[4차 산업혁명 시대, 자녀 교육은 어떻게?⑦-1] 컴퓨팅 사고력 UP, 카페 알바 로봇을 만들어 볼까?

2017년 04월 16일 18:00
코딩은 컴퓨터에게 명령을 내리는 명령문입니다. 컴퓨터가 오류없이 명령을 수행하도록 만들려면, 코드를 작성하는 사람은 컴퓨터처럼 생각할 줄 알아야 합니다. 컴퓨터처럼 생각하는 연습이 바로 4차 산업혁명 시대에서 강조하는 컴퓨팅 사고력(computational thinking)을 말합니다. 
 
명령은 모든 작업을 작은 덩어리로 쪼개, 컴퓨터가 이해하기 쉽게 만드는 것부터 시작합니다. 예를 들어 카페 알바 로봇이 있다고 상상해 봅시다. 이 로봇은 사람이 시키는대로만 움직일 수 있습니다. 손님을 기다리는 것부터, 메뉴 암기, 주문을 받는 방법, 주문을 넣는 방법, 음료값을 계산하는 방법, 음료를 만드는 방법, 포장하는 방법, 음료를 손님에게 전달하는 방법, 설거지 하는 방법 등 아주 세세한 명령과 일어날 수 있는 경우의 수를 모두 떠올려봐야 합니다.
 
카페 알바가 가능한 로봇 시스템을 프로그래밍하려면, 음료를 만드는 로봇은 물론 서빙을 하는 로봇도 설계해야 한다. - (주)동아사이언스(이미지소스:GIB) 제공
카페 알바가 가능한 로봇 시스템을 프로그래밍하려면, 음료를 만드는 시스템은 물론 손님을 응대하는 시스템도 고려해야 한다. - (주)동아사이언스(이미지소스:GIB) 제공
 
  1) 카페 알바 로봇 시스템, 설계 1단계
 
1. 손님에게 주문을 받는다. 주문한 순서대로 손님에게 번호가 적힌 진동벨을 건낸다.
2. 주문에 따라 알맞은 음료를 만든다.
3. 음료가 완성되면, 해당 음료를 주문한 손님의 진동벨을 호출한다.
4. 손님이 음료를 찾으러 오면, 손님에게 음료를 건낸다.
 
※ 결과는? 손님에게 음료를 무료로 주고 말았다. 결제 시스템을 만들어야 한다.
 
  2) 설계 2단계
 
1. 손님에게 주문을 받는다.
  1-1. 손님이 주문한 음료에 따라, 손님에게 가격을 안내한다.
  1-2. 가격에 맞게 결제 한다.
  1-3. 결제 영수증과 함께 번호가 적힌 진동벨을 건낸다.
2. 주문에 따라 알맞은 음료를 만든다.
  2-1. 완성된 음료를 음료의 온도에 따라 알맞은 컵에 따른다.
  2-2. 컵에 뚜껑을 닿고, 음료를 완성한다.
3. 음료가 완성되면, 해당 음료를 주문한 손님의 진동벨을 호출한다.
4. 손님이 음료를 찾으러 오면, 손님에게 음료를 건낸다.
 
※ 결과는? 이 알바는 알바 시간 동안 단 1번의 주문만 받을 수 있다. 계속 손님을 맞이하게 만들자.
 
  3) 설계 3단계
 
1. 손님에게 주문을 받는다.
  1-1. 손님이 주문한 음료에 따라, 손님에게 가격을 안내한다.
  1-2. 가격에 맞게 결제한다.
  1-3. 결제 영수증과 함께 번호가 적힌 진동벨을 건낸다.
2. 주문에 따라 알맞은 음료를 만든다.
  2-1. 완성된 음료를 음료의 온도에 따라 알맞은 컵에 따른다.
  2-2. 컵에 뚜껑을 닿고, 음료를 완성한다.
3. 음료가 완성되면, 해당 음료를 주문한 손님의 진동벨을 호출한다.
4. 손님이 음료를 찾으러 오면, 손님에게 음료를 건낸다.
5. 손님이 음료를 찾아가면, 다음 손님을 맞이 하기 위해 다시 카운터에 가서 대기한다.
  5-1. 손님이 오면 다시 1번으로 돌아간다.
 
※ 결과는? 카페 손님은 카페에서 음료를 마시고 가는 손님과 테이크아웃하는 손님으로 나눌 수 있다. 이 프로그램은 테이크아웃용 손님을 위해 설계되었다. 카페에서 음료를 마시고 가는 손님을 맞이하려면 어떤 단계를 추가해야 할까? 아마 주문을 받을 때 손님에게 테이크아웃 여부를 물어야 할 것이다.
 
이런 명령을 컴퓨터가 이해할 수 있도록 명령어를 구조화한 것을 ‘알고리즘’이라고 부릅니다. 알고리즘은 어떤 작업을 수행할 때 필요한 명령문의 모임을 말합니다. 위 예시처럼 완벽한 알바 로봇을 설계하기 위해 단계를 더해 늘려가다 보면, 어떤 점이 부족했는지 스스로 깨닫게 되고 프로그램의 완성도를 높이기 위해 명령을 세분화하는 연습을 반복하게 됩니다. 이 과정에서 자연스럽게 알고리즘을 설계하는 연습을 하게 되는 것이죠.
 
이와 같은 설계도만 있으면 어떤 코딩도 어렵지 않습니다. 코딩을 시작하려는 마음이 있다면, 이런 설계도부터 그려보는 건 어떨까요? 이제 컴퓨팅 사고력이 향상되는 건 시간 문제일 겁니다.
 
※ 편집자 주
‘4차 산업혁명 시대’라고 합니다. 경제 전문가들은 2020년까지 710만 개의 일자리가 사라지고, 210만 개의 일자리가 새로 생긴다고 합니다. 잘은 모르지만, 사회, 경제, 환경, 문화, 교육 등 일상 모든 영역에서 새로운 국면을 맞이하고 있음은 실감합니다. 제일 걱정되는 것은 우리 아이 교육입니다. 어떻게 키워야할까요? 여기저기 뒤져봐도 뾰족한 해법이 안보입니다. 그래서 두 아이를 키우는 기자가 ‘내 아이 어떻게 키울지’에 대해서 고민하고 [4차 산업혁명 시대, 자녀 교육은 어떻게?]라는 기획 기사를 준비했습니다. 변하는 시대에 불안한 부모를 위해 ‘충분히 잘 하고 있다’는 위로와 함께, 지금도 늦지 않았으니 ‘이렇게 해 보자!’는 희망의 메시지와 응원을 담아 소개합니다.

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