컴퓨터 과학의 정의와 이해

컴퓨터 과학의 정의와 이해

컴퓨터 과학의 정의와 이해

컴퓨터 과학이란 자동화, 계산, 정보의 세 가지 요소에 중점을 두는 학문으로, 알고리즘과 계산 이론 등 이론적 연구에서부터 하드웨어와 소프트웨어의 실제 구현에 이르기까지 매우 다양한 주제를 포함합니다. 컴퓨터 과학의 핵심 요소는 알고리즘과 데이터 구조로, 복잡한 문제를 해결하기 위한 효율적인 방법과 데이터 저장 방식을 제공합니다. 프로그래밍 언어론은 계산 프로세스를 설명하는 방식을 연구하며, 이를 통해 복잡한 시스템을 설계하고 구현할 수 있습니다. 컴퓨터 구조는 컴퓨터의 구성 요소와 작동 원리를 설명하고, 인공지능은 인간과 동물의 문제 해결, 의사결정, 환경 적응, 학습 등을 목표로 하는 지능형 시스템을 개발합니다. 국제적으로 '컴퓨터 공학(Computer Engineering)'은 컴퓨터 과학의 하드웨어 관련 세부 분야로 사용되지만, 한국에서는 컴퓨터 과학과 컴퓨터 공학을 동일하게 사용합니다. 예를 들어, 스탠퍼드 대학의 Computer Science 전공에서는 Computer Engineering 트랙을 제공하여 학생들이 하드웨어와 소프트웨어를 동시에 학습할 수 있도록 합니다. 컴퓨터 과학의 전문가를 '컴퓨터 과학자' 또는 '전산학자'라고 부르며, 교육 프로그램으로는 'Computer Science and Engineering(CSE)'이라는 이름으로 컴퓨터 과학과 공학을 통합적으로 교육하는 과정이 있습니다. 이러한 프로그램은 학생들에게 컴퓨터 과학의 이론적 지식과 실용적 기술을 동시에 배울 기회를 제공합니다.

컴퓨터 과학의 주요 분야

컴퓨터 과학의 주요 분야는 이론적 분야와 실용적 분야로 나눌 수 있습니다. 이론적 분야는 알고리즘, 계산 이론, 정보 이론 등을 포함하며, 추상적인 계산 모델과 이를 통해 해결할 수 있는 문제들을 연구합니다. 실용적 분야는 하드웨어 설계와 소프트웨어 개발, 컴퓨터 그래픽스나 계산 기하학과 같은 응용 분야도 포함됩니다. 컴퓨터 과학의 근본적인 관심사는 무엇이 자동화 가능한지, 어떤 문제는 자동화할 수 없는지를 결정하는 것입니다. 컴퓨터 과학자들은 주로 학술 연구에 집중하며, 튜링상은 이 분야에서 가장 권위 있는 상으로 여겨집니다. 이 상은 컴퓨터 과학의 이론적 및 실용적 기여를 인정받는 중요한 상입니다. 1960년대 이전에는 컴퓨터가 존재하지 않았고, 그 개념은 몇몇 선각자들의 상상 속에만 존재했습니다. 1946년 최초의 컴퓨터인 ENIAC의 출현을 시작으로, EDSAC, UNIVAC, MARK 등 다양한 컴퓨터가 개발되면서 정보화 사회와 정보산업의 시대가 열렸습니다. 컴퓨터는 초고속 성장을 거듭하며 산업사회는 물론 일반 가정에서도 광범위하게 활용되고 있습니다. 제2차 세계대전 이후 컴퓨터는 단순한 계산 도구에서 벗어나 의사결정 지원 기능을 갖추게 되었으며, 이는 기업 운영의 핵심 도구로 자리 잡았습니다. 특히, 경영정보시스템(MIS)의 도입은 기업의 전략적 의사결정 과정에서 컴퓨터의 중요성을 부각했습니다.

컴퓨터 과학의 활용

컴퓨터는 통신 기술과 함께 발전하며 직접 라인 업무와 프로세스 제어의 일부로 활용되고 있습니다. 공정 자동화, 사무 자동화, 그리고 혁신적인 경영구조 개선이 이루어지면서 개인용 컴퓨터의 보급 확산은 가정의 정보화와 맞물려 공공, 금융, 유통 서비스의 통합 사회·정보통신 시스템 구축을 가능하게 했습니다. 전자식 동시 결제 시스템(EFTS)의 도입은 원재료 구매부터 판매 시점에 이르는 총체적 관리가 가능하게 하여, 컴퓨터 기술의 실질적인 효과를 보여줍니다. 그러나 컴퓨터 기술의 발전과 함께 소프트웨어와 하드웨어 간의 갭이 문제가 되고 있으며, 이는 계산기 개발의 주요 애로사항 중 하나입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 컴퓨터 과학이라는 독립적인 학문이 등장하게 되었고, 이는 소프트웨어와 하드웨어의 발전을 통합적으로 연구하고 개발하기 위한 노력을 반영합니다. 결과적으로, 컴퓨터 기술의 급속한 발전은 산업과 사회 전반에 걸쳐 큰 변화를 일으켰으며, 이는 새로운 학문적 접근과 연구의 필요성을 더욱 강조하고 있습니다. 새크먼(H. Sack man)은 '컴퓨터 과학'을 수학, 논리학, 언어 분석, 프로그래밍, 컴퓨터 디자인, 정보 시스템, 시스템 엔지니어링 등 여러 분야의 겨와 컴퓨터 개발 및 응용에 관한 이론적·응용의 훈련 교육을 포함하는 광범위한 연구 분야로 정의합니다. 그는 제2차 세계대전 이후 컴퓨터 관련 모든 활동이 '컴퓨터 과학'이라는 학제 간 연구 영역을 형성하고 급속히 발전했다고 설명하며, 1964년 애치슨(W. H. Atchison)과 햄을 랜(G.W. Hamlen)이 개발한 상관 영 역도(관련 분야의 도표)를 소개했습니다. 컴퓨터 과학의 학문적 인정은 논란의 여지가 있지만, 이 분야가 기초 과학에 기여하고 학문적 특질을 빠르게 변화시키고 있는 것은 명백합니다. 애치슨과 햄을 랜은 93개 대학을 조사한 결과, '정보과학'이나 '시스템 엔지니어링'보다 '컴퓨터 과학'이라는 용어를 선호하는 경향이 나타났습니다. 1965년 미국 컴퓨팅 기기협회는 '컴퓨터 과학'이 단순한 기술이 아니라 정보 문제를 다루는 과학 체계임을 논증하는 권고서를 공개했습니다. 같은 해 캐나다 서온 트리오 대학에서 열린 '시스템과 컴퓨터 과학 콘퍼런스'에서는 컴퓨터 과학 교육 방향과 새로운 과학의 정의, 교수 방법 등에 대한 연구 결과가 발표되었습니다. 이 콘퍼런스에서는 컴퓨터 과학이 수치 분석, 응용 통계, OR, 데이터 처리 등의 분야에서 응용과학으로서의 프레임워크 설정을 목표로 하고 있다는 점이 명확히 밝혀졌으며, 정보과학과 컴퓨터 과학의 관계 및 이론과 응용 간의 불균형 문제도 논의되었습니다. 캐나다의 컴퓨터 과학 교육 커리큘럼은 다른 나라보다 앞서 있는 것으로 평가됩니다. 컴퓨터가 미국 산업 사회에서 필수적임으로는 부정할 수 없지만, '컴퓨터 과학'의 본질에 대한 학계의 논쟁은 여전히 활발합니다. 이 논쟁과는 별도로, '컴퓨터 과학'에 관한 출판물은 정의가 확립되기 전에도 많이 출판되었습니다. 이는 MIS와 유사한 현상입니다. 예를 들어, 맥으로 힐(McGraw-Hill Book Co.)의 '컴퓨터 과학 문헌 안내'와 같은 출판물이 있으며, 출판사들은 컴퓨터 과학 도서의 홍보에 적극적입니다. 결국, '컴퓨터 과학'이 실제로 존재하는지, 존재한다면 그 본질이 무엇인지에 대한 논의가 여전히 진행되고 있습니다.