[컴퓨터학개론] AI시대의 컴퓨터 개론 - 내용 점검 문제 2장

본 게시글은 AI시대의 컴퓨터 개론 - 내용 점검 문제 2장 풀이입니다. 제가 이 책을 공부하면서 풀었던 풀이의 흔적이므로 정답이 아닐 수 있습니다. 혹여나 틀린 부분이 있어 오류를 댓글로 지적해주신다면 감사하겠습니다.

 

객관식

1. 컴퓨터 하드웨어를 구성하는 요소 중 연산장치와 제어장치로 구성된 것은?

A. 주기억장치

B. 보조기억장치

C. 중앙처리장치

D. 출력장치

중앙처리장치$_{CPU}$는 연산장치$_{ALU: \space Arithmetic \space Logic \space Unit}$와 제어장치$_{Control \space Unit}$로 구성된다.

 

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2. 컴퓨터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 컴퓨터는 ‘전자적으로 계산을 수행하는 장치’이다.

B. 컴퓨터는 1과 0의 신호만을 인식한다.

C. 컴퓨터의 기본 기능은 처리, 저장, 입력, 출력이다.

D. 컴퓨터는 모니터, 하드디스크, 프린트 등과 같은 물리적인 부분만으로 이루어져 있다.

 

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3. 컴퓨터 운영체제에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 컴퓨터 시스템의 전반적인 동작을 제어하고 조정하는 시스템 프로그램이다.

B. 프로그램의 실행을 제어하며 데이터와 파일의 저장을 관리하는 등의 기능을 수행한다.

C. 특정 업무에 필요한 소프트웨어가 운영체제이다.

D. 운영체제의 종류로는 Unix, Linux, Windows, MacOS 등이 있다.

 

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4. 입력장치로만 바르게 짝지어진 것은?

A. 키보드, 마우스, 모니터, 프린터

B. 키보드, 바코드판독기, 스캐너, 카메라

C. 프린터, 스캐너, 마우스, 광학마크판독기

D. 바코드판독기, 스피커, 카메라, 가상키보드

 

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5. 현재 사용하는 모든 범용 컴퓨터의 모체가 되는 것은?

A. 주판과 파스칼의 계산기

B. 배비지의 분석엔진

C. 홀러리스의 천공카드기계

D. ABC와 마크-I

배비지의 분석엔진은 컴퓨터의 기본 구조인 입력장치, 기억장치, 연산장치, 제어장치, 출력장치를 모두 갖춘 최초의 범용 컴퓨터 설계였다.

프로그램 개념을 도입했고, 순차적인 자동처리가 가능하도록 설계되어 컴퓨터의 기초가 되었다.

 

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6. 중앙처리장치의 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 사람에 비유하면 머리에 해당하는 매우 중요한 구성요소이다.

B. 입력 데이터를 정보로 변환하기 위해 소프트웨어로부터 받은 명령어를 실행한다.

C. 중앙처리장치 내부는 주기억장치와 제어장치로 이루어져있다.

D. 다른 하드웨어와 연결시켜주는 마더보드에 장착된다.

중앙처리장치$_{CPU}$는 연산장치$_{ALU}$와 제어장치$_{CU}$로 구성된다.

 

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7. 최초의 전자식 진공관 컴퓨터는?

A. 에드삭

B. 에드박

C. 마크-I

D. 에니악

ENIAC$_{Electronic \space Numerical \space Integrator \space And \space Computer}$은 1946년에 개발된 최초의 전자식 진공관 컴퓨터이다. 에드삭과 에드박은 에니악 이후에 개발된 컴퓨터이며, 마크-I은 계전기를 사용한 기계식 컴퓨터였다.

 

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8. 주기억장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 비휘발성 메모리

B. 수백만 개의 전자회로를 포함하고 있는 실리콘 칩으로 구성

C. 실행중인 데이터를 저장

D. 전자회로를 켜거나 꺼서 데이터를 기억

주기억장치는 휘발성 메모리로, 전원이 꺼지면 저장된 내용이 모두 지워진다.

 

9. 제3세대 컴퓨터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 집적회로를 이용함으로써 컴퓨터는 더욱 소형화되었고, 가격은 낮아졌지만 성능은 높일 수 없었다.

B. 컴퓨터가 동시에 여러 작업을 수행할 수 있는 다중프로그래밍 기술이 적용되었다.

C. 소프트웨어의 체계가 확립되었으며 운영체제의 다양한 기술이 실현되었다.

D. 시분할$_{Time \space Sharing}$ 시스템 기술이 적용되어 컴퓨터를 대화식으로 사용할 수 있게 되었다.

제3세대 컴퓨터는 집적회로(IC)의 도입으로 소형화, 가격이 낮아짐과 동시에 성능도 크게 향상되었다.

 

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10. 보조기억장치가 아닌 것은?

A. USB

B. SSD

C. RAM

D. 하드디스크

 

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11. 인간과 대화하고 자연 언어로 명령을 처리하며 컴퓨터도 인간과 같이 생각하고 창의적인 작업을 수행하는 컴퓨터는 몇 세대 컴퓨터인가?

A. 제2세대 컴퓨터

B. 제3세대 컴퓨터

C. 제4세대 컴퓨터

D. 제5세대 컴퓨터

제5세대 컴퓨터는 인공지능을 핵심으로 자연어 처리와 인간과 같은 사고가 가능한 컴퓨터를 목표로 한다.

제2세대는 트랜지스터, 제3세대는 IC, 제4세대는 LSI/VLSI를 사용했으며, 제5세대는 인공지능과 병렬처리, 신경망 분야 등을 특징으로 한다.

 

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12. 응용 소프트웨어가 아닌 것은?

A. 파워포인트

B. 엑셀

C. SQL 서버 (SQL Server)

D. Linux

 

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13. 제2세대 컴퓨터에서 컴퓨터의 크기를 백분의 일로 작아지게 하고, 성능은 우수하면서 가격은 저렴하게 만든 것은?

A. 진공관

B. 트랜지스터

C. 천공카드

D. 자기 디스크

제2세대 컴퓨터의 핵심 부품인 트랜지스터는 제1세대의 진공관을 대체했다. 트랜지스터는 진공관보다 크기가 훨씬 작고, 전력소비가 적으며 신뢰성이 높고 가격이 저렴했다.

 

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14. 프로그램 내장 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 세계 최초의 프로그램 내장 방식의 컴퓨터는 에드삭이다.

B. 8진법을 채택했다.

C. 현재의 컴퓨터 발전에 중요한 영향을 끼쳤다.

D. 폰 노이만에 의해 고안되었다.

프로그램 내장 방식은 2진법을 사용했다.

 

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15. 슈퍼컴퓨터를 설명하는 내용으로 옳지 않은 것은?

A. 처리량이 방대한 작업을 빠른 연산 속도로 처리하기 위해 설계된 과학기술 계산 전용의 컴퓨터를 말한다.

B. 활용분야는 지구 환경 분야, 천문학 분야, 약학 분야 그리고 의학 및 화학 분야 등 수 없이 많은 과학기술 분야이다.

C. 최근에는 성능이 뛰어난 한 개의 중앙처리장치로 구성되는 슈퍼컴퓨터가 주류를 이루고 있다.

D. 현재 슈퍼컴퓨터는 우리나라의 서울대학교, 전북대학교 등의 대학과 기상청 등의 공공기관, 대기업 등에서 여러 대가 도입되어 이용되고 있다.

슈퍼컴퓨터는 대부분 수많은 프로세서를 병렬로 연결해 구성된다.

 

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16. 오늘날 사무실의 책상과 가정에 모두 보급되어 있는 개인용 컴퓨터를 일컫는 것은?

A. 슈퍼컴퓨터

B. 미니컴퓨터

C. 마이크로컴퓨터

D. 노트북 컴퓨터

마이크로컴퓨터는 개인용 컴퓨터$_{PC}$를 의미하며, 가정이나 사무실에서 널리 사용되는 컴퓨터이다.

 

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17. 기억 용량이 크고 많은 입출력장치를 신속히 제어함으로써 다수의 사용자가 함께 쓸 수 있는 대형 컴퓨터로, 주로 대기업이나 은행의 업무 처리, 대학교나 연구소 등의 실습실이나 연구실에 서 다량의 단말기를 연결해 사용하는 컴퓨터는?

A. 메인프레임

B. 마이크로컴퓨터

C. 슈퍼컴퓨터

D. 워크스테이션

메인프레임은 대형 컴퓨터로 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있으며, 주로 기업이나 기관의 대용량 데이터 처리에 사용된다.

 

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18. 2010년 첫 선을 보인 애플의 아이패드가 효시라고 볼 수 있으며 터치스크린이 장착된 휴대용 PC는?

A. 태블릿 PC

B. 데스크탑 PC

C. 미니 컴퓨터

D. 노트북

 

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19. 중앙처리장치와 함께 컴퓨터의 성능과 속도를 결정하는 중요한 요소 중의 하나는?

A. 입력장치

B. 주기억장치

C. 보조기억장치

D. 출력장치

주기억장치$_{RAM}$는 CPU와 직접 데이터를 주고받는 장치로 용량과 속도는 컴퓨터의 전체 성능에 큰 영향을 미친다.

 

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20. 각 세대의 컴퓨터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

A. 2세대 컴퓨터는 진공관을 이용한 컴퓨터로 천공카드가 그 예이다.

B. 3세대는 직접회로를 이용한 컴퓨터로 컴퓨터가 전 세대보다 더욱 소형화되었다.

C. 4세대 컴퓨터는 손톱크기의 칩에 수억개의 트랜지스터를 가진 고밀도 직접회로를 이용했다.

D. 5세대 컴퓨터는 향후 창의적인 작업을 수행할 수 있을 것이다.

1세대 컴퓨터에 대한 것이다.

 

괄호채우기

1. 컴퓨터는 빠르고 정확한 계산을 위해 ___, 저장, 입력, 출력 기능을 수행한다.

처리$_{process}$

 

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2. ___은 컴퓨터의 처리를 명령하는 명령어 집합이다.

프로그램$_{program}$

프로그램은 컴퓨터가 특정 작업을 수행하도록 하는 명령어들의 집합이다.

 

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3. ___은 CPU 종류, 기억장치 최대 용량, 확장 슬롯의 수량 등 컴퓨터의 기본 성능을 규정한다.

메인보드(마더보드)

메인보드는 컴퓨터의 모든 부품들이 장착되어 CPU, 메모리, 그래픽카드 등을 연결하고 제어한다. 시스템 버스는 이 메인보드 상에서 데이터를 전송하는 통로이다. 메인보드의 사양에 따라 사용할 수 있는 CPU의 종류, 최대 메모리 용량, 확장 가능한 장치의 수 등이 결정된다.

 

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4. 1989년에 유럽의 입자물리학연구소에서 연구 결과 및 자료의 효율적인 공유를 목적으로 팀 버너스 리는 ___을 개발했다.

WWW$_{World \space Wide \space Web}$

하이퍼텍스트를 기반으로 한 정보 공유 시스템으로, 웹 브라우저를 통해 접근할 수 있는 웹 페이지들의 집합이다.

 

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5. 컴퓨터 시스템의 전반적인 동작을 제어하고 조정하는 시스템 프로그램을 ____이라 한다.

운영체제

운영체제는 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 자원을 효율적으로 관리하고, 사용자와 컴퓨터 하드웨어 간의 인터페이스를 제공하는 시스템 소프트웨어이다.

 

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6. 찰스 배비지가 설계한 ____는 지금의 컴퓨터와 같이 제어장치, 연산장치, 저장장치, 입출력장치 등을 포함하고 있으며 기계가 수행해야 할 단계들의 순서를 종이 카드에 구멍을 뚫어 저장함으로써 입력 장치로 설계했다.

배비지$_{Babbage}$

분석기는 1834년 배비지가 설계한 최초의 범용 컴퓨터이다. 컴퓨터의 기본 구조인 입력장치, 기억장치, 연산장치, 제어장치, 출력장치를 모두 갖추었으며, 프로그램 개념을 도입한 최초의 기계였다.

비록 당시 기술의 한계로 실제 제작되지는 못했지만 컴퓨터의 개념적 기초가 되었다.

 

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7. 세계 최초의 전자식 진공관 컴퓨터는 ___이다.

에니악$_{ENIAC}$

 

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8. 고급 수준의 프로그래밍 언어 중 ___는 과학기술 분야에 적합한 프로그래밍 언어이며, ___는 사무처리용으로 개발된 프로그래밍 언어이다.

포트란$_{FORmula \space TRANslation}$, 코볼$_{COmmon \space Business \space Oriented \space Language}$

 

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9. 제3세대 컴퓨터는 ___을 이용했는데, 이것은 많은 전자회로 소자를 하나의 기판 위에 모아놓은 것이다.

메인보드

 

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10. 양자컴퓨터는 0 아니면 1로만 저장할 수 있는 전통적인 컴퓨터의 비트$_{bit}$ 대신 0, 1, 그리고 0과 1의 조합을 동시에 나타내고 저장할 수 있는 양자 비트$_{quantum \space bit}$인 ___을 이용해 데이터를 처리한다.

큐비트$_{QUantum \space BIT}$

큐비트$_{qubit}$는 양자 중첩 상태를 이용해 0과 1을 동시에 표현할 수 있는 양자컴퓨터의 기본 단위이다.

 

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주관식

1. 컴퓨터를 정의하시오.

`입력된 데이터나 지시를 정해진 규칙(프로그램)에 따라 자동적으로 계산/처리해 의미있는 결과를 출력하는 전자장치`

컴퓨터는 입력장치를 통해 데이터를 받아들이고, 중앙처리장치에서 처리한 후 출력장치를 통해 결과를 내보내는 과정을 수행하는 기계다. 자동 처리와 프로그램에 의해 동작한다.

 

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2. 컴퓨터의 구성요소 5가지를 열거하시오.

`입력장치, 기억장치, 중앙처리장치(CPU), 출력장치, 제어장치`

 

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3. 중앙처리장치 내부의 2가지 구성요소를 열거하시오.

`연산장치$_{ALU}$, 제어장치$_{Control \space Unit}$`

연산장치$_{ALU}$는 산술/논리 연산을 수행하고, 제어장치는 명령어를 해석하고 실행 순서를 제어한다.

 

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4. RAM은 무엇이고 그 단어가 의미하는 것은 무엇인가?

`Random Access Memory의 약자로, 컴퓨터의 주기억장치이며 읽기와 쓰기가 모두 가능한 휘발성 메모리`

RAM은 메모리의 어느 위치든 동일한 속도로 접근할 수 있다는 특징이 있어 'Random Access'라는 이름이 붙었다.

 

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5. 이번 학기에 사용하는 응용소프트웨어를 열거하시오.

`-`

 

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6. 지금까지 사용해 본 운영체제를 열거하시오.

`Windows 7, Vista, 8, 8.1, 10, 11, macOS 12 Monterey, macOS 13 Ventura, macOS 14 Sonoma, macOS 15 Sequoia`

 

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7. 현재 컴퓨터의 실행 방식이기도 한 폰 노이만이 고안한 방식은 무엇인가?

`저장 프로그램 방식$_{Stored \space Program}$`

프로그램과 데이터를 모두 메모리에 저장하고, 순차적으로 읽어들여 실행하는 방식이다.

 

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8. 1946년 에니악의 개발 이후 컴퓨터의 발전을 표로 만드시오.

1세대	1946-1957	진공관 사용, ENIAC, UNIVAC
2세대	1958-1964	트랜지스터 사용, 어셈블리어 사용
3세대	1965-1970	집적회로(IC) 사용, 고급언어 사용
4세대	1971-현재	마이크로프로세서, LSI/VLSI 사용
5세대	현재-미래	인공지능, 양자컴퓨터 등

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9. 양자컴퓨터에 대해서 알아보시오.

`중첩과 얽힘이라는 양자역학적 특성을 이용해 연산을 수행하는 컴퓨터로, 기존 컴퓨터의 비트 대신 큐비트를 사용해 병렬 처리가 가능한 차세대 컴퓨터`

 

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10. 세계의 슈퍼컴퓨터 사용 현황을 알 수 있는 http://www.top500.org 사이트를 참조해 한국에서 이용되는 슈퍼컴퓨터의 사용 현황을 성능 순으로 2개만 알아보시오.

`1. 누리온(NURION): 기상예측, 우주/항공, 신약개발 등에 활용 (KISTI)`

`2. 천둥(THUNDER): 인공지능, 빅데이터 연구 등에 활용 (KISTI)`

누리온은 2018년 도입된 국내 최고 성능의 슈퍼컴퓨터로, 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 운영하고 있다. 천둥은 2020년 도입되어 주로 AI 연구에 특화된 시스템으로 활용되고 있다. 두 시스템 모두 국가 연구개발 인프라로서 중요한 역할을 수행한다.