什么是计算机思维

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动,由周以真于2006年3月首次提出 。2010年,周以真教授又指出计算思维是与形式化问题及其解决方案相关的思维过程,其解决问题的表示形式应该能有效地被信息处理代理执行 。
以上是该名词的创造者,周以真教授给出的定义 。那么如何理解呢,首先设计一个词汇是计算机科学,计算机到底是不是一门科学,,在以前的很长时间里,都有争论 。有不少人认为,计算机算不上一门科学,最多算是一门技术或者说是工具 。这样理解的人,都是因为他们没有接触过计算机里面的一个核心概念,算法 。算法可以说是计算机科学的核心,因为有算法,所以,计算机学科开始被认为是一门科学了,而不再简单的是一门技术或者工具 。
所以计算思维可以被这样描述一下,要了解一些算法的基本知识 。能用计算机算法里面的一些方法,概念,把我们日常遇到的一些问题用及计算机给解决,这就是算法的一个核心研究内容 。
然后又涉及到一个词汇,形式化问题 。我们知道数学使用一些符号表示,这些符号是一些形式化的表述 。而算法的核心,其实很大程度上是数学 。所以,在2010年之后,被周教授更近一步给揭示了 。
所以计算机思维,其实就是用计算机解决问题的方法,这种方法用的是算法,算法的核心是数学,你明白了吗?
计算机思维,英文叫Computational Thinking,一般也称为计算思维 。
计算机思维是指通过描述问题和解决步骤,让计算机自动、快速地执行来解决问题的一系列方法 。
简单来说,就是利用计算机来解决问题的思维 。这其中就涉及到3个层面的认知,也是程序员完成一个编程任务的三个步骤:

  1. 判断要解决的问题是否可以用计算机来解决
  2. 【什么是计算机思维】能描述计算机执行的过程,也就是设计详细的解决方案
  3. 能将解决方案通过计算机代码来实现
在徐志伟的孙晓明《计算机科学导论》中提到,计算思维包括:
  1. 逻辑思维,体现正确性 。强调比特层面的精准性,具备能够机械地自动执行的特点 。
  2. 算法思维,体现有效性 。强调构造性,即不仅证明问题的解存在,而且要构造出适用于该问题的算法,从而构造出问题的解 。也强调计算过程自动化 。
  3. 网络思维,体现组合性 。比如联通性、协议、消息传递
  4. 系统思维,也体现组合性 。通过抽象,将模块组合成为系统,无缝执行计算过程 。
更学术的定义来说:计算机思维是通过运用约简,嵌入,转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法 。
计算机思维是伴随着计算机出现而出现的一中新的认知,是信息时代的思维方式 。
什么是计算机思维


我所理解的计算机思维,不是说计算机自己有“思维” 。因为我们知道计算机处理信息靠的是程序员设计的程序来作为它的行动方针的 。即便现在最热门的人工智能AI也是如此,它依靠程序员设计的程序然后用大数据作为判断依据,这样就好像是计算机有思维一样,但是我们知道计算机的“思维”和我们人类的思维有本质不同 。在未来科学家或许可以真的设计出像我们人类大脑一样精密的计算机,让计算机真正拥有自己独立的思维?
计算机思维涵盖广泛,不是一两句话可以概括的,他可以是一种全新的思维方式,有时候我们做事遵循计算机思维或许会给我们新的启发和收获 。
什么是计算机思维


模块化——懂计算机编程的人知道,计算机处理问题擅长用模块化的概念,就是如果你设计一个软件制作一张床,不是像我们想的那样直接制作一张床出来,而是先制作简单的可以大量复制的像积木一样的模块,然后组建起一张床 。
什么是计算机思维


计算机擅长处理大数,这就决定了计算机优势,可以把复杂的问题分解成无数简单计算的小问题,然后不断重复处理这些简单小问题,协调起来完成复杂的大难题 。计算思维是通过运用约简,嵌入,转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法 。
什么是计算机思维


深入学习计算机思维,对于我们行事方法会大有好处,让我们在瞬息万变的信息时代立于不败之地,就是要不断学习新思维,并保持独立思考的能力 。

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