Page 18 - 컴퓨팅 사고와 함께하는 파이썬기초부터 인공지능 응용까지 도서 미리보기

CHAPTER 2? 문제 해결과 컴퓨팅 사고 027

－－학습 안내자(하위 문제 2의 해결책) : 특정 수준 이상이 학습 성취도를 보일
때까지 해당 수준의 문제를 다양하게 만들어 제시하고, 해당 성취도에 이르
면 난이도를 한 단계 높여 문제를 풀 수 있게 해 준다.

－－문제 출제자(하위 문제 3의 해결책) : 컴퓨터가 적정 난이도의 문제를 생성해
컴퓨터 모니터에 디스플레이 시켜 사용자가 그 답을 쓸 수 있게 지원해 준다.
문제 생성은 필요한 만큼 반복해 준다.

2.2.2? 패턴 인식

패턴 인식(pattern recognition)은 데이터 혹은 계산 활동 속에 숨겨진 패턴을 인식해
내거나, 유사 패턴 혹은 반복 패턴을 찾아내는 활동이다. 패턴 인식이 컴퓨팅 사고의
주요 요소로 다루어지는 이유는, 상황 속에서 불편이나 비효율성을 초래하는 데이터
의 패턴 혹은 활동의 패턴을 찾아냄으로써 보다 효과적으로 문제를 발견하고 정확히
분석해 낼 수 있게 해 주기 때문이다. 또한, 입력으로 주어질 수 있는 데이터의 패턴을
분석·이해하고, 데이터에 따라 수행해야 할 계산 활동 속에서 반복·유사 패턴을 인
식해 냄으로써 보다 쉽게 문제해결책을 찾아 낼 수 있게 해 주기 때문이기도 하다.

예로, 정수 x의 약수를 찾는 문제를 생각해보자. 구해야 할 해답은 인자 x를 나누어
떨어뜨리는 수들의 집합이다. 인자 x의 값으로 주어진 입력 값이 15이면 그 해답 1, 3,
5, 15를 구하기 위해 어떤 계산을 해야 하는가? 입력 값이 24이면 그 해답 1, 2, 3, 4,
6, 8, 12, 24를 구하기 위해, 42이면 그 해답 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21, 42를 구하기 위해
어떤 계산을 해야 하는가? 우선 인자 값이 무엇이든 1과 인자 값 자신은 약수 집합에
포함됨을 알 수 있다. 그리고 인자 값 x를 나누어 떨어뜨리는 제수와 몫의 쌍들을 모
두 찾으면 된다. 그런 값들의 쌍을 찾으려면 나누어 떨어뜨릴 가능성이 있는 숫자들을
제수로 설정해 인자 값 x를 나누어 보아야 하는데, 제수를 2로, 3으로, 4로 1씩 증가
시켜 가면서 해당 작업을 수행하는 것도 그 중 한 가지 방법이다. 인자 값 이상의 값을
제수로 설정할 필요가 없으며, 나눗셈의 몫이 제수보다 클 때까지만 제수를 증가시켜
가며 약수를 찾아도 되고, 보다 작거나 같은 정수까지만 제수로 설정해도 무방하
다. 이와 같이 인자 x의 약수를 찾기 위해 수행해야 할 알고리즘을 찾아가는 과정은,
인자로 주어질 수 있는 다양한 값들 모두에 공통적으로 적용할 수 있는 계산 활동의
패턴을 찾아내는 과정으로 볼 수 있다.