2012/02
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2012.02.08 [Boolean Algebra] Basic Operations
3 basic operations Boolean algebra은 영국의 수학자인 Boole이 창안한 0과 1만으로 이루어진 대수학을 말한다. Digital logic circuit의 근간을 이루고 있는 이론이기 때문에, 당연하게도 대부분의 내용을 숙지하고 있어야 이후에 이어질 내용을 쉽게 이해할 수 있다. 먼저 여기서는 3가지의 기본적인 연산인 NOT, AND, OR와 그 표현법에 대해서 다루도록 하겠다. NOT operation 0과 1은 다음과 같은 관계를 갖는다. 0' = 1, 1' = 0 여기서 NOT operation의 연산자는 (') ← 요 녀석이고 prime 이라고 읽는다. 임의의 변수 X가 0이라면 X' = 1이며, X가 1이라면 X' = 0 이다. NOT gate의 모양은 위와 같다. 삼..
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2012.02.07 [Number Systems] Binary Codes
Binary Codes 컴퓨터는 2진수를 사용하지만, 일련의 2진수 숫자들을 어떤 문자라든지, 혹은 0~9까지의 10진수에 1:1 mapping을 할 필요가 있을 때가 있다. 여기서는 몇 가지 binary code와 각 코드의 특징에 대해서 살펴보려고 한다. BCD (8-4-2-1 Code) BCD는 binary-coded-decimal의 약자다. 그다지 특별할 것이 없는 것이, 그냥 10진수를 2진수로 표현한것에 불과하다. 즉 0은 0000, 1은 0001, 2은 0010... 과 같이 표시하는 것이다. 다시말해 어떤 10진수 숫자 '459'가 있으면 '0100 0101 1001'과 같이 표시하는 것이다. 여기서 1010 부터 1111까지의 숫자들은 사용되지 않는다. 즉, malfunction이 발생해..
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2012.02.07 [Number Systems] Negative Numbers
시작하기 전에 Digital은 컴퓨팅이나 데이터 처리, 제어시스템, 통신, 측정 등에 널리 쓰이고 있다. Analog에 비해서 정확하며 믿을만 하기 때문이다. 모든 수치들이 quantized, 즉 discrete한 값을 갖는다. 데이터의 수치를 어떤 하나의 voltage나 current level로 결정되는 것이 아니라 0과 1의 binary로 되어있는 숫자들의 묶음으로 되어있기 때문에, (물론 0과 1이라는 것이 voltage나 current level과 완전히 동떨어져서 생각할 수 있는 것은 아니다.) digital이 analog에 비해서 정확한 값을 얻을 수 있을 가능성이 훨씬 높다. Digital이 근 10~20년 사이 급격히 각광받고 있는 이유가 여기에 있다. 물론 digital logic에 관..
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2012.02.06 [Discrete RV] Expected Value
Averages 흔히 말하는 평균(average)은 전체 숫자의 합을 개수로 나눈것을 말한다. 하지만 평균에는 몇 가지 종류가 있는데, 그 중 여기서는 mode, median, mean의 세가지에 대해 짚고 넘어가겠다. mode는 '최빈값'이라는 의미를 가지고 있다. 즉, 가장 빈번하게 나타나는 숫자를 나타낸다. Mode Random variable X의 mode x_mod는 다음과 같이 정의된다. 여기서는 outcome들 중 확률이 가장 높은 x_mod 값을 mode라고 할 수 있다. 다만 mode값이 하나 이상이 될 수 있으며, sample space의 구성이 숫자로 되어 있지 않더라도 mode를 구할 수 있다. Median Random variable X의 median x_med는 다음과 같이 정의..
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2012.02.05 [Discrete RV] Cumulative Distribution Function (CDF)
정의 CDF를 그대로 해석하면 누적확률 분포함수가 된다. 다시 말해서 어떤 random variable X가 x이하일 확률을 나타내는 함수다. PMF와 마찬가지로 CDF역시 discrete RV가 나타내는 probability model을 완벽히 설명해 준다. 관련 정리 1 (a)는 CDF가 0에서 시작해서 1에서 끝난다는 것을 나타내고 있다. (b)를 보면 CDF는 항상 증가하는 함수 (단조 증가함수; increasing function)임을 알 수 있다. 한편 (c)에서는 특정 지점에서 값이 갑자기 변한다는 것을 알려주고 있다. (discontinuity) 다시 말해서 CDF의 그래프를 그리면 항상 계단형의 그래프가 나오게 되는 것이다. x_i는 sample space에 포함되어있기 때문에 극히 작은..
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2012.02.05 [Discrete RV] Named Types of Discrete RV
본론에 앞서 이번 포스트에서는 몇몇 주요한 discrete RV들에 대해서 다뤄보려고 한다. 실제 응용에 있어서 많은 model들을 여기서 소개하게 될 discrete RV들을 통해 modeling할 수 있다. 그만큼 여기서 소개할 내용들이 앞으로의 discrete RV part의 대부분의 중심 내용이 될 것이다. Bernoulli Random Variable PMF가 위와 같은 꼴을 가지는 RV는 Bernoulli RV라고 한다. 일반적으로 Bernoulli(p)와 같은 형태로 간단히 표시할 수 있다. Success & failure model을 설명하는데 가장 적합한 RV의 형태라고 할 수 있다. 가장 간단한 예로는 동전던지기를 들 수 있다. 앞면과 뒷면이 나올 확률이 동일하다면 p = 1/2로 설정..