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문제해결과 컴퓨팅 사고

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책소개

컴퓨팅 사고(Computational Thinking)는 자넷 윙 교수가 2006년에 컴퓨터 학술지에서 언급한 이후로 컴퓨터 교육 분야에서 상당한 이슈가 되고 있는 용어이다. 컴퓨팅 사고는 복잡한 문제를 분해하여 문제 안에 내재된 패턴을 찾고 추상화 단계를 거쳐서 문제를 해결하는 알고리즘을 작성하는 과정이다. 작성된 알고리즘은 사람이 수행하거나 컴퓨터를 이용하여 자동화될 수 있다.

과거의 컴퓨터 교육은 주로 오피스와 같은 문서작성 프로그램의 사용법을 익히거나 프로그래밍 언어를 배워서 단순한 프로그램을 만드는 과정에 치중하였다. 하지만 최근에는 문제해결능력, 창의력, 단계적인 사고력(알고리즘적인 사고)등이 더 강조되고 있다. 컴퓨팅 사고는 컴퓨터 전공자만 배우는 것이 아니다. 어떤 직업이든지 해결해야 하는 문제가 있고 이 문제를 해결하는데 컴퓨팅 사고를 사용할 수 있는 것이다. 이 책은 컴퓨터에 사전지식이 없는 독자들을 대상으로 일상생활이나 자신의 전공분야에서 만날 수 있는 문제들을 해결하는 능력을 기르는데 중점을 두고 작성되었다.

출판사 서평

[출판사 리뷰]
컴퓨팅 사고(Computational Thinking)는 문제의 해결책을 만드는 사고 과정으로 이 방법으로 생성된 해결책은 컴퓨터에 의하여 효율적으로 실행될 수 있습니다. <본문 중에서>
-자네트 윙(Jeannette Wing)

이 책은 ‘컴퓨팅 사고’에 대해 처음 접하는 독자나, 자신의 전공분야에서 만나게 되는 문제들을 해결하는 방법을 습득해야 하는 대학 신입생들을 대상으로 하여 집필되었다.
본문내용을 통틀어 강조되는 몇 가지는 다음과 같다.

-컴퓨팅 사고를 처음 시작하는 독자들도 따라올 수 있도록 컴퓨팅 사고의 기본적인 개념인 “분해”, “패턴인식”, “추상화”, “알고리즘”을 자세히 설명하였다.

-300여개의 풍부한 그림을 사용하여 친숙하고, 지루하지 않으며 독자들이 이해하기 쉬운 교재로 만들기 위해 노력하였다.

-컴퓨팅 사고는 흥미로운 실습 예제가 많이 필요하다. 최대한 많은 실습 예제를 간추려서 LAB으로 제공하였다. LAB의 끝에는 도전문제를 두어서 독자들이 추가적으로 실습할 수 있도록 하였다.

-본 책의 LAB문제는 별도의 “스크래치 워크북”, “파이썬 워크북”을 통하여 컴퓨터로 실습할 수 있다.

목차

Chapter 01 계산적 사고란 무엇인가?
01 컴퓨터와 인간
02 컴퓨팅 사고의 정의
03 왜 우리는 컴퓨팅 사고를 배워야 하는가?

Chapter 02 컴퓨터 기초
01 컴퓨터와 컴퓨팅 사고
02 고대의 컴퓨터
03 소프트웨어의 등장
04 현대적인 컴퓨터
05 컴퓨터에서는 데이터를 어떻게 나타낼까?
06 비트에 대하여 좀 더 알아보자
07 10진수, 2진수 변환

Chapter 03 분해
01 분해
02 분할 정복 알고리즘

Chapter 04 패턴인식
01 패턴인식이란 무엇인가?

Chapter 05 추상화
01 추상화란 무엇인가?
02 특성이나 특징은 무엇인가?
03 추상화하는 방법

Chapter 06 알고리즘I
01 알고리즘이란 무엇인가?
02 알고리즘의 기술

Chapter 07 알고리즘II
01 컴퓨터가 알고리즘을 수행하게 하자
02 3가지의 기본 제어 구조
03 선택 구조
04 다방향 선택 구조
05 반복 구조(while루프)
06 알고리즘 평가하기

Chapter 08 알고리즘III
01 자료구조란?
02 리스트
03 배열을 이용하는 알고리즘
04 정렬
05 이진 탐색 알고리즘
06 최단 거리 찾기 알고리즘

Chapter 09 멀티미디어 처리
01 컴퓨터에서 다양한 데이터 표현
02 텍스트 표현
03 텍스트 압축
04 컴퓨터에서 이미지는 어떻게 표현될까?
05 이미지 압축
06 컴퓨터에서 사운드는 어떻게 표현될까?
07 사운드 압축

Chapter 10 병렬 컴퓨팅
01 병렬 처리란?
02 병렬 처리와 순차 처리
03 병렬 처리가 가능한 문제
04 파이프라이닝
05 슈퍼 컴퓨터
06 분산 컴퓨팅
07 GPU 가속 컴퓨팅

Chapter 11 인공지능
01 인공지능의 시대
02 탐색
03 기계 학습이란?
04 인공신경망
05 다층 퍼셉트론
06 딥러닝

Chapter 12 정보보호기법
01 정보 보안이란?
02 정보 보안의 3대 요소
03 모호함을 사용한 보안
04 시저암호(치환법)
05 대칭키 암호화
06 공개키 암호화
07 디지털 서명

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저자소개

생년월일 -

1983년 서울대학교 전자공학과 공학사. 1985년 한국과학기술원 전기및전자공학과 공학석사. 1993년 한국과학기술원 전기및전자공학과 공학박사. 1985~1988년 삼성전자 종합연구소 주임 연구원. 1993년~현재 순천향대학교 컴퓨터 공학과 교수. 2005년 캐나다 UBC 방문 교수.

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