피지컬 컴퓨팅(Physical Computing) 시스템

[이정권]

2017년 가 을 ..^^

피지컬 컴퓨팅 (Physical Computing) 시스템

피지컬 컴퓨팅(Physical Computing)..?
지난번에 피지컬 컴퓨팅 대해서 논의한바 있습니다만.
좀더 자세하게 논의를 해볼 필요가 있어 추가로 기술하고져 합니다.
관심을 한번 갖어보시기 바랍니다.
피지컬 컴퓨팅을 끝으로 제가 올려드리는 태그자료를 모두 마무리하고져 합니다.
회원님 여러분..!!
앞으로도 계속해서 좋은 자료가 있으면 올려주시어 정보를 공유했으면 좋겠습니다.
 
피지컬 컴퓨팅 시스템(Physical Computing System)
10 여년전부터 그 개념을 연구해오다가 요즘 초.중.고 생의 소프트웨어 교육과 관련해서 "피지컬컴퓨팅" 
이라는 용어가 수면위로 떠오르고 있습니다.
내년부터 본격 시행되는 초.중.고 의 코딩교육과 관련해서 피지컬컴퓨팅 이라는 용어의 개념을 알아둘 
필요가 있다 하겠습니다.
제가 뭐~ 컴퓨터 학자도, 전문가도 아닙니다.
단지 피지컬 컴퓨팅의 개념을 놓고 이론과 실체를 파악해 보는 측면에서 기술하고져 하오니 많은 참여
바라오며 잘못된 내용이 있으면 지적을 해 주시기바랍니다.

그러면 학계와 전문기관에서 정의하는 내용을 살펴보도록 하겠습니다.

(1) 디지털 신호를 기반으로한 물리적인 방법으로 정보를 주고 받는것으로 사용자로부터 물리적으로 압력을  
     받거나 혹은 디지털화된 신호를 물리적인 장치를 통해서 외부로 출력하는 형태로 센서와 액추에이터
     (Actuator) 를 이용하여 아날로그의 현실세계 와 디지털의 세계가 서로 상호작용하는 시스템이다.
(2) 피지컬 컴퓨팅은 가상의 존재인 소프트웨어 에게 육체를 주는작업과 같으며 프로그램, 소프트웨어로
     불리는 가상의 코드를 통해서 하드웨어라고 불리는 물리적 실체를 움직이는 시스템이다.
(3) 기존의 앱(응용프로그램) 등을 이용해서 태핑하거나 마우스, 키보드 등을 이용해서 지시해서 사용하는
     일반적인 사고와 반대로 컴퓨터가 사람에 맞추어 어떤것들을 통해서 사람과 인터랙션(Interaction) 을 
     하는것이 가능한가에 대한 시스템이다.
(4) 피지컬 컴퓨팅은 어떠한 도구가 있어도 쓸수있는 능력을 길러주는것이다.
     즉. 철학이 있어야 한다.
     그런 도구를 사용한다면 상상할 수 없는 힘을 갖게된다. 
(5) 앱(응용프로그램) 으로 실현할 수 없었던것을 가능하게 해주고 앱의 기능성을 크게 확대시키고 우리가
     상상할 수 없는것들을 가능하게 해주기도 한다.
(6) 피지컬 컴퓨팅은 그 자체가 현실세계와 디지털 세계와의 상호작용을 위한 고도의 융합활동 이어서 
     컴퓨팅 사고력과 깊은 관련이있다.  
(7) 피지컬 컴퓨팅은 계속발전하고 있는 사물인터넷(IoT) 의 기반이될 수 있다.
(8) 피지컬 컴퓨팅은 빛, 소리, 영상의 조도센서 등을 융합할 수 있다.
(9) 컴퓨터가 피지컬한 실제세계와 서로 대화할 수 있는 시스템이다.

라고 개념을 정리하고 있습니다.
위와같이 개념을 여러가지로 설명을 하고 있습니다만.
첫번째 내용이 모든 개념의 내용을 함축하고 있다고 생각을 합니다.
두번째부터의 설명은 첫번째의 개념을 세부적으로 설명하고 있다. 라고 말씀드리고 싶습니다.

그렇다면 피지컬 컴퓨팅이 뭐냐 하는겁니다.
왜..?  피지컬라는 접두어를 붙여서 피지컬컴퓨팅 이라 하는겁니까..?
개념의 내용으로 설명을하면 너무 추상적인 내용이 될것같아 실예를 들어가면서 설명드리고자 합니다. 
피지컬(physical) 의 뜻은 육체의 또는 물체의 뜻을 가지고 있습니다.
사람의 몸매가 크거나 멋지고 또는 어떤 물체가 똑똑하고 탁월하면 피지컬한 용어를 쓰게되는데
컴퓨터의 마우스를 비유해서 피지컬 이라는 용어가 쓰이게 됩니다.
컴퓨터에서 마우스는 자료의 입.출력 뿐만아니라 연산, 제어 등 모든 지시, 명령등을 수행하는 도구라 
할 수 있는거지요.
그래서 마우스는 매우 똑똑한 놈이다. 라는겁니다.
하지만 마우스를 움직이는것은 누굽니까..?   사람이지요.
마우스는 사람이 쓰는 도구에 불과한것이지요. --> 개념(4)번의 내용이라 할 수 있습니다.

사람은 컴퓨터가 넘볼수 없는 탁월한 직관력을 갖고있다고 했습니다.
그 직관력으로 마우스라는 도구를 이용해서 컴퓨터를 제어하고 통제를 하게됩니다.
이러한 사람의 직관력을 마우스한테 심어주어서 마우스 혼자 스스로 모든것을 제어하고 통제하게 할 수 
있는시스템이 피지컬컴퓨팅 시스템이다.
라고 말씀 드리고 싶습니다.

이러한 사람의 직관력을 마우스한테 심어주려면 물리적인 아날로그신호와 디지털신호를 상호 작용하게
하는 시스템으로 하여야 합니다.
마우스한테 레이더, 각종센서 등을 장착해야되고 이러한것을 제어, 통제할 수 있는 액추에이터(Actuator)
즉. 프로그램도 필요하게 됩니다.
즉. 디지털만 수행할 수 있는 마우스에게 아날로그도 수행할 수 있게하는 상호작용시스템이 피지컬컴퓨팅 
시스템 이라는 겁니다. --> (1) 번에서 개념을 정리하고 있습니다. 

다시 말씀드리자면 디지털만 수행할 수 있는 마우스에게 사람의 아날로그인 직관력을 상호작용시켜     
어떠한 일을 사람처럼 수행케하는 시스템 입니다. --> (3) 번에 해당 됩니다.
그런데 사람의 직관력은 시각, 청각에 의해서 바로 인식이 되는데 마우스는 직관력이 없기때문에 자료에
의존하게 되는데 이러한 자료를 빅데이터 라 하는거지요.
이러한 빅데이터를 마우스라는 도구에 장착이 불가 함으로 인터넷 웹 에서 자료를 디지털화 해서 제공하게
됩니다.
현재 개발중인 인공지능 자율주행자동차가 이러한 원천 기술을 이용하고 있다. 라는 겁니다. 
  
물론 부분적이지만 알파고에서 보았듯이 빅테이터는 사람의 직관력을 정복했습니다.
알파고는 수십개의 레이어(사람에 비유하자면 눈에 해당됨) 장치를 이용해서 빅테이터의 영상자료를 
서버에서 디지털로 전송하면서 대국을 한것이지요.
사람은 생각할 시간이 필요하지만 알파고는 데이터만 있으면 순식간에 실행을 하게됩니다.

현재의 기술수준으로 피지컬컴퓨터를 사실적으로 정립하기는 어렵다고 생각을 합니다.
아직은 추상적인 이론이 많기때문에 개념설명에 있어서 끝이 없어 보입니다.
저의 견해를 말씀드리고 다음 내용으로 넘어갈까 합니다.

저의 견해는 이렇습니다.
피지컬 컴퓨팅 시스템 이란..?
일반 디지털 컴퓨터와 기본적인 시스템은 같은데 입.출력 장치에 아날로그 장치가 많이 사용된다는 점이
크게 다르다고 할 수 있습니다. 
영상, 소리, 빛, 압력, 스피커, LED 등의 아날로그와 디지털의 상호작용을 위한 고도의 융합활동 이다.
라고 말씀 드릴 수 있는것입니다.
결국 피지컬컴퓨팅은 인공지능 컴퓨터를 완성하기위한 시스템으로 사람의 아날로그 직관력을 얼마만큼
자유자재로 인식하고 제어 하느냐의 컴퓨팅시스템 이라고 생각을 합니다.
그러기위해서는 아날로그을 인식하는 각종 센서와 엑추에이터(Actuator) 의 기능이 고도화 되어야 
할것입니다.
여기서 액추에이터는 하드웨어뿐만아니라 소프트웨어도 포함한다고 볼 수 있습니다. 
많은 내용들이 추상적인 부분이 많지요..?
아직 피지컬컴퓨팅 시스템을 완성한것이 없기때문입니다.
더 많은 자료를 알고싶으시면 다른자료를 참고하시고 끝으로 멀티미디어 부문에서의 피지컬컴퓨팅 
시스템을 알아보도록 하겠습니다.

멀티미디어 부문 피지컬컴퓨팅 시스템

멀티미디어 부문에서 피지컬컴퓨팅 하니 좀 어색하지요..?
그냥 구분하기위해서 붙인 단어 입니다.
컴퓨터가 아무리 발전을 한다해도 기술적인 측면에서는 어느정도 따라잡을 수 는 있겠지만. 
예술적인 측면에서는 인간의 직관력을 따라잡기는 힘들것이다.
라고 생각을 합니다. 
어떻게 생각 하시는지요..? 
멀티미디어 부문에서도 실행 도구의 차이는 있겠지만 소프트웨어적인 측면의 내용에 있어서는 상기 
피지컬의 개념과 같다고 생각을 합니다.  

멀티미디어 부문에서의 피지컬은 어떠한 도구가 아니고 사람이라는 겁니다.
즉. 사람의 직관력이 피지컬컴퓨팅을 만들어 내는것이지요.
사람의 직관력은 슈퍼컴퓨터의 능력을 능가 합니다.
탁월한 직관력의 아날로그신호를 컴퓨터의 디지털신호와 상호작용하면서 고도의 융합활동을 통해서 
어떠한 목적물을 만들어내게 됩니다.
이러한 융합활동은 사람이 일방적인 지시가 아니라 사람과 인터렉션(Interaction)을 하는 시스템이다.
라고 말씀 드리고 싶습니다.

따라서 멀티미디어 부문에서의 피지컬컴퓨팅 시스템은 빅데이터에 의한 융합활동은 불가하고 
사람의 직관력을 이용하는 그런 시스템으로 이해하면 무리가 없을것 같습니다.
그러기 위해서는 사람의 직관력에의한 아날로그를 디지털과 융합을 하여야 하기때문에 디지털 언어의 
습득이 필요하고 또한 알고리즘 기법의 명령어도 만들어야 됩니다. 

그러면 이해를 돕기위해서 간단한 실예를 말씀드립니다.
우리가 디카로 사진 한장을 찍어서 컴퓨터에 아날로그로 저장을 합니다.
저정한 사진은 사람은 바로 식별하지만 컴퓨터는 디지털로 바꾸어주어야 식별을 합니다.
그리고는 사람은 아날로그의 사진을 보면서 사진에 멋진테두리를 만들려고 하는데 디지털컴퓨터는 
아날로그신호를 전혀 알수가 없지요.
그래서 사진을 디지털신호로 바꾸어주면 컴퓨터는 사진을 정확히 읽어냅니다.
여기에다 사람이 원하는 지시를 디지털로 합니다.
그러면 컴퓨터는 신속히 명령을 수행 합니다.
즉. 사람과 컴퓨터가 인터렉션(Interaction) 하게됩니다.
사람의 아날로그신호와 컴퓨터의 디지털신호가 상호 작용하면서 고도의 융합황동을 하면서 어떠한 
목적물을 만들어 내게됩니다.
이때 사람이 컴퓨터에게 이러한것을 만들라고 지시를 합니다.
그런데 컴퓨터는 나는 이런것은 못만들고 요런것만 만듭니다.  라고 합니다.
그래서 사람은 이런것 요런것 모두 만들 수 있는 프로그램를 만들어서 컴에게 주게됩니다. 
이러한것들을 피지컬 컴퓨터에게 주어서 컴퓨팅사고력을 높이면서 상상할 수 없는것들을 가능하게 해준다. 
라고 하는겁니다. 

제가 지금 카페와 카톡에 올려드리고 있는 편집영상이 바로 이러한 기법을 이용해서 작성하고 있습니다.
편집영상은 디지털로 웹에 올리기도 하고 파일로 만들어서 Off Line 에 보관 하기도 합니다. 
태그자료방의 자료를 많이 참고하시기 바랍니다.
이것으로 태그자료방의 자료 소개를 모두 마무리하고져 합니다.
앞으로도 좋은 정보자료가 있으면 올려주시어 정보공유을 하면 좋겠습니다.


                                                - 운영자 올림 -

 

[이정권]

이해가 잘 안가는 부분이 있으면 댓글에 적어주시기 바랍니다.
컴퓨터 에서는 모르면 무조건 물어보는게 상책입니다.

[이정권]

대학교수나 컴박사도 모르면 초등생한테 물어봐야 하는게 컴퓨터의 속성 이랍니다.
알고 싶지않다고요..?
그러면 뭐 ~ 할 수 없는 노릇이지요..ㅋㅋㅋ