컴퓨팅 사고 구성요소(패턴 인식)

1. 패턴 인식이란

   패턴 인식(Pattern Recognition)은 문제나 데이터에서 반복되는 규칙, 공통된 특징, 유사한 구조를 찾아내는 사고 과정이다. 
분해로 문제를 여러 조각으로 나눈 뒤, 그 조각들 사이에서 "비슷한 것이 무엇인지”를 발견하면 해결이 훨씬 쉬워진다. 아래의 그림을 살펴보면 기둥과 단이 3개가 반복적으로 쌓아져 있다. 

 

패턴 인식이 중요한 이유는 다음과 같다.

• 이전에 풀었던 문제(경험)와 유사한 구조를 빠르게 연결할 수 있다.
• 공통 규칙을 찾으면 한 번 만든 해결 방법을 재사용할 수 있다.
• “예외”나 “이상값”처럼 평소 패턴에서 벗어난 신호를 발견할 수 있다.

 

 

탑 만들기에 대한 패턴인식, (참조: 문제해결을 위한 컴퓨팅 사고와 파이썬, 한빛아카데미, 김지연 저)

 

 

2. 패턴 인식(Pattern Recognition)의 사례

   패턴 인식(Pattern Recognition)은 문제나 데이터에서 반복되는 규칙, 공통된 특징, 유사한 구조를 찾아내는 사고 과정이다. 
분해로 문제를 여러 조각으로 나눈 뒤, 그 조각들 사이에서 "비슷한 것이 무엇인지”를 발견하면 해결이 훨씬 쉬워진다. 아래의 그림을 살펴보면 기둥과 단이 3개가 반복적으로 쌓아져 있다. 

 

   (1) 요일별 수업 일정 패턴

   아래와 같은 요일별 수업은 일정한 패턴을 가지고 있가. 즉 요일 멸 과목이 반복되고 있고, 같은 요일에는 같은 수업이 반복되고 있다. 

“월요일마다 같은 시간에 같은 수업이 있다.”

• 월요일 → 경영학
• 화요일 → 컴퓨팅 사고
• 수요일 → 경영학
• 목요일 → 프로그래밍 언어

📌 패턴을 안다면 예측이 가능하다. 다음 주 화요일은 무슨 수업일까? 

 

   (2) 아래의 숫자 속에는 패턴이 있다. 

   A인 경우는 1에서 100까지 홀수를 출력하는 패턴이 있고, 

   B인 경우는 1에서 부터 19까지 출력을 하는데 3의 배수는 출력하지 않은 패턴이다.

숫자속에 패턴

 

(3) 짝수와 홀수 패턴 (수학·프로그래밍 연결)

 

숫자 목록이 다음과 같다고 해보자. 아래의 숫자 목록은 2씩 증가하는 짝수 목록이다.

2, 4, 6, 8, 10

 

아래 숫자 목록은 2씩 증가하는 홀수 숫자 리스트이다. 

1, 3, 5, 7, 9

 

 (4) 아래와 같은 그림에 대해 패턴을 찾고, ??에 속하는 이미지는 a)~d)  중 무엇일까? 

 

 

 

3. 패턴 인식(Pattern Recognition)의 프로그래밍

(1) 짝수와 홀수를 판단하는 패턴

 

(2) 1에서 부터 19까지 출력을 하는데 3의 배수는 출력하지 않은 프로그램 작성

 

3. 패턴 인식(Pattern Recognition) 정리

• 우리는 이미 일상에서 끊임없이 패턴 인식을 하고 있다.
• 패턴 인식은 프로그래밍하기 전에 이미 우리가 매일 사용하고 있는 자연스러운 사고 방식이다.
• 반복, 공통점, 비슷함을 찾는 것이 핵심이다.