[4] 추상화의 개념

[SW예비학교] 인공지능과 컴퓨팅사고

2023-01-17 

 

컴퓨팅 사고의 문제 해결 기법 중 하나인 추상화의 개념에 대해서 학습한다.

 

 

 

추상화의 개념

-미술 분야에서의 추상화

많은 세부 사항들이 생략 점, 선, 면으로만 구성

 

-컴퓨터 과학에서의 추상화 (abstraction)

문제를 쉽게 해결하기 위하여 불필요한 세부 사항을 제거하는 기법

복잡한 시스템의 구체적인 예로부터 공통적인 특성을 추려내서 일반적인 개념을 형성하는 과정

 

 

 

 

왜 추상화를 사용하나?

-불필요한 세부 정보의 필터링을 통해 우리가 하는 일에만 집중 가능

-추상화 과정을 거치면 우리가 해결하려고 노력하고 있는 문제의 모델을 생성할 수 있음

 

 

 

 

일상생활에서의 추상화

-지도에서의 추상화

출근길에 지하철을 이용할 때 모든 세부 사항을 표시할 필요가 없음

오직 지하철 노선도만 나와 있으면 됨

 

-도로 표지판

세부사항을 제거하고 핵심적인 부분만을 표시

 

-컴퓨터 이진수

전기 신호를 1과 0으로 추상화함

다양한 범위의 세기 등은 표현하지 않음

 

-수학적 모델

복잡한 세부 동작을 추상화하여 간단한 수식으로 표현

차량의 속도를 측정할 때 수식에는 타이어의 상태 등 세부사항을 제거

 

-인터넷 프로토콜

많은 복잡한 세부사항을 제거

 

-자동차 운전

핸들, 브레이크, 액셀 페달, 기어 만을 사용함

자동차 내부의 동력 전달 세부 과정은 제거

 

-화학

주기율표도 지구상의 모든 물질을 간략하게 표현

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일반화

여러 가지 사실로부터 공통적인 특징을 추출하여 일반적인 법칙을 만들어 내는 것

 

 

 

 

일반화의 예

-생물 분류

강아지와 고양이 -> 동물

 

-물리학

모든 물리학의 법칙

 

-수학에서의 sin함수

sin0 = 0, sin30 = 1/2, sin90 = 1 이러한 값들을 일반화한 식 y=sinx

 

-영문법에서의 3 형식 문장

주어 + 동사 + 목적어

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강아지의 일반적인 특성

-1. 눈, 귀, 다리, 꼬리를 가지고 있다.

-2. 청각과 후각이 뛰어나다.

-3. 잡식성이다.

-4. 사람을 잘 따르고 "멍멍" 소리를 낸다.

-5. 수영을 할 수 있고, 높은 곳에서도 잘 뛰어내린다.

etc) 두 개의 눈, 두 개의 귀, 꼬리, 네 개의 다리

 

 

 

옆집 강아지의 특징 (세부사항)

-1. 검은 눈

-2. 처지지 않은 귀

-3. 긴 다리

-4. 긴 꼬리

etc) 강아지의 소리, 사람을 잘 따름

 

 

특성: 일정한 사물에만 있는 특수한 성질

특징: 다른 것에 비하여 특별히 눈에 뜨이는 점

 

 

일반화를 한다면 필요한 것은 [[[ 특성  ]]]

여러가지 사실로부터 공통적인 것들을 추려내야 하기 때문이다.

이때 삭제되는 것은 특징이다. 다 다르기 때문에 공통적이지 않다.

 

일반화 - 중복 코드를 한 곳으로 합쳐서 처리

추상화 - 함수, 클래스에게 필요 없는 것들을 숨긴다