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计算思维

2018-07-27 10:33:18     所属分类:计算机科学基础理论

计算思维英语:Computational thinking,缩写为CT)的研究包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。其中立足计算机学科本身来研究的该学科中的涉及到的构造性思维是狭义计算思维;而对计算思维进行推广和应用后的思维方式可称为广义计算思维。

2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授因提出并倡导“计算思维”而享誉计算机科学界。她在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出并定义计算思维(Computational Thinking)。周教授认为: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。在她看来,“计算思维是一种普适思维方法和基本技能,所有人都应该积极学习并使用,而非仅限于计算机科学家。”同时,周以真博士也是卡内基梅隆大学计算思维中心的创始人和负责人。

以上是关于计算思维的一个总定义,周教授为了让人们更易于理解,又将它更进一步地定义为:通过约简、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;是一种递归思维,是一种并行处理,是一种把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广的类型检查方法;是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法(SoC方法);是一种选择合适的方式去陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法;是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法;是利用启发式推理寻求解答,也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法;是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。

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