컴퓨터(computer, 문화어: 콤퓨터, 콤퓨타, 순화어: 전산기(電算機), 셈틀)는 방대한 정보(데이터)를 저장하고 처리할 수 있는 전자적 기계 장치이다. 프로그램을 사용해 정보를 입 · 출력하고 계산(산술 또는 논리셈)을 자동으로 수행한다. 텍스트, 그래픽, 심벌(특수 문자나 부호), 사운드 등을 처리하도록 프로그래밍할 수 있는 범용장치(programmable machine)다. 전자회로와 이진법을 이용하여 프로그램과 정보를 전자적 형태로 저장하고 빠르게 계산(compute)하고, 입력된 데이터를 정해진 과정(프로그래밍)에 따라 처리하고 정보로 출력하고 제어한다. 수식이나 논리적 언어로 표현된 일련의 산술 연산이나 논리 연산을 자동적으로 수행하거나 입력된 데이터를 가공(저장)하고 처리된 데이터를 유용한 정보로 출력한다. 사전에서 찾을 수 있는 위와 같은 정의는 정확하지만 가리키는 범위가 너무 넓어 이전의 컴퓨터와 현재의 컴퓨터 그리고 미래의 컴퓨터를 쉽게 설명하기는 어렵다. 더 의미있는 질문은 '컴퓨터의 종류에는 어떤 것들이 있는가?' 아니면 '현재의 컴퓨터의 성능과 특별한 기능은 무엇인가?'일 것이다.
파스칼은 세무사였던 아버지의 작업을 돕기 위해 덧셈과 뺄셈을 자동으로 수행하는 기계식 계산기를 고안했다. 1950년대 초에 '컴퓨팅 머신'(computing machine)이라는 말이 전산기를 지칭하는 단어로 쓰였다. 마침내, 더 짧은 '컴퓨터'라는 말이 컴퓨팅 머신을 대체했다. 본래, 산술은 수학적인 문제와 밀접하게 연관되어 있지만, 현대 컴퓨터들은 값이 싸지고 용도가 다양해짐에 따라, 수학과는 관계 없는 많은 일에도 쓰인다.
어원 A human computer. 현미경과 계산기를 갖춘 휴먼 컴퓨터, 1952 '컴퓨터'(computer)라는 명칭의 유래는 먼저 계산한다는 뜻의 라틴어 '콤푸타레'(computare)에서 유래했다. 이 단어의 어근은 '콤'(com)과 '푸투스'(putus)로 '함께'(com)와 '생각하다'(putus)의 합성어이다. 영어로는 calculate 또는 estimate로 번역되며, '생각을 정리하며 수식을 따라 계산하는 것 또는 계산하는 사람을 의미한다. '컴퓨터'라는 말의 의미는 시대에 따라 변화했다. 과거에는 기계적인 도움의 유무에 관계없이 수학 계산을 수행하는 사람을 가리키는 말로 사용하였다. 현재에는 기계를 의미하는 경우가 더 많지만 여전히 수학 계산하는 사람으로도 사용한다. ODE2 목록에 따르면 1897년에 처음으로 기계적 계산을 수행하는 기계를 일컫는 말로 사용되었다. 1946년까지 여러 수식어가 소개되었는데, 이것들은 여러 종류의 컴퓨터를 구별하기 위한 것들이었다. 이 수식어들은 아날로그, 디지털을 포함하고 있다.
한국어로의 순화어로는 셈을 하는 틀이라는 셈틀이 있다.
컴퓨터의 기능 전자회로를 이용하여 자동적으로 계산이나 데이터를 처리하는 기계로 프로그래밍이 가능하다. 입력자료를 받아들여 처리하고 그 정보를 저장하고 검색하여 결과를 출력하는 일을 하며 다른 기계들을 제어(control other machines)하기도 한다. 아날로그형과 디지털형이 있으나 1960년 이후로는 거의 디지털형만이 이용된다. 컴퓨터는 여러 가지 명령어로 구성된 프로그램의 지시에 따라 입력한 데이터를 분석·처리하여, 그 결과를 사용자에게 제공한다. 그러나 컴퓨터가 하나의 업무를 처리하기 위해서는 입력·제어·기억·연산·출력 등의 다섯가지 장치가 서로 밀접하게 연관되어야만 종합적인 기능을 수행할 수 있다.
입력 프로그램을 컴퓨터 내부의 메모리로 읽어들이는 입력 장치의 기능이다.
제어 프로그램의 명령을 하나씩 읽고 해석하여, 모든 장치의 동작을 지시하고 감독·통제하는 기능이다. 제어 기능은 컴퓨터에서 가장 핵심적인 기능으로 이러한 제어 기능이 있기 때문에 컴퓨터는 자동성을 갖는다. 제어 기능은 중앙 처리 장치(CPU)의 제어부에서 담당한다.
기억 및 저장 입력 장치로 읽어들인 데이터나 프로그램, 중간 결과 및 처리된 결과를 기억하는 기능으로서 중앙 처리 장치의 주기억 장치와 보조 기억 장치에 갖추어져 있다. (HDD (SSD)와 RAM 이 여기에 속한다.)
연산 기억된 프로그램이나 데이터를 꺼내어 산술이나 논리셈따위를 하는 기능으로서 중앙처리장치(CPU)의 연산부에서 담당한다.
출력 프로그램의 결과를 빛, 화면, 소리, 잉크 등의 수단으로 출력하는 장치의 기능이다. (모니터, 프린터, 플로터 등이 여기에 속한다.)
역사 고대로부터 주판을 비롯해 계산을 돕는 많은 도구들이 있었다. 중세에 들어와서는 유럽과 서남아시아 지역에서 천체의 움직임을 예측하거나 낮과 밤의 길이를 계산하기 위한 정밀한 기계식 계산기가 발명되었으나, 천체 관측 외의 계산에는 사용할 수 없었다.
1623년 독일의 학자 빌헬름 시카르트가 6자리 숫자의 덧셈과 뺄셈을 수행할 수 있는 최초의 기계식 계산기를 발명하였다. 최초의 기계식 계산기 모델은 제작 도중 화재로 소실되었으나, 두 번째 모델은 사용법을 담은 편지와 함께 시카르트의 친구였던 천문학자 요하네스 케플러에게 보냈다. 시카르트의 기계식 계산기는 천체운동을 당시 천문학 수준에 비해 훨씬 정확하게 계산하는데 도움을 준 것으로 추정된다.
1642년에 당시 19세였던 블레즈 파스칼이 10진수의 덧셈과 뺄셈을 계산할 수 있는 기계식 계산기를 발명하여 약 20대를 제작하였고, 1672년 고트프리트 빌헬름 라이프니츠는 이 계산기를 곱셈과 나눗셈이 가능한 기계로 개선하였다. 라이프니츠는 또한 현대 디지털 컴퓨터의 핵심적인 부분이 된 이진법을 고안하였다.
1822년 영국 수학자 찰스 배비지는 다항 함수와 로그 함수, 삼각함수 등을 계산할 수 있는 기계식 계산기인 차분기관을 설계하였으나, 당시의 기술로는 비용이 너무 비싸 이 기계의 실물은 1855년에 이르러서야 제작되었다. 한편 배비지는 1835년에 그의 차분기관을 보다 발전시킨 해석기관을 설계하였으나, 당시 기술로는 기계의 제작이 너무 복잡하고 부품을 제작하기가 어려워 이 기계의 실물은 만들어지지 않았다. 비록 설계뿐이지만 많은 학자들은 해석기관을 최초의 프로그래밍 가능한 컴퓨터로 인정하고 있다.
1936년 현대 컴퓨터 과학의 아버지라 불리는 영국의 수학자 앨런 튜링은 튜링 기계라는 수학적 개념을 고안하여 알고리즘과 계산에 관한 이론적 기초를 정립하였다. 그는 알려진 모든 수학적 개념과 계산 과정을 튜링 기계를 통해 나타낼 수 있음을 증명하였다. 인간에게 알려진 모든 계산 기계는 계산 속도의 차이가 있을 뿐 모두 튜링 기계와 같거나 약한 계산 능력을 가진다.
1937년 벨 연구소에서 일하고 있던 미국의 수학자이자 물리학자 조지 스티비츠는 이진법을 사용하는 최초의 전자식 디지털 계산기를 개발하였다. 1939년에는 선형대수학의 문제를 풀기 위해 개발된 전자식 디지털 컴퓨터인 아타나소프-베리 컴퓨터가 개발되었으나 다른 용도로 프로그래밍할 수 없었으므로 다른 목적으로 사용할 수는 없었다.
한편, 1941년 독일의 공학자 콘라드 추제는 천공 카드로 프로그래밍할 수 있는 최초의 전자/기계식 컴퓨터인 Z3를 개발하였다. 그러나 콘라드 주제는 당시 적국이었던 미국이나 영국 과학자들과 거의 교류가 없었고 Z3의 실물 또한 2년 후 연합군의 폭격으로 파괴되었기 때문에 그의 업적은 독일 바깥에는 오랫동안 알려지지 않았다. 프로그래밍이 가능한 최초의 전자식 디지털 컴퓨터는 2차 대전 당시 독일의 암호를 해독하기 위해 설계된 영국의 콜로서스였다. 그러나 이 컴퓨터의 존재는 1급 비밀이었으므로 1970년대까지 일반인에게는 알려지지 않았다.
이러한 이유로 1946년에 미국에서 개발된 에니악(ENIAC)은 오랫동안 최초의 프로그래밍 가능한 범용 컴퓨터로 알려져 있었다. 에니악은 18,000개의 진공관을 이용하여 무게가 30톤에 이르렀고, 가격은 50만 달러(최근 대한민국 물가로 약 70억원)에 달했기 때문에, 포탄의 궤적을 계산하거나 수소폭탄의 폭발을 예측하는 등 주로 정부에서 군사적 목적으로 이용되었다.
한편 1945년 미국의 컴퓨터 과학자 존 폰 노이만은 프로그램을 기억장치에 내장하는 방식의 컴퓨터를 제안하였고 그의 제안을 바탕으로 EDVAC이 설계되었으나 특허권 문제로 개발이 늦어졌다. 그리하여 1949년 EDVAC의 설계를 발전시킨 EDSAC이 최초로 프로그램 내장방식과 이진법을 채택한 디지털 컴퓨터가 되었다.
1970년대 말부터 개인용 컴퓨터(PC)가 보편화되기 시작했다. 1990년 이후로 18개월에서 24개월을 주기로 성능이 두 배씩 향상되는 폭발적인 발전이 있었다.
대한민국의 컴퓨터 도입 역사 한국은 1967년 경제기획원이 IBM 1401 컴퓨터를 도입하여 인구조사결과를 컴퓨터로 처리한 것을 시작으로 컴퓨터를 다방면에 널리 사용되게 되었다.
컴퓨터의 대중화 배경 1980년대 IBM사의 대형컴퓨터 위주였던 컴퓨터 시장은 MS사가 개발한 윈도 제품의 성공으로 컴퓨터의 대중화가 시작되었다. 그 뒤로 개인용 컴퓨터의 수요는 대형컴퓨터 시장 수요를 추월하게 되었다. 즉 컴퓨터의 대중화를 가능하게 한 주요 배경은 성능의 우수성과 저가격화, 그리고 소프트웨어의 발전이라 할 수 있다.
