컴퓨터는 어떻게 판단할까요?
지금까지 0과 1로 숫자도, 글자도 담았죠. 그런데 컴퓨터는 담기만 하지 않아요. '그렇다, 아니다'를 판단하죠. 그 판단이 어디서 시작되는지 보여드릴게요.
입력 두 개, 출력 하나
컴퓨터의 모든 판단은
아주 작은 부품 하나에서 시작해요.
이름은 논리 게이트.
스위치 두 개를 입력으로 받아서,
정해진 규칙에 따라
켜짐이나 꺼짐 하나를 내놓아요.
세 가지 기본 게이트를
직접 만져보세요.
스위치를 켜고 꺼보세요.
방금 만진 게
컴퓨터를 이루는
가장 작은 판단 단위예요.
이 작은 부품 하나하나가
켜짐과 꺼짐을
정해진 규칙으로 바꿔주죠.
그리고, 또는, 아니다
세 게이트는 성격이 달라요.
AND는 까다로워요.
둘 다 켜져야만 켜지죠.
OR는 너그러워요.
하나만 켜져도 켜져요.
NOT은 청개구리예요.
들어온 걸 반대로 뒤집죠.
AND · 그리고
두 손잡이를 동시에 잡아야 켜지는 안전 장치처럼, 둘 다 켜져야 켜져요.
OR · 또는
현관문이든 뒷문이든 하나만 열려도 들어오듯, 하나만 켜져도 켜져요.
NOT · 아니다
누르면 꺼지고 떼면 켜지는 청개구리. 들어온 신호를 반대로 뒤집어요.
세 게이트의 성격.
딱 이 세 가지뿐이에요.
놀랍게도,
세상의 모든 컴퓨터가 하는 판단은
이 셋을 섞어서 만들어져요.
경우의 수를 표로
게이트의 규칙은
표 하나로 깔끔하게 정리돼요.
입력이 켜짐·꺼짐 두 개니까,
가능한 경우는 딱 네 가지.
각 경우에 출력이 뭔지
적어둔 거예요.
이걸 진리표라고 불러요.
| 입력 A | 입력 B | 출력 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
AND 게이트의 진리표.
표를 보면 한눈에 들어와요.
AND는 마지막 한 줄,
둘 다 켜졌을 때만
출력이 켜지죠.
복잡해 보이던 판단도,
결국 이런 표 몇 개로 설명돼요.
게이트를 엮으면 더 똑똑해져요
게이트 하나는 단순하지만,
여러 개를 이어 붙이면
훨씬 복잡한 판단도 만들 수 있어요.
예를 들어 두 입력이
'서로 다를 때만' 켜지는 판단.
이건 게이트 하나로는 안 되지만,
몇 개를 엮으면 가능해요.
서로 다를 때만 켜지는 조합.
이렇게 단순한 게이트를
차곡차곡 쌓아 올리면,
숫자를 더하고,
값을 기억하고,
끝내는 CPU가 돼요.
다음 시간에 바로 이 게이트들로
덧셈하는 기계를 만들어 볼 거예요.