03 타입과 추상화 (1) 추상화

일단 컴퓨터를 조작하는 것이 추상화를 구축하고, 조작하고, 추론하는 것에 관한
모든 것이라는 것을 깨닫고 나면 (훌륭한) 컴퓨터 프로그램을 작성하기 위한 중요한 전제 조건은
추상화를 정확하게 다루는 능력이라는 것이 명확해진다.

00.

영국 런던에서 세계 최초의 지하철이 개통되고

1927년 스팅모어(Stingemore)는 런던 지하철 지도를 다음과 같이 만들었다.

이 노선도는 실제와 유사한 물리적인 지형 위에 구불구불한 운행 노선과 불규칙적인 역 간의 거리를 사실적으로 묘사하고 있다.

문제는 이렇게 사실적인 정보가 오히려 지하철을 이용하는 승객들로 하여금 노선도를 이해하기 어렵게 만들었다. 

 

스팅모어가 디자인한 1927년 런던 지하철 지도

 

1933년 해리 벡은 사실적인 지형과 축척은 무시하고 역 사이의 연결성에만 집중한 혁신적인 지하철 노선도를 창조했다.

이 지하철 노선도는 모든 역의  위치와 거리도 부정확했으며 심지어 경로를 표시한 직선은 실제로 지하철이 이동하는 경로와는 상관이 없다.

그럼에도 불구하고, 해리 벡이 제시한 기본적인 개념과 원형은 70여년이 지난 현재까지도 커다란 수정 없이 전 세계 지하철 노선도에 적용되고 있다.

 

정보 디자인의 아이콘이 된 해리 벡의 지하철 노선도

 

해리 벡이 창조한 지하철 노선도의 핵심은 지도가 당연히 가져야 한다고 생각되는 '정확성'을 버리고 그 '목적'에 집중한 결과이다. 지하철을 이용하는 승백들을 면밀하게 관찰한 후 승객이 꼭 알아야 하는 사실만 정확하게 표현하고, 몰라도 되는 정보는 무시함으로써 이해하기 쉽고 단순하며 목적에 부합하는 지하철 노선도를 창조해 낼 수 있었다.

해리 벡의 가장 위대한 업적은 지하철 노선도를 추상화한 것이다.

01. 추상화를 통한 복잡성 극복

해리 벡의 추상화가 유용했던 이유는 승객들이 지하철을 바라보는 모델과 일치했기 때문이다.

승객들이 지하철을 이용하는 이유와 해리 벡이 지형 정보를 제거한 이유는 동일하다.

역의 위치가 중요한 것이 아니라 역과 역 사이의 연결 관계가 중요했던 것이다.

 

따라서, 진정한 의미에서 추상화란?

현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정이라고 할 수 있다.

추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.

추상화는 복잡한 현실을 단순화하기 위해 사용하는 인간의 가장 기본적인 인지 수단이라고 할 수 있다.

 

훌륭한 추상화는 목적에 부합하는 것이어야 한다.

사실적인 지형 정보를 추가한 초기의 런던 지하철 노선도 역시 훌륭한 추상화라고 할 수 있지만

지하철을 이용하는 승객들의 목적에는 적합하지 않았기 때문에 사람들로부터 외면을 받고 있다.

 

추상화

어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법이다.

복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.

- 첫 번째 차원은 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것이다.
- 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것이다.

모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이라는 점을 기억하자.

02. 객체지향과 추상화

객체지향 패러다임의 중심에는 구체적이고 실제적인 객체가 존재하지만 수많은 객체들을 개별적인 단위로 취급하기에는 인간이 지닌 인지능력은 턱없이 부족하다. 따라서 사람들은 본능적으로 공통적인 특싱을 기준으로 객체를 여러 그룹으로 묶어 동시에 다뤄야 하는 가짓수를 줄임으로써 상황을 단순화 하려고 노력한다.

 

공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 개념(concept)이라고 한다.

개념이란? 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻한다.

 

개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(classification)할 수 있다.

객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해서 개념 그룹의 일원이 될 때 그 객체를 그 개념의 인스턴스(instance)라고 한다.

 

객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다.
개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.

 

개념은 객체를 분류할 수 있는 틀을 제공하고, 주변의 복잡한 객체들은 단지 몇 가지 개념의 인스턴스일 뿐이다.

 

어떤 객체에 어떤 개념이 적용됐다고 할 때는 그 개념이 부가하는 의미를 만족시킴으로써 다른 객체와 함께 해당 개념의 일원이 됐다는 것을 의미한다.

 

일반적으로 객체의 분류 장치로서 개념을 이야기할 때는 세 가지 관점을 함께 언급한다.

   1. 심볼 (symbol) : 개념을 가리키는 간력한 이름이나 명칭 

  2. 내연 (intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는 지 여부를 확인할 수 있다. 

  3. 외연 (extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set)

 

예를 들어 설명하면,

   1. 심볼 (symbol) : 자동차

  2. 내연 (intension) : 원동기를 장치하여 그 동력으로 바퀴를 굴려서 철길이나 가설된 선에 의하지 아니하고 땅 위를 움직이도록 만든 차 

  3. 외연 (extension) :  승용차, 승합자동차, 화물 자동차, 특수 자동차 및 이륜자동차

 

개념이 심볼, 내연, 외연으로 구성되어 있다는 사실보다는 개념을 이용해 객체를 분류할 수 있다는 사실이 더 중요하다.

개념을 이용해 공통점을 가진 객체들을 분류할 수 있다는 아이디어는 객체지향 패러다임이 복잡성을 극복하는데 사용하는 가장 기본적인 인지 수단이기 때문이다.

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분류란 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다.
객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.

 

어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정한다.

적절한 분류 체계는 애플리케이션을 다루는 개발자의 머릿속에 객체를 쉽게 찾고 조작할 수 있는 정신적인 지도를 제공한다는 것이다.

 

객체는 소중하다.

따라서 소중한 객체를 안전하고 적절한 장소에 보관할 수 있도록 인지능력을 발휘해 최대한 직관적으로 분류하자 !!