2023년도 1학기 방송통신대 컴퓨터의 이해 중간과제물

 

1. 다음 문제에 대하여 주요 내용을 ①, ②, ③, ④ 번호를 붙여서 4가지 이상 설명하고 관련된 그림이나 사진을 설명문 본문에 한 장씩만 덧붙인다(1번 과제 그림 총 3장). 단, 1번 과제 전체분량은 A4 용지 1페이지 이상 3페이지 이내이다. (15점)

 

(가) 슈퍼컴퓨터에 대하여 설명하라.

성능: 슈퍼컴퓨터는 고성능 컴퓨터로, 수억 개 이상의 연산을 초당으로 수행할 수 있습니다. 이는 일반적인 데스크탑 컴퓨터보다 수천 배 더 빠른 속도를 가지며, 대규모 데이터 처리, 과학 계산, 기상 예측, 항공 우주 공학 분야 등에서 활용됩니다. 병렬 처리: 슈퍼컴퓨터는 수천, 수만 개의 프로세서를 병렬로 사용하여 처리 속도를 높입니다. 이를 위해 대용량 메모리와 네트워크가 함께 구성되며, 이러한 구성으로 인해 대규모 데이터 처리, 빅데이터 분석, 인공지능 등에 활용됩니다. 에너지 효율: 슈퍼컴퓨터는 대규모 데이터 처리에 필요한 전력 소모가 매우 크기 때문에 에너지 효율이 매우 중요합니다. 따라서 슈퍼컴퓨터는 고성능과 에너지 효율성을 균형 있게 유지하면서 개발됩니다. 응용 분야: 슈퍼컴퓨터는 다양한 분야에서 활용됩니다. 대표적으로는 항공 우주 공학 분야에서의 기상 예측, 대기오염 모델링, 항공기 설계 등이 있으며, 또한 바이오인포매틱스, 물리학, 화학, 지질학, 의료 등에서도 사용됩니다. 또한 딥러닝, 자율 주행, 로보틱스 등 인공지능 분야에서도 중요한 역할을 합니다.

(나) 메타버스가 이용되는 사례를 하나만 선택하여 설명하라.

메타버스는 현재 인기 있는 기술 중 하나로, 가상 세계를 구축하여 사용자들이 그 안에서 다양한 경험을 제공하는 기술입니다. 이를 이용하면 사용자들은 실제 세계와 유사한 경험을 가상 세계에서 즐길 수 있습니다. 특히, 게임 분야에서는 메타버스를 이용하여 게임 내에서 다양한 이벤트를 제공하고, 사용자들은 이를 참여하면서 새로운 경험을 즐길 수 있습니다. 예를 들어, Fortnite라는 게임은 메타버스를 이용하여 다양한 이벤트를 제공하고 있습니다. 이 게임은 다양한 캐릭터와 아이템, 무기를 보유하고 있으며, 메타버스를 이용하여 콘서트나 영화 상영 등 다양한 이벤트를 제공합니다. 이러한 이벤트를 통해 게임 내의 캐릭터들은 현실과 유사한 환경에서 활동할 수 있으며, 사용자들은 이벤트를 참여하면서 함께 즐길 수 있습니다. 또한, 메타버스는 게임 업계에서 상점을 구축하여 상품을 판매하는 비즈니스 모델로도 이용되고 있습니다. 사용자들은 게임 내에서 아이템을 구매하여 사용할 수 있으며, 이를 통해 게임 업계에서는 추가적인 수익을 창출할 수 있습니다. 메타버스는 게임 분야에서만이 아니라, 교육, 엔터테인먼트, 소셜 미디어 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 교육 분야에서는 가상 세계를 이용하여 온라인 교육을 제공하고, 사용자들은 가상 세계에서 실제로 체험할 수 있는 교육을 받을 수 있습니다. 또한, 소셜 미디어 분야에서는 메타버스를 이용하여 가상 세계 내에서 다른 사용자들과 교류할 수 있는 환경을 제공합니다. 메타버스는 새로운 기술로서, 다양한 분야에서 활용될 가능성이 큽니다. 이에 따라 새로운 비즈니스 모델이 등장하고, 새로운 경제 생태계가 형성될 수 있습니다. 하지만, 메타버스는 아직까지 기술적인 한계와 미래한 문제점이 존재합니다. 메타버스는 다양한 기술을 융합하여 만들어지기 때문에, 이를 이용하기 위해서는 많은 기술력과 자원이 필요합니다. 또한, 메타버스를 이용하는 사용자들이 많아질수록 서버 용량과 대역폭이 더 많이 필요하게 됩니다. 또한, 메타버스 내에서는 다양한 콘텐츠가 제공되기 때문에, 이를 관리하고 운영하기 위해서는 대규모인 인력이 필요합니다. 또한, 메타버스 내에서는 사용자들이 자유롭게 활동하기 때문에, 사용자들 간의 갈등이 발생할 수도 있습니다. 따라서 메타버스 내에서는 다양한 규제와 보안 시스템이 필요합니다. 또한, 메타버스는 사용자들이 자유롭게 활동할 수 있는 공간이기 때문에, 그 안에서는 다양한 범죄와 불법 행위가 일어날 수도 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 메타버스 내에서 감시와 규제가 필요합니다. 하지만, 이러한 문제점들은 메타버스의 잠재력을 완전히 막지는 않습니다. 현재 메타버스 기술은 계속해서 발전하고 있으며, 기술적인 한계와 문제점을 극복하기 위한 노력도 이어지고 있습니다. 또한, 메타버스는 새로운 경제 생태계를 형성할 가능성이 크기 때문에, 다양한 분야에서 메타버스의 활용이 계속해서 이루어질 것으로 예상됩니다.

(다) 반도체 기억장치의 발달과정에 대하여 설명하라.

반도체 기억장치는 정보를 저장하고 검색하는 데 사용되는 중요한 장치입니다. 반도체 기억장치는 대용량 데이터를 고속으로 처리하기 위한 필수적인 기술로, 컴퓨터를 비롯한 다양한 전자 제품에서 사용됩니다. 이번 글에서는 반도체 기억장치의 발달과정을 10000글자 이상으로 설명해보겠습니다. 1. 초기 기억장치 - 진공관 메모리 반도체 기억장치의 발달 이전, 초기 기억장치로는 진공관 메모리가 사용되었습니다. 진공관 메모리는 일종의 진공관이 이용되는 기억장치로, 1940년대부터 1950년대에 널리 사용되었습니다. 하지만, 진공관 메모리는 크기가 크고 소비 전력이 많은 등의 단점이 있어, 대용량 데이터 처리에는 적합하지 않았습니다. 2. 초기 반도체 기억장치 - 자기기억효과를 이용한 DRAM 1960년대, 반도체 기술의 발전과 함께 초기 반도체 기억장치인 DRAM이 등장하였습니다. DRAM은 자기기억효과를 이용하여 정보를 저장하고, 검색하는 기술입니다. 이 기술은 높은 밀도와 비교적 저렴한 가격으로 대용량 데이터 처리를 가능케 했습니다. 하지만, DRAM은 정보를 저장하기 위해 충전되는 전하가 유지되어야 하기 때문에, 전기 소비량이 많은 단점이 있었습니다. 3. 반도체 기억장치의 발전 - SRAM SRAM은 정적 기억장치라고도 하며, DRAM보다 빠른 속도와 낮은 전력 소비를 가지고 있습니다. SRAM은 전력이 유지되는 한 정보를 유지할 수 있기 때문에, DRAM과 달리 주기억장치로 많이 사용됩니다. 하지만, SRAM은 DRAM보다 비용이 높아 대규모 데이터 처리에는 적합하지 않았습니다. 4. 플래시 메모리 플래시 메모리는 EEPROM과 유사한 구조를 가지고 있습니다. EEPROM은 전기를 흐르게 하여 정보를 저장하고, 지우고, 쓸 수 있는 장치였지만, 플래시 메모리는 전기를 흐르게 하여 정보를 저장하고, 지울 수 있습니다. 플래시 메모리는 비휘발성이기 때문에 전 원칙적으로 플래시 메모리는 더 작고 가벼우며, 더 빠르고 에너지 효율적인 기억장치입니다. 또한, 플래시 메모리는 DRAM이나 SRAM보다 높은 내구성과 긴 수명을 가지고 있습니다. 그러나 초기의 플래시 메모리는 기록 및 삭제 단계에 매우 느렸기 때문에, 대용량 데이터 저장장치로는 적합하지 않았습니다. 3D NAND 플래시 메모리 3D NAND 플래시 메모리는 반도체 기억장치에서 가장 최신 기술입니다. 3D NAND 플래시 메모리는 수직 층을 형성하고 각 층에 여러 셀을 배치하는 방식으로 기억력을 높였습니다. 이 방식으로 기억 공간을 3D로 확장하면서 전력 소비를 줄일 수 있습니다. 3D NAND 플래시 메모리는 더 낮은 가격, 더 높은 속도 및 더 큰 용량을 제공합니다. 최근 기술 - NVRAM NVRAM은 Non-Volatile Random Access Memory의 약어로, 비휘발성 랜덤 액세스 메모리라는 의미를 가집니다. NVRAM은 플래시 메모리와 DRAM의 장점을 결합한 형태로, DRAM의 높은 성능과 플래시 메모리의 비휘발성을 갖추고 있습니다. NVRAM은 DRAM과 달리 전원이 꺼져도 정보를 유지할 수 있기 때문에, 대용량 데이터 처리 및 서버 운영에 적합합니다. 요약하면, 반도체 기억장치는 초기에는 진공관 메모리에서 시작하여 DRAM, SRAM, 플래시 메모리, 3D NAND 플래시 메모리, 그리고 최근에는 NVRAM 등으로 발전해 왔습니다. 이러한 기술의 발전으로 인해, 대용량 데이터 처리 및 컴퓨팅 성능의 향상이 이루어졌으며, 다양한 전자 제품에서 사용되고 있습니다. 앞으로는 더욱 빠르고 더욱 안정적인 기억장치 기술이 개발될 것으로 예상됩니다.

※ 기본 개념은 강의자료 및 교재 1, 2, 3장에 나와 있으며 그밖에 더 자세한 내용은 참고문헌이나 인터넷 검색을 이용하여 추가 작성한다.

 

2. 가상현실, 증강현실, 메타버스 등의 응용에 사용하기 위한 입출력 장치를 한 가지 조사하여 다음 사항을 A4용지 2페이지 이내로 작성하라. (15점)

 

(가) 장치의 명칭, 장치의 용도 및 입출력 방식, 장치의 사진 또는 관련 그림(1페이지 이상으로 작성하되, 사진(그림)이 페이지의 절반을 넘지 않도록 함)

가상현실, 증강현실, 메타버스 등의 응용에 사용하기 위한 입출력 장치 중 하나인 Oculus Quest 2를 조사해보겠습니다. 1. Oculus Quest 2의 명칭 Oculus Quest 2는 Facebook에서 개발한 가상현실 (VR) 및 증강현실 (AR) 장치입니다. Oculus Quest 2는 Oculus Rift와 마찬가지로 Facebook의 메타버스 플랫폼에 연결될 수 있습니다. 2. Oculus Quest 2의 용도 Oculus Quest 2는 무선 가상현실 헤드셋으로, 사용자가 VR 게임, 애플리케이션, 동영상 등을 경험할 수 있도록 해줍니다. Oculus Quest 2는 일반적으로 게임 콘솔이나 PC와 같은 시스템과는 달리 전용 하드웨어를 사용하지 않으므로, 사용자가 VR 게임 및 애플리케이션을 보다 쉽게 접근하고 경험할 수 있습니다. Oculus Quest 2는 적외선 카메라 및 내장 머신러닝 알고리즘을 이용하여 사용자의 모션을 추적하므로, 사용자는 VR 공간에서 신체적으로 움직이고 상호작용할 수 있습니다. 3. Oculus Quest 2의 입출력 방식 Oculus Quest 2의 입출력 방식은 무선으로 이루어집니다. Oculus Quest 2는 내장된 디스플레이를 통해 VR 콘텐츠를 출력하며, 사용자의 머리 움직임 및 상호작용을 인식하는 내장형 센서와 적외선 카메라를 통해 입력을 받습니다. Oculus Quest 2는 또한 내장형 마이크와 스피커를 가지고 있어, 사용자가 음성 명령을 내리거나 게임 음향을 들을 수 있습니다. Oculus Quest 2는 무선으로 작동하기 때문에, 사용자는 와이파이 또는 모바일 데이터 네트워크에 연결하여 콘텐츠를 다운로드하고 사용할 수 있습니다. 결론적으로, Oculus Quest 2는 사용자가 쉽게 경험할 수 있는 무선 가상현실 헤드셋입니다. Oculus Quest 2는 사용자가 VR 게임 및 애플리케이션을 경험하고 상호작용하는 데 필요한 모든 장치를 내장하고 있으며, 무선 연결 방식을 통해 더욱 편리한 사용을 제공합니다. Oculus Quest 2는 또한 Oculus Link라는 액세서리를 이용하여 PC와 연결하여 사용할 수도 있습니다. Oculus Link를 이용하면 Oculus Quest 2를 사용하여 PC에서 실행되는 VR 게임 및 애플리케이션도 경험할 수 있습니다. Oculus Quest 2는 VR 게임 및 애플리케이션 개발을 위한 SDK(Software Development Kit)도 제공하고 있습니다. 이 SDK를 사용하면 VR 게임 및 애플리케이션을 개발할 때 Oculus Quest 2의 내장 센서 및 기능을 활용하여 더욱 현실적인 경험을 제공할 수 있습니다. Oculus Quest 2는 VR 게임 및 애플리케이션 개발을 위한 플랫폼도 제공하고 있습니다. Oculus Quest 2의 개발 플랫폼인 Oculus Developer Hub에서는 VR 게임 및 애플리케이션 개발을 위한 자료 및 도구를 제공하고 있습니다. 또한 Oculus Developer Hub에서는 개발자가 Oculus Quest 2를 통해 개발한 VR 게임 및 애플리케이션을 Oculus Store에 등록하여 판매할 수도 있습니다. Oculus Quest 2는 가상현실, 증강현실, 메타버스 등 다양한 분야에서 사용될 수 있는 입출력 장치입니다. Oculus Quest 2를 이용하여 VR 게임 및 애플리케이션을 경험하고 개발함으로써, 사용자들은 더욱 현실적이고 인터랙티브한 경험을 제공받을 수 있으며, 개발자들은 더욱 창의적인 VR 콘텐츠를 개발할 수 있습니다. Oculus Quest 2는 앞으로 더욱 발전하여, 가상현실, 증강현실, 메타버스 등 다양한 분야에서 사용될 수 있는 더욱 진보된 입출력 장치가 될 것입니다.

(나) QR코드 만들기(내용 : 본인의 소속 학과 및 이름, (가)에서 선택한 장치의 명칭)

네이버에서 QR코드를 만드는 방법은 아래와 같습니다. 1. 네이버에서 "네이버 QR코드 생성기"를 검색합니다. 2. 검색 결과 중 "네이버 QR코드 생성기 : QR코드를 무료로 만들어보세요"를 클릭합니다. 3. "QR코드 생성" 페이지에서 QR코드를 만들고자 하는 URL 또는 텍스트를 입력합니다. (내용 : 본인의 소속 학과 및 이름, (가)에서 선택한 장치의 명칭) 만들어진 QR코드를 다운로드하거나 공유할 수 있는 다양한 방법을 선택합니다. 다운로드, 카카오톡, 페이스북, 트위터, 이메일 등의 방법이 있습니다. QR코드가 제대로 만들어졌는지 확인합니다. QR코드 스캔 앱으로 스캔하여 해당 URL 또는 텍스트를 올바르게 전송하는지 확인할 수 있습니다. 위와 같은 방법으로 네이버에서 간단하게 QR코드를 만들어낼 수 있습니다. QR코드는 링크, 메시지, 연락처 정보 등을 전송하는 데 사용됩니다. QR코드를 이용하면 보다 빠르고 간편하게 정보를 전달하고, 받는 사람들은 QR코드 스캔 앱만 있으면 손쉽게 정보를 받아볼 수 있습니다.