정보기술의 원리와 철학과 역사 그리고 사람들

본 토픽은 현재 준비중입니다. 공동공부에 참여하시면 완성 되었을 때 알려드립니다.

0과 1의 의미

0과 1의 의미

0(zero)의 발견은 인류 역사상 가장 큰 발견이라고 합니다. 0이라는 개념은 인위적이고 논리적인 개념입니다. 인류는 사물의 원리를 설명하고 이해하기 위해서는 0이라는 개념이 필요하다는 것을 알고 있었습니다. 이 내용을 최초를 정리한 사람의 인도의 수학자 브라마타굽타였습니다. 그는 그의 저서 <우주의 창조>를 통해 0의 원리와 현실의 현상을 설명하였습니다. 아무것도 없음을 표시할 수 있다는 것을 그의 저서에서 증명했고 이것은 0을 통해 논리적인 생각과 현실의 물리적인 세계를 연결하는 하나의 축이 되었다고 생각합니다.

수많은 곳에서 우리는 0<zero>을 사용합니다. 수많은 곳에서 우리는 0<zero>을 통해 사물을 비유하고 추상화합니다. 0<zero>이 세상에 없음을 표현한다면 0<zero>이 아닌 것들은 있음을 표현할 수 있다는 논리적인 추론이 가능합니다.

0과 0이 아닌 것은 "세상이 없다와 있다",  "유와 무"를 의미합니다.

그렇다면 "유와 무"가 정보기술과 어떤 관련이 있고 어떤 영향이 미쳤을까요?

현대의 정보의 기술은 0과 1이라는 숫자에  "있다. 있다" 없다를 표현하고 있습니다. 우리는 "있다 없다"를 통해 거의 모든 정보를 전달할 수 있다는 것입니다.

상상해보시죠! 어떤 정보가 있습니다. 그 정보를 구성하는 것이 무엇인지 우리는 궁금해합니다. 그래서 우리는 그 정보를 원심분리기에 넣어서 그 정보가 이루는 원자를 찾았습니다. 더 이상 쪼갤 수 없는 정보의 구성을 찾았습니다. 그 원자는 생각보다  아주 단순한 구조의 가지고 있고 담을 수 있는 정보는 "있다와 없다"같은 아주 간단한 정보만 담을 수 밖에 없다는 사실을 발견했습니다. 그리고 아무리 복잡하게 보이는 것일지라도 그 심연에 본질로 들어가면 "simplity", "단순함"를 추구할 수 밖에 없다는 것을 발견했습니다. 이 말이 상상일까요?

현실의 복잡도는 엄청나고 그걸 계산해고 예측하는 것은 겉모습만 본다면 불가능에 가깝게 보이지만 그 이면에 단순함을 파고 든다면 문제는 달라집니다. 일찍이 과학자들은 이 사실을 간파한 것 같습니다. 그래서 과학자들은 하나의 공식을 찾기 시작합니다. 모든 것을 설명하는 간단한 공식들 그리고 그것은 그 내면을 바라봤을때 의미있는 발견으로 다가오고 설명할 수있습니다.

그리고 이러한 단순함을 추구하는 편향은 현대의 정보기술에서도 적용됩니다. 정보기술의 근간을 만든 사람들은 원래는 수학자와 물리학자 같은 과학자들이었으니까요. 어찌보면 당연한 것일 수 있습니다.

여기서 저는 위대한 과학자를 소개해드릴까 합니다. 영화의 소재로도 사용되었던 천재과학자이고 비운의 생을 보낸 Alan Turing(앨링튜닝) *3 입니다.

Alan Turing 

이분의 업적은 정보기술의 큰 획을 그은 분이기도 하고 현재까지 계속 영향을 미치고 있습니다. 수많은 업적 중에 그가 구상한 'Turning machine'은 우리가 현대에 일반적으로 쓰이는 컴퓨터의 모형이라고 평가되고 있습니다.

튜닝머신은 0과 1를 

 

 

디지털과 아날로그

조지부율

비트 

 

 

전자회로

 

트랜지스터와 캐퍼시티

 

프로그램-헬로월드

 

헥사를 통해 확인해보기

 

하지만 혼자로서는 아무런 역할을 하지 못하는 원자도 여러 원자가 모였을때 비로서 의미있는 정보를 담아 낼 수 있다는 것을 발견했습니다.  그런 일이 가능한 것은 원자의 배열을 통해 정보를 무한으로 담을 수 있습니다. 그리고 그 배열의 조합과 구조와 체계를 이 세상이 해석해 내는 것 입니다.

[원자의 배열 그림]

 

이런 기본적인 아이디어는 사물의 현상을 논리적인 세계로 연결해줍니다. 논리적으로 되었을때 우리는 물리적으로 불가능한 생각들을 할 수 있고 그 생각의 확장은 논리적인 것 이기때문에 논의의 모순이 없다면 물리적으로는 힘든 계산과 추론을 할 수 있습니다.

 

 

 

 

참조한곳

1) 0의 발견, https://smart.science.go.kr/scienceSubject/maths/view.action?menuCd=&subject_sid=298

2) <딥 심플리티> 존 그리번, 김영태 옮김, 한슨 편냄 - http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?barcode=9788985597029

3) 앨린튜닝, https://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing

댓글

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  1. egoing
    나이 들어서 수학공부를 시작했을 때
    0의 3대 의미를 알려주는 책을 보고
    눈으로 박하사탕을 먹은 기분이 들었던 기억이 나네요.

    1. 없다
    2. 기준 (0도는 온도가 없다는 뜻이 아니죠)
    3. 자리수

    글 잘 보고 갑니다~
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