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 기본개념 |
자료 처리의 개념 |
자료 처리의 정의 |
자료 처리란? 원시 자료를 적절한 방법으로 처리하여 정보를 획득하는 과정
* 자 료 *
자료( DATA ) : 현실 세계로부터 어떠한 일의 목적, 상황을 설명할 수 있는 사실이나 문자 또는 어휘,
그림,도표, 음성, 영상 등을 표현하 는 값 사람,사물 또는 상황에 대한 보고,뉴스,기록 등과 같은 모든기술
사항 정보(INFORMATION) : 의사 결정에 도움을 주기 위하여 자료를 유용한 형태로 다시 작성한
자료.
예) · 학생이 손목 시계을 보고 점심 시간을 아는 것. · '금일 휴업'이라는 간판을 보고 문을 열지 않는
것을 아는 것.
< 자료의 종류 >
① 수량자료 : 가격, 생산량, 재고량 등과 같은 양을 나타내는 자료
② 비수량자료 : 성명, 물품명 등과 같은 사물을 지칭하는 자료
③ 고정자료 : 성명이나 주민등록번호 등과 같이 변화가 없는 자료
④ 가변자료 : 물품의 가격, 처리 일자 등과 같이 그 값이 변하는 자료
⑤ 문자자료 : '한국', 'korea' 간이 문자값을 갖는 자료
⑥ 숫자자료 : 123, 10.3E+03 등과 같이 수치값을 나타내는 자료
⑦ 문자-숫자 자료 : 문자와 숫자를 혼용하여 표현하는 자료 |
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자료구조(data structure) |
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자료의 처리 및 자료를 기억공간에 저장하는 방법 |
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자료의 단위 |
① bit(binary digit) - 0또는 1을 의미하는 정보의 최소단위
② byte - 8bit의 한 묶음으로 1문자를 나타냄
③ word - CPU에서 처리되는 명령의 단위 (HalfWord=2byte, FullWord=4byte,
DoubleWord=8byte)
④ field - 같은 종류의 data가 기록되는 항목으로 최소한의 문자집합
⑤ record - 관련된 field의 집합으로 자료의 처리 및 기록의 단위
⑥ block - 레코드의 묶음, 물리적 기억장치에 입출력되는 단위
⑦ file - 구조가 같은 레코드의 집합
⑧ database - 관련 file의 통합체
- 용량의 표현 : bit - byte - KB - MB - GB - TB |
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자료의 표현 <수치자료의 표현> |
10진 데이터 표현
① zone decimal 형식 = unpacked
- 1바이트에 숫자 1개 저장
- 부호가 양수이면 C 음수이면 D
ex) 1111 0111 1111 0010 1100 0101
(+725)
1111 0111 1111 0010 1101 0101
(-725) F 7 F 2 C 5 F 7 F 2 D 5
② packed decimal 형식
- 1바이트에 2개의 숫자 저장
ex) 0111 0010 0101 1100
(+725)
0111 0010 0101 1101
(-725) 7 2 5 C 7 2 5 D
고정 소수점 형식(fixed point format)
- 소수점의 위치가 고정되어 있는 수로 정수를 표현한다
① 부호화 절대치 방법(signed magnitude)
- MSB(Most Significant Bit)를 부호 비트로 두어 MSB가 0이면 양수, 1이면 음수를 나타냄
- 수의 표현범위 : -(2n-1-1) ∼ (2n-1-1)
② 1의 보수 방법(one's complement)
- 음수 표현시 0은 1로 1은 0으로 바꾼다
- 수의 표현범위 : -(2n-1-1) ∼ (2n-1-1)
③ 2의 보수 방법(two's complement)
- 1의 보수 +1로 음수를 표현
- 위의 두 방식에서 +0과 -0이 표현되는 것을 해결
- 수의 표현범위 : -(2n-1) ∼ (2n-1-1)
부동 소수점 형식(floating point format)
- 매우 큰 수나 매우 작은 수를 표현할 때 유리
- 지수+가수의 형태로 지수부(exponent)는 7bit로 표현되며 소수점은 7bit와 8bit사이에 있는 것으로
가정한다
- 가수는 정규화 과정을 거쳐 저장
① 정규화(normalize)
- 소수점을 이동하여 소수 첫째 자리에 유효수가 오도록 하여 지수부+가수부(소수부)의 형태로 만드는 것
- 지수부의 계산
: 지수부는 27=128개의 기수를 표현 가능
: 64를 0으로하여 64미만을 음수 64이상을 양의 지수로 한다
: 지수부는 `64+지수'의 결과를 16진수로 변환하여 저장
② 정규화 순서 :
10진수를 16진수로 변환 → 소수점을 이동하여 정규화 → 지수+64 의 값을 16진수로 변환하여 지수부에 저장 →
소수점이하인 가수부 는 그대로 저장 |
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정보 |
정보( INFORMATION ) :
어떤 목적을 위한 관련된 의미 있는 자료들의 집합
정보 전달의 매개체 : 전화 시스템 - 전기
라디오와 TV - 전자파
대화 - 음파
< 정보 교환의 예 > 송신자 수신자 정보의 교환
사람이 이야기함 사람이 들음 사람↔사람
사람이 기계를 작동 기계가 움직임 사람↔기계
빨간 신호등이 켜짐 사람이 자동차를 멈춤 기계↔사람
자동 온도 장치가 감지 에어컨이 돌아감 기계↔기계 |
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자료 처리 방식의 발전 |
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자료 처리의 발달 과정 |
- 수작업에 의한 자료 처리
보조 수단없이 인간 스스로 자료를 처리
- 기계화된 자료 처리
기계 또는 전기 장치를 보조 수단으로 하여 인간이 자료를 처리
예) 수동 타자기
- 자동화된 자료 처리
주어진 작업 지시 프로그램에 따라 기계가 스스로 자료를 처리
예) 자동 타자기 |
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자료 처리의 목적 |
* 자료를 처리하는 것
* 가공되지 않은 사실이나 수치 등을 목적에 맞게 재배열하거나 재구성하여 의미 있는 정보로 바꾸어 주는 것
⇒ 의사 결정에 사용 |
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자료 처리의 궁극적인 목적 |
경영 관리나 여러 가지 일에 필요한 정보를 얻는 것
적절한 시기에 의사 결정에 유효한 정보를 얻는 것 |
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컴퓨터를 이용하는 이점 |
신속하고 정확하다.
통신 시스템에 의해서 자료의 발생과 동시에 정확하게 수집
방대한 양의 정보를 저장하고 빨리 검색
영상 시스템,소리나 음성 등의 자료 편집
★ 멀티미디어 시스템 : 종합적인 자료를 다루는 컴퓨터 시스템 |
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자료 처리의 과정 |
자료의 입력 → 자료의 처리 → 자료의 출력 (눈,귀,피부,입,코) (기억,제어,비교) (입,손,몸 전체)
원시 자료(상품 구입장,판매 원장)
↓
자료 편집 및 기록(수작업,자판 입력,자기 테이프등)
↓
자료의 연산(정렬,계산,비교,분석)
↓
요약,정리,보고서 작성(프린트,자기 테이프,자기 디스크등)
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좁은 의미와 넓은의미의 자료 처리 |
☆ 좁은 의미의 자료 처리: 계산, 비교 결정, 제어, 기억
★ 넓은 의미의 자료 처리: 자료 수집, 계산, 비교 결정, 제어, 기억
- 자료 산출
자료의 편집: 정보를 획득하는 데 필요한 정선된 자료만 처리(editing)
기록 : 조직의 특성과 유사한 업무의 처리에 효율 기함
. 보조 수단 이용
. 자료 편집
. 기록해야 될 자료들의 약어화,코드화
. 정보를 잘 보관,유지,보수 |
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자료 처리의 방식 |
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경영 관리를 효율적으로 수행할 수 있도록 필요한 다량의 자료를 정해진 방법으로 신속,정확하게 수집하며,
컴퓨터를 사용하여 수집된 자료들을 어떻게 처리할 것인가에 관한 방법 |
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일괄 처리 시스템 |
일정량 또는 일정 기간 동안의 자료를 모아 일괄해서 자료를 처리하는 방식
(가) 오프라인 처리 방식
자료의 수집을 기본적인 방법으로 수집하고 수집된 자료를 입·출력 장치를 이용해 일괄적으로 처리하는
방법
◐ 초기의 전자 계산기 시스템을 이용한 자료
◐ 자료의 수집: 교통 수단이나 우편
◑ 자료의 입력: 천공 카드,종이 테이프, 자기 테이프, 자기 디스크등
(나) 온라인 처리 방식
◐ 자료가 발생한 지점에서 입력
◑ 처리 시간이 단축되고 노력이 경감되며 정확도 증가
◐ 단말기 및 통신 회선에 따른 비용은 오프라인 처리 방식보다 많이 듬 |
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자료의 관리와 전산실 |
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자료의 관리 |
개인과 관련된 자료를 보호하자는 요구가 증가 회계 자료나 계산된 자료 결과 또는 기업 구조 등의 자료가
분실,복제 방지 자료 보호와 자료 보안 측면
- 자료의 보호
목 표 : 개인의 사생활 보호
누가 정보를 소유? 어떤 자료 누구? 자료의 내용? 신뢰할 만한 곳 올바르게 기억? 안전함 확인? 자료가 수집되고 기억되고 변형,
수정, 사용 금지되거나 말소되는 과정 알 권리
- 자료의 보안
사용자의 신분 확인 자료의 보안 단계 세분화 자료의 접근에 대한 사항을 자동적으로 기록 누가 컴퓨터 장치를 이용? 언제 어떤
자료들이 어떤 용도로 사용?
- 자료의 파손 방지
기억된 내용의 일부분이 사용 불가, 자기 디스크나 자기 테이프의 결함으로 사용불가 복제(back-up) 필요 |
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ADT의 기본 개념 |
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자료 추상(data abstraction) |
개인과 관련된 자료를 보호하자는 요구가 증가 회계 자료나 계산된 자료 결과 또는 기업 구조 등의 자료가
분실,복제 방지 자료 보호와 자료 보안 측면
- 개요
추상이란 어떤 물체나 현상을 중요한 특징만을 추출하여 표현하는 것
- 자료의 추상
문자열, 숫자, 이진트리등과 같이 연산의 대상이 되는 자료를 추상화
1) 기본적 추상 - 컴퓨터안에 저장된 자료값을 추상화
예) 자료값이 저장된 메모리에는 이름을 부여하여 추상화시키며 이를 변수라 한다
2) 구조적 추상 - 연관된 자료값의 집합을 추상화
3) 단위 추상 - 단위 프로그램 전체에 대한 추상 |
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ADT의 개념 |
추상 자료형(ADT : Abstract Data Type)
- 프로그램의 제어보다 자료에 관심을 두고 자료구조 및 그와 관련된 연산들로 구성된 모듈을 작성하여 정수나 실수형과 같은
하나의 자료형으로 취급할 수 있는 것
1) 조건
- 자료형과 연산에 대한 정의가 한 곳에서 가능
- 자료형과 연산이 하나로 묶인 자료형에 대한 프로그램의 접근을 제한할 수 있어야
한다(캡슐화와 정보은폐 가능)
2) 추상적 자료형으로 작성된 모듈은 일반 자료형과 똑같은 방법으로 사용
3) 구현 방법
① 자료와 그에 관련된 연산들의 기본적인 특성을 기술
② 이미 존재하는 자료형을 이용하여 기술된 내용을 구현
③ 기술 내용과 구현 결과가 일치함을 보여줘야 한다 |
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매개변수 전달 방법 |
Call by Value
- 메인 프로그램에서 서브 프로그램을 호출하여 실행할 때 변수의 값을 넘겨주는 방법
- 서브 프로그램에서는 별도의 기억장소를 확보해야 한다.
- 형식 매개 변수의 값을 조작해도 메인 프로그램의 값을 변경시킬 수 없다.
Call by Reference (Address, Location)
- 실 매개변수의 주소를 서브 프로그램에 전달하는 방법
- 형식 매개변수를 위한 기억장소가 별도로 확보되지 않으며 실 매개변수의 기억장소 를 공유
- 형식 매개변수의 값을 조작할 경우 실매개 변수의 값이 변경된다.
Call by Name
- 메인 프로그램에서 서브 프로그램으로 변수 자체가 전달되는 방법
- 서브 프로그램에서 변수조작은 메인 프로그램에서 해당변수를 조작하는 것과 같다. |
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알고리즘(Algorithm) |
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알고리즘의 개요 |
- 알고리즘이란 주어진 문제를 해결하기 위한 수행과정을 논리적으로 표현한 것
① 유한집합의 명령어를 이용하여 구체적으로 기술
② 알고리즘은 한 입력에 대해 그 이상의 출력을 생성하고 종료하여야 한다 |
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알고리즘의 분석 |
- 알고리즘의 조건
1) 입력(input) - 외부로부터의 자료입력이 있을 수 있다
2) 출력(output) - 최소 한가지 이상의 출력이 있어야 한다
3) 명확성(definition) - 모든 명령은 명확해야 한다
4) 유한성(finiteness) - 반드시 종료하여야 한다
5) 효율성(effectiveness) - 실행가능해야 한다
- 분석대상
1) 작업량
2) 점유공간의 크기 - 차지하는 메모리의 양을 측정
3) 단순성(simplicity) - 알고리즘 표현의 용이성
4) 정확성(correctness) - 알고리즘의 논리적 정확도를 측정
5) 최적성(optimality) |
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알고리즘의 수행시간 |
- 메인 프로그램에서 서브 프로그램으로 변수 자체가 전달되는 방법
- 서브 프로그램에서 변수조작은 메인 프로그램에서 해당변수를 조작하는 것과 같다
- O(big O) 표기
- 1024개의 레코드를 처리할 때
1) O(1) - 한번의 명령수행으로 처리
2) O(log2n) - 10회만에 처리
3) O(n) - 1024회만에 처리
4) O(nlog2n) - 10240회만에 처리
5) O(n2)
- 1048576회만에 처리
- 빠르기
- O(1) < O(log2n) < O(n) < O(nlog2n) < O(n2) |
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