백과사전 상세 본문

출처 수학 오디세

컴퓨터의 등장

다른 표기 언어

찰스 배비지가 고안해낸 해석 기관(Analytical Engine)이 현대 컴퓨터의 시조로 인정받고 있다. 배비지가 활동하던 당시에는 로그 표와 같은 숫자표를 이용해 복잡한 계산을 했는데 ‘컴퓨터’라고 불리던 사람들이 이 결과를 조합했다. 이 표에는 오류가 많았기 때문에, 배비지는 실수하지 않고 계산할 수 있는 기계를 만들려고 했다.

그는 1822년에 다항 함수(4x2 + 5y와 같이 하나 이상의 항이 나오는 함수) 값을 계산해내기 위해 차분 기관(Differential Engine)이라는 기계를 최초로 설계하기 시작했다. 그가 고안해낸 최초의 차분 기관에는 총 15톤에 달하는 25,000개의 부품이 필요했다. 이 기계는 예상대로라면 2.4미터의 높이에 달하겠지만, 실제로 만들어지지는 않았다. 대신 배비지는 좀 더 개선된 차분 기관 2호를 고안해냈다. 이 기계도 만들어지지는 않았지만 1989~1991년 런던의 과학 박물관에서 배비지가 활동하던 시대의 생산 기술에 맞춰 그가 고안한 대로 차분 기관 2호를 만들었다.

런던 과학 박물관에서는 배비지 탄생 200주년을 기념하기 위해 차분 기관 2호를 만들었다. 이 기관은 아무런 문제없이 지금도 작동 가능하다.

ⓒ 돋을새김 | 저작권자의 허가 없이 사용할 수 없습니다.

배비지는 차분 기관을 만들겠다는 계획을 포기하고 더 야심찬 프로젝트에 착수했다. 천공 카드에 기록된 지시 사항을 받아들이는 해석 기관을 디자인하기 시작한 것이다. 이 또한 실제로 만들어지진 않았지만 그는 계속해서 개선된 기계를 고안해냈다. 수학자인 에이다 러브레이스는 그가 고안해낸 해석 기관에 대해 읽고 나서 해석 기관을 이용해 베르누이 수를 계산할 수 있는 프로그램을 만들어냈다. 베르누이 수는 정수론과 해석학에 중요한 양과 음의 유리수 수열이다.

ⓒ 돋을새김 | 저작권자의 허가 없이 사용할 수 없습니다.

누가 최초로 컴퓨터를 만들었는지에 대해 논란이 있긴 하지만, 컴퓨터는 배비지가 계획했던 방 하나를 채우는 크기의 숫자 계산 기계에서 출발해 지금까지 엄청난 발전을 해왔다.

독일의 기술자인 콘라트 추제는 1941년에 최초의 2진 컴퓨터인 Z3를 만들었다. 하지만 Z3는 부분적으로만 작동이 가능한 컴퓨터였다.

최초로 프로그램이 완벽하게 작동했던 컴퓨터는 토미 플라워스가 고안해낸 콜로서스(Colossus)이다. 이 컴퓨터는 2차 세계대전 중에 영국 첩보 기관을 위해 만든 것으로 독일 군대의 고난도 암호를 해독하는 데 사용되었다. 첫 번째 콜로서스는 1944년 초에 최초로 사용되기 시작해서 2차 세계대전이 끝나기까지 총 10대가 만들어졌다. 하지만 대부분의 콜로서스가 전쟁이 끝날 무렵에 파괴되었다.

수년 동안 영국 정부는 콜로서스가 만들어졌다는 사실을 인정하지 않았다. 콜로서스를 만들었다고 주장하는 측이 없었기 때문에 미국에서는 존 모클리와 프레스퍼 에커트가 고안해 1946년에 만들어낸 에니악(ENIAC)이 최초의 컴퓨터라고 주장했다.

콜로서스는 방 하나를 채울 만한 크기였지만 아이팟보다도 처리 능력이 낮았다. 전쟁이 끝난 후에 영국 정부는 콜로서스가 존재했다는 사실 자체를 인정하지 않았다.

ⓒ 돋을새김 | 저작권자의 허가 없이 사용할 수 없습니다.

전쟁이 끝난 후 수많은 대형컴퓨터(mainframe)를 정부와 거대 기관이 산업적 용도로 생산했고, 상업적인 컴퓨터 산업이 탄생했다. 천공 테이프나 카드를 이용해 작업을 수행했던 이 초창기 컴퓨터들의 가격은 수십만 달러였다. 이 컴퓨터에는 화면이나 키보드가 없었고 대부분 과학, 군사, 금융 분야에 사용되었다.

자카르식 문직기
기계적인 자카르 문직기각주1) 가 1801년에 프랑스의 조제프 마리 자카르에 의해 발명되었다. 이 문직기는 천공 카드(punched card)를 이용해 직물의 패턴을 저장한 뒤 기계를 작동시켜 패턴을 재생산한다. 이것은 컴퓨터로 처리된다기보다는 완전히 기계적으로 작동되었지만 최초로 천공 카드를 이용한 기계였다. 이 직기의 발명은 컴퓨터 프로그래밍을 향한 중요한 단계가 된다.

배장기
배비지는 배장기(Cowcatcher)도 발명했다. 배장기는 열차 노선의 장애물을 없애기 위해 기차 앞에 부착했던 철제 기구이다.

평행사변형의 공주, 오거스타 에이다 킹
에이다 러브레이스라고도 알려진 오거스타 에이다 킹(1815~1852년)은 시인 바이런과 애나벨라 밀뱅크의 딸이다. 에이다가 태어난 지 두 달이 되었을 때 이 부부는 헤어졌다.

그녀의 어머니는 수학을 가르치면 딸이 자신의 아버지에게서 물려받았을지도 모를 광기를 없앨 수 있을 것이라고 생각했고, 런던 대학 최초의 수학 교수인 오거스터스 드 모르간에게 딸에게 수학을 가르쳐달라고 했다.

에이다는 1833년경에 배비지의 연구에 최초로 관심을 가졌다. 그녀는 1842~1843년 아홉 달 동안 배비지의 해석 기관에 대한 이탈리아 수학자 루이지 메나브레아의 연구를 번역했다. 해석 기관을 이용한 베르누이 수 계산은 세계 최초의 컴퓨터 프로그램으로 인정받고 있지만, 이 프로그램이 실제로 수행된 적은 없다. 에이다는 이른 나이에 죽음을 맞이하기 전까지 배비지에 대해 연구했다.

그녀는 자궁암을 치료받는 과정에서 과다 출혈로 사망했다.

해석 기관은 자카르 문직기가 꽃과 나뭇잎 무늬를 짜는 것처럼 대수 패턴을 짜낸다.
– 에이다 러브레이스

본 콘텐츠를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.
위 내용에 대한 저작권 및 법적 책임은 자료제공처 또는 저자에게 있으며, Kakao의 입장과는 다를 수 있습니다.

앤 루니 집필자 소개

1967년 케임브리지의 트리니티 대학에서 중세 문학으로 박사 학위를 받았다. 케임브리지 대학과 뉴욕 대학에서 중세 영어와 프랑스 문학을 가르쳤으며, 지금은 프리랜서 작가로 활동하고 있다. 과학과..펼쳐보기

출처

수학 오디세이
수학 오디세이 | 저자앤 루니 | cp명돋을새김 도서 소개

피타고라스에서 괴델까지 이야기로 만나는 매혹적인 수학의 역사. 고대부터 현대까지 중요한 수학적 발견과 증명을 흥미롭게 설명한다. 마술 같은 숫자의 신비와 놀라운 수학자..펼쳐보기

전체목차
TOP으로 이동


[Daum백과] 컴퓨터의 등장수학 오디세이, 앤 루니, 돋을새김
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.