생활 속 수학이야기18-코딩과 수학

코딩 뜻

요새 코딩 교육이 급부상하고 있는데요. 코딩은 쉽게 말하면 코드를 입히는 것을 의미하는데요.

오늘은 이 코딩이 수학과 어떤 관련이 있는지 그 이야기를 해보려고 해요.

코딩이라는 것에 대한 조금 더 자세한 의미를 알아보도록 할게요.

코딩은 어떤 일의 자료나 대상에 기호나 부호를 부여하는 것을 말해요.

또 작업 흐름에 따라 컴퓨터 프로그램 언어의 명령문을 써서 프로그램을 작성하는 일을 의미하죠.

즉 위에서 이야기했듯 프로그램의 코드를 작성하는 것을 코딩이라고 해요.

우리가 익숙한 코딩 교육이라는 것은 이 컴퓨터에게 컴퓨터가 이해할 수 있는 프로그램 언어 명령문을 작성하여 컴퓨터에게 코드를 넣어주는 것을 말하지요. 

하지만 오늘은 수학적으로 어떤 자료에 기호와 부호를 부여하여 이루어지고 있는 수학적인 코딩의 예를 알아보고자 합니다. 이제 시작해볼게요.

지문과 과학수사

범인이 지문을 남겨 그 지문으로 검거에 성공했다는 기사를 보신 적이 있으실 텐데요.

직관적으로 생각해도 지문과 수학은 관련이 없어 보여요.

그럼에도 이 지문을 분석하는 것에 수학적인 원리가 숨겨져 있다는 사실. 아셨나요?

지문은 엄마 뱃속에서부터 만들어지는데 이것은 죽을 때까지 지워지거나 변하거나 하지 않아요.

그래서 훌륭한 생체 인식 기능을 지닌 코드가 될 수 있는 것이지요.

또한 지문에는 수학적인 패턴이나 규칙성은 없어요.

하지만 많은 사람들의 지문 속에는 공통점과 차이점이 존재하죠.

이 지문 모양과 손가락 순서에 일정한 순서를 부여하고,

이것을 연산식에 대입하여 지문의 분류값이 정해지게 되는 거예요.

즉 수학적인 규칙성은 없지만 일정한 분류체계에 따라서 수를 대입하고 인위적으로 수학적으로 만드는 것이지요.

 

이것을 위에서 우리는 코딩이라고 했었지요.

현재  과학수사 기관에서 사용하는 지문 분류체계는 1800년대에 헨리 경이 개발했던 '헨리 시스템'이라는 것에 기초하여 만든 것이에요.

여기에서는 지문 모양에 따라 아치형, 루프형, 나선형 등으로 분류하고, 이 분류된 지문 모양과 손가락 순서에 각각 수를 부여하지요.

오른손 엄지부터 새끼손가락까지 순서대로 1~5번을 부여하고, 왼손 엄지부터 새끼손가락까지 6~10번을 부여해요.

그리고 아치형과 루프형인 지문에는 0의 값을, 나선형 지문에만 손가락 순서대로 다른 수를 부여하는 것이지요.

이렇게 분류한 값들은 초기 분류값이 1024종류가 나온다고 해요.

그러나 더 자세하게 특정인을 가려내기 위하여 더 상세하게 분류할 필요가 있었고, 이를 위하여 왼손, 오른손 각각의 검지 손가락의 지문 기호를 붙여 넣는 방법을 사용한다고 해요.

이렇게 하여 범죄 현장에서 채취한 지문을 가진 사람의 지문 분류값을 컴퓨터로 분석하고, 이와 일치하는 사람을 검색하여 범인을 찾는 것이지요.

 

설문조사와 코딩

설문조사 결과를 해석하는 데에도 이 코딩의 방법이 사용되기도 해요.

예를 들어볼까요? 우리는 이런 설문을 본 적이 많죠.

" 이 수업에 대한 전체적인 만족도는 어떤가요?"

a. 거의 만족하지 못한다. b. 조금 만족하지 못한다. c. 보통이다. d. 조금 만족한다. e. 매우 만족한다.

이때 우리는 응답의 개수만 세게 된다면 이 수치를 어떻게 해석해야 할지 헷갈리는 경우가 발생하게 돼요.

만약 거의 만족하지 못한다는 응답과 매우 만족한다고 응답한 사람의 수가 동일하다면 이것을 어떻게 해석해야 할까요?

이럴 때는 각 응답에 점수를 부여하는 것이에요.

거의 만족하지 못한다에는 1점, 조금 만족하지 못한다에는 2점, 보통이다에는 3점, 조금 만족한다에는 4점, 매우 만족한다에는 5점을 부여하죠.

그래서 주어진 점수를 합하여 평균을 내게 된다면 만족도에 대한 점수를 판단하는데 도움이 되는 거죠.

만약 평균점수가 4점이 나왔다면 전체적으로 수업 만족도가 좋은 것이고, 3점이 나왔다면 보통, 3점 이하가 나왔다면 수업 만족도가 낮았다고 생각할 수가 있는 것이지요.

 

오늘은 수학과 전혀 관련 없는 것들을 수학적인 것으로 만들어서 적용하고 있는 것들에 대한 예들을 알아보았어요.

무엇인가 복잡하고 다양한 것을 분류하거나 정리해야 할 때 이 코딩을 이용하면 편리하다는 것을 발견한 시간이었네요.

그러면 다음 시간에 또 다른 수학 이야기로 찾아오도록 할게요.