什么是計(jì)算思維?
我們生活的時(shí)代需要新的思維方式來解決新的挑戰(zhàn)。人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML) 的興起帶來了一個(gè)新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)世界,這需要?jiǎng)?chuàng)新的方法。
計(jì)算思維,通常稱為 CT,是計(jì)算機(jī)程序員在編寫計(jì)算機(jī)程序和算法時(shí)使用的一種解決問題的技術(shù)。對(duì)于程序員來說,他們將復(fù)雜的問題分解成更小的部分,這使得更容易完全理解它們并開發(fā)適用于計(jì)算機(jī)和人類的解決方案。
人類也在編程之外應(yīng)用計(jì)算思維技術(shù)。他們將問題分解成更小、更簡(jiǎn)單的片段,然后概述解決每個(gè)單獨(dú)問題的解決方案。這使得解決問題的過程更容易理解。
計(jì)算思維有一些要求。一方面,它要求您徹底探索和分析問題以理解它們。它還要求您在概述問題和解決方案時(shí)使用精確的語(yǔ)言,并且您應(yīng)該在過程的每個(gè)階段應(yīng)用清晰的推理。
計(jì)算思維幫助我們以系統(tǒng)的方式分解任何給定的問題,這使我們能夠以簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)開發(fā)和描述解決方案,這些解決方案可以由人或計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
計(jì)算思維的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)
在研究計(jì)算思維時(shí),應(yīng)該理解四個(gè)關(guān)鍵技術(shù):
- 分解:將復(fù)雜的問題分解成更小、更易于管理的部分。
- 模式識(shí)別:識(shí)別問題之間和內(nèi)部的相似性。
- 抽象:關(guān)注重要信息而忽略不相關(guān)的細(xì)節(jié)。
- 算法:制定逐步解決方案或解決問題應(yīng)遵循的某些規(guī)則。
這些技術(shù)中的每一項(xiàng)都與下一項(xiàng)同樣重要。如果你缺少一個(gè),那么整個(gè)系統(tǒng)很可能會(huì)崩潰。
當(dāng)試圖解決一個(gè)復(fù)雜的問題時(shí),開始并不容易。使用計(jì)算思維,分解過程涉及將其分解為更小的、更易于管理的問題。然后,您可以單獨(dú)查看每個(gè)較小的問題,并考慮以前如何解決類似問題,這就是模式識(shí)別技術(shù)。然后,您使用抽象技術(shù)只關(guān)注重要的細(xì)節(jié),而忽略不相關(guān)的信息。最后,算法技術(shù)可以幫助您建立簡(jiǎn)單的規(guī)則來解決每個(gè)較小的問題。
所有這些步驟或規(guī)則都結(jié)合起來為系統(tǒng)編程并幫助它有效地解決復(fù)雜的問題。
計(jì)算思維的重要性
重要的是要認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維與編程不同。編程告訴計(jì)算機(jī)該做什么以及如何去做,而計(jì)算思維可以幫助您確定告訴計(jì)算機(jī)做什么。換句話說,計(jì)算思維涉及規(guī)劃,而編程涉及遵循方向。
計(jì)算思維的另一個(gè)關(guān)鍵方面是它不僅適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)家或程序員。這是每個(gè)人都應(yīng)該具備的基本技能,它包括一系列反映計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域廣度的思維工具。
雖然它是一項(xiàng)重要技術(shù),使計(jì)算機(jī)科學(xué)家能夠更好地處理數(shù)據(jù)、理解系統(tǒng)和創(chuàng)建可行的計(jì)算模型,但它也適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)之外的實(shí)際應(yīng)用。計(jì)算思維是學(xué)生和學(xué)習(xí)的高效工具,有助于制定可應(yīng)用于日常生活的解決問題的策略。當(dāng)這種日常生活繼續(xù)包含越來越多的數(shù)字方面時(shí),計(jì)算思維概念對(duì)于幫助人們以有效和可管理的方式解決廣泛的挑戰(zhàn)變得更加重要。
計(jì)算思維的好處和重要性是為什么它被作為教育系統(tǒng)的國(guó)家課程來教授,美國(guó)和英國(guó)就是這種情況。
使用計(jì)算思維的部門和領(lǐng)域
計(jì)算思維適用于每個(gè)人和任何人。對(duì)于希望橫向思考并生成廣泛的解決方案并調(diào)整其策略的經(jīng)理、決策者和管理員來說,它是一種授權(quán)工具。技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以使用計(jì)算思維來優(yōu)化他們的技術(shù)。
以下是一些依賴計(jì)算思維的頂級(jí)領(lǐng)域:
- 工程:用于設(shè)計(jì)、模擬、建模、優(yōu)化和預(yù)測(cè)系統(tǒng)在各種條件下的行為。
- 醫(yī)療保?。?/strong>為醫(yī)療數(shù)據(jù)提供新的分析方法,幫助開發(fā)更高效的系統(tǒng),幫助做出更好的決策。
- 金融:用于探索市場(chǎng)行為和管理保險(xiǎn)理賠。
- 數(shù)據(jù)科學(xué):與現(xiàn)代分析技術(shù)相結(jié)合,在傳統(tǒng)技術(shù)通常失敗的地方提供更好、更可量化的答案。
- 科學(xué):幫助自動(dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)高性能分析。
- 媒體:用于模擬自然事件、創(chuàng)建動(dòng)畫、設(shè)計(jì)模式、生成 3D 雕塑等。
- 法律和社會(huì)科學(xué):用于分析社交網(wǎng)絡(luò)、建模行為以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
- 環(huán)境:有助于氣候變化預(yù)測(cè)、替代能源開發(fā)、污染建模和保護(hù)規(guī)劃。
- 通信和安全:使開發(fā)高效信息傳輸和數(shù)據(jù)安全的算法變得更加容易。
當(dāng)今商業(yè)中的計(jì)算思維
計(jì)算思維對(duì)當(dāng)今的業(yè)務(wù)至關(guān)重要,它將成為未來工作機(jī)會(huì)的核心技能。隨著技術(shù)不斷變得更加復(fù)雜,我們需要了解如何收集和過濾數(shù)據(jù)。
我們還需要知道在哪里尋找數(shù)據(jù)以及如何在決策中使用它。當(dāng)面對(duì)復(fù)雜的問題時(shí),人們需要有信心和能力提出邏輯解決方案,而這可以通過計(jì)算思維來提供,計(jì)算思維靈活且提供一致的技術(shù)。
現(xiàn)代工作場(chǎng)所建立在解決問題的基礎(chǔ)上,這決定了組織的成功或失敗。計(jì)算思維使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和員工都能以更智能、更經(jīng)濟(jì)的方式提供解決方案。現(xiàn)代企業(yè)需要更智能地工作并更快地提供解決方案,并且通過為您的員工配備計(jì)算思維技能,您可以提高您的生產(chǎn)力并將業(yè)務(wù)提升到一個(gè)新的水平。
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