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전자 뇌가 전쟁관련 계산을 하다
애버딘 성능시험장 측에서는 현재 사용 중인 4개의 ‘수학 뇌’ 중에서 유일한 전자 컴퓨터인 에니악을 개조 하는 중이라고 밝혔댜 개조가 끝나면 수학 문제의 유 형에 따라 내부 설정을 바꾸지 않고도 문제를 풀 수 있 게된다 탄도연구소의 프란츠 L. 알트Franz L. Alt 박사는 현 재 에니악을 사용하는 시간 중에서 17퍼센트는 기계 에 입력되는 문제의 유형이 바뀔 때마다 스위치를 재 설정하고 플러그를 뽑아서 전체 구성을 변경하는 데 소요된다고 밝혔다 에니악에 입력되는 문제가 다양 할수록 그런 식으로 낭비되는 시간도 늘어난다 탄도연구소 소장인 레슬리 E. 사이먼Leslie E. Simon 대령은 현재의 개조 작업이 5개월 전에 시작되었으며 그 기반 기술은 뉴저지주 프린스턴에 있는 고등학술 연구회의 존 폰 노이만 박사가 새롭게 내놓은 수학적 방법이라고 밝혔댜 개조 작업은 크리스마스에 끝날 예정이다. 회로판 하나가 추가되고 몇 가지 소소한 구 조적 변화가 있을 예정이라고 합니다.
그래도 이 기본 설계는 유지 되며 언제든지 이전 구성을 복원할 수 있게 된다. 그렇 게 되면 전시에 수행되는 연구에 필요한 사표 계산이 나 다른 탄도 계산을 더 빨리 끝낼 수 있다 이전 구성을 복원할 수 있게 되면, 에니악은 현재 제작 중인 에드박의 효율을 상당 부분 따라잡게 될 것이다. 에드박은 좀 더 발전된 형태의 자동 컴퓨터 로, 전자식과 전기식 계전기 회로를 모두 갖추고 있다. 사이먼 대령의 말로는 에드박이 완성되려면 최소한 7개월은 걸릴 것이라고 한다 하지만 전자계산 업무에 지금 당장 높은 효율이 필 요하므로 에드박이 완성될 때까지 기다릴 여유가 없 다는 것이 사이먼 대령의 말이다. 미사일이나 초음속 비행을 유도할 때 필요한 무인 비행에 관한 기초 연구 가 진행 중인데, 그 연구에 6개월은 족히 걸릴 만한 최 우선 순위 계산 작업이 들어 있기 때문이라고 합니다.
이에 사이먼 대 령은 에니악이 처리해야 할 중요하지만 긴급도가 낮 은 업무가 지금 밀려 있는 것만 해도 1년 치가 넘는다 고했댜 알트 박사 말로는 향후 6개월 동안 에니악이 처리 해야 할 최우선 순위 작업을 사람이 하려면 25만 시간 이걸린다고한다 사이먼 대령은 에니악이 어떤 작업을 수행하고 있 는지 설명하면서, 뉴멕시코주 화이트샌즈 미사일 성 능시험장에서 발사하는 V-2 로켓의 경로 계산을 예로 들었다 모두 아홉 가지 방법으로 비행경로를 계산하 는데, 그중 한 가지는 무선 장치나 레이더 같은 고성능 장비로 미사일이 80센티미터 이동할 때마다 위치를 파악하는 것이다 경로를 선으로 그리려면 900개 지 점을 계산해야 하는데 사람의 힘으로는 필요한 시간내에 계산할 수 없댜 에니악은 그 작업을 7분 만에 해 치운다고 알려져 있습니다.
한편, 폰 노이만 박사는 에니악에서 구성을 바꿀 때의 문 제는, 20개가 한 세트로 되어 있으며 모든 문제에 사 용되는 진공관 누산기 두 세트가 컴퓨터 내부에서 어 떻게 구성되어 있는지 알아내는 것이라고 설명했다. 컴퓨터에 연산을 명령할 때, 아주 복잡하게 서로 얽 힌 350~380개의 명령어 대신, 수학 논리를 활용해서 단순한 용어를 사용하는 방법이 개발되었다. 따라서 명령을 60~70개로 줄일 수 있었댜 그렇게 줄어든 명 령은 펀치 카드에 입력한 다음 IBM에서 개발한 기계 로 확인할 수 있댜 이 방법을 사용하려면, 수학자들은 우선 문제를 60개의 명령으로 바꿔야 한댜 폰 노이만 박사의 말로는 새로운 연산 시스템의 작 동 방식이 수학적 사고 측면에서 인간의 뇌와 더욱 홉 사해졌고, 컴퓨터의 기계에 문제를 입력할 때 오류가 생기지 않게 예방하는 것이 장점이라고 말했다고 합니다.
이에 바이런 경은 시와 인생에 관해 타고난 재능이 있었 지만, 바이런 경이 평행사변형 공주’라고 블렀던 아내 바이런 귀족부인과 유일한 혈육인 ‘러브레이스 백작부 인’ 에이다 오거스타Ada Augusta는 수학에 흥미가 더 많았던 것 같다 실제로 러브레이스 백작부인Lady Lovelace(1815~1852)은 컴퓨터 분석과 프로그래밍 기 술 분야에서 독자적인 길을 개척한 인물이었다. 수학자 찰스 배비지Charles Babbage(1792~1871)에게 매료된 러브레이스 백작부인은 배비지를 자주 찾아가 그가 계획 중인 ‘해석 기관Analytical Engine'이라는 자 동 계산 기계에 관한 설명을 열심히 들었다. 그리고 배 비지가 자신의 계획을 프랑스어로 기록해놓은 글을 영어로 번역하고 상세한 주석을 붙였는데, 그 속에서 배비지의 기계가 ‘자카르 직조기(1804년 프랑스의 자카 르가 발명한 직조기로 복잡한 여러 가지 문양을 표현할 수 있 는 것이 장점이ct-옮긴이)가 꽃과 잎사귀 문양을 만들어 내듯 대수학의 문양을 만든다’는 멋진 표현을 남겼습니다.
배비지와 러브레이스 백작부인은(결국 완성하지 못했 지만) 경마에서 우승마를 확실하게 맞추는 기계를 구 상하는 등 해석 기관 제작에 필요한 자금 조달 계획을 세웠다 하지만 숫자를 세는 바퀴와 톱니, 축으로 구성 된 배비지의 수학기계는 완성되지 못했댜 그래도 한 때 배비지의 바보짓’으로 불렸던 그 기계는 훗날 정말 엄청난 아이디어로 인정받았다 1830년대 케임브리지대학의 수학 교수였던 배비 지는 조陸을 반복하면서 성격이 갈수록 괴팍해졌다. 통찰력이 있었지만 한시도 따분함을 참지 못했고, 독 설가였으며 거리의 악사를 노골적으로 혐오했다 ‘도 구를 발명하는 고질적인 버릇’이 있었으며 통계표나 경제제도 분석, 동물의 심장 박동, 발레 공연에서 사용 하는 색채 조명에도 취미가 있었다고 알려집니다.
이 탁월한 천재수학자는 숫자 간의 차이를 구하는 방법으 로 다항식을 검증하는 자그마한 ‘계차 기관Difference Engine' 모형을 제작했습니다. 그리고 좀 더 큰 계차 기관을 제작하려다가 훨씬 우아한 계산 바퀴가 장착된 거대한 기계를 구상하게 되었다. 바로 ‘분석 기관Analytical Engine'이었다. 분석 기관에는 처리할 정보롤 저장하는 저장소 store와 자료를 처리하는 처리기mill, 기계가 자동으로 돌아가게 하는 제어장치control가 있었다. 제어장치는 1801년 프랑스 발명가 조제프 마리 자카르Joseph Marie Jacquard가 발명한 자동직조기에서 처음 사용한 펀치카드와비슷했다 기계를 이용한 계산은 주판의 역사만큼이나 오래되 었지만, 현대적인 계산기는 네이피어John Napier와 파 스칼Blaise Pascal, 라이프니츠Gottfried Leibniz가 계산 기를 만든 17세기에 처음 등장했다. 특히 파스칼의 계 산기는 지금 사용하는 기계식 계산기의 원형이라고 할만큼중요하다 배비지는 현재의 디지털 컴퓨터의 작동 방식과 직 접적인 관계가 있다고 한눈에 알아볼 수 있는 발전된 개념을 생각해냈댜 하지만 배비지의 시대에는 그 아 이디어를 구현할 기술이 존재하지 않았다 배비지의 분석 기관과 유사한 기계가 실제로 처음 등장한 것은 100년이 넘게 흐른 뒤였다고 합니다.
이어 바로 하버드 대학의 하워드 에이킨Howard H. Aiken이 IBM과 함께 만든 기계식 컴퓨터로 1944년에 완성되었댜 그로부 터 2년 뒤 펜실베이니아대학의 J. 프레스퍼 에커트J. Presper Eckert와 존 모클리John Mauchly가 최초의 전 자식 디지털 컴퓨터인 ‘에니악’을 만들었다 그 외에도 컴퓨터 과학의 핵심기술 발전에 중요한 역할을 한 사람은 많은데, 그중에서 몇 사람을 꼽아보 면다음과같다조지 불George Boole, 1815~1864-'기호 논리 학symbolic logic' 개념을 창시한 영국 수학자 • 노버트 위너Nobert Wiener, 1894~1964-통제와 통신의 개념을 체계화한 ‘사이버네틱스 Cybernetics'를 창시한 MIT 교수. • 앨런 M 튜링Alan M. Tu『ing,1912~1954-자동기계의 정의를 만 들고 기초적인 범용 컴퓨터’의 수학 모델을 생각해낸 영국 수학자 그 수 학 모델을 적용해서, 자동기계에서 그 어떤 계산이든 다 가능하게 프로 그래밍할 수 있다는 것을 이론적으 로증명했다 • 존 폰 노이 만John von Neumann, 1903~1957-미국으로 이주해서 디지털 컴퓨터에 쓰이는 ‘내장 프로그램stored program' 개 념을 창시한 헝가리 수학자. • 클로드 E. 섀 년Claude E. Shannon-현재 50세인 MIT 교수로 기호논리학을 전기 스위칭에 적용하 는 방법을 정의했으며 정보이론 분 야의 기초연구 성과로 더 유명하다고 합니다.