 몇 매 조합시켜 컴퓨터의 중앙처리장치를 만들었다. 제3세대부터는 1개의 집적회로에 여러 개의 논리소자를 가진 회로가 있어 컴퓨터가 소형화되고 경량(輕量) ·고속화(高速化)되고, 생산가격도 낮아지고 있다.

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

하드웨어는 그냥 기계적으로 만들면 되는것

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최초의 소프트웨어는 전선을 직접

이리저리 꽂아서 전류의 흐름을 제어하여

기계을 유동적으로 작동시켰습니다.

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코드를 짠다.는 말은 전선을 이리저리

짜맞추는 것에서 나온 말이죠.

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버그와 디버그는 실제로 회로판에

벌레가 붙어 오작동이 발생하였고

벌레를 잡아 오작동을 해소하면서 나온 말

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시대가 발전하여 (반도체 발명)

전류를 전자식으로 제어할 수 있게 되어

지금의 소프트웨어가 정착되었습니다.

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안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

입력장치

문자,숫자,이미지 등의 자료를 부호화하여 컴퓨터가 이해할 수 있또록 변화시켜주는 장치

관련장치나 부품 : 키보드, 마우스, 스캐너

출력장치

컴퓨터의 신호를 사용자가 볼 수 있는 형태로 변환시켜 주는 장치

관련장치나 부품 : VGA ( 그래픽 카드 )

기억장치

입력장치를 통해 읽어들인 자료나 컴퓨터 내부에서 계산 처리된 결과를 기억하는 장치

관련장치나 부품 : HDD(주기억 장치), RAM ( 보조 기억장치 휘발성<일회성> )

연산장치

산술 연산과 논리 연산등의 연산을 담당하는 장치

관련장치나 부품 : CPU

제어장치

입력,출력,기억,연산 장치의 모든 동작을 감독 및 통제하는 장치

관련 장치나 부품 : 마더보드(메인보드)

출력장치로 모니터와 프린터등도 들수 있습니다.

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

데이터 전송은 일반적으로 네트워크 혹은 인터넷을 통해 이루어집니다. 이때, 데이터는 디지털 신호로 변환되어 전송되며, 전송된 데이터는 수신 컴퓨터에서 다시 디지털 신호로 변환됩니다.

음향, 영상, 문자 등의 다양한 형태의 데이터는 각각의 형식에 맞춰 처리됩니다. 음향 데이터는 마이크로 입력되어 전기 신호로 변환되고, 이후 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터에서 처리됩니다. 영상 데이터는 카메라 등의 입력 장치에서 입력된 후, 디지털 신호로 변환되어 저장되고, 이후 컴퓨터에서 처리됩니다. 문자 데이터는 키보드나 마우스 등의 입력 장치를 통해 입력되며, 이후 문자 인코딩 방식에 따라 디지털 데이터로 변환되어 컴퓨터에서 처리됩니다.