计算思维如何像计算机科学家那样思考？

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1、计算思维2011年秋如何像计算机科学家那样思考？来源:1.JeannetteWing(周以真)ofCMU.该领域的展望：计算思维将是到21世纪中叶时，世界上每个人的基本技能。-就如同读、写、以及算数。-想象：每个孩子都知道像计算机科学家那样思考！-计算技术和计算机将使计算机思维得以普及。计算思维：计算思维所完成的一些问题，单凭人本身不能完成。如：-求解问题。-设计系统-理解人和机器智能的能力和局限计算思维的两个A：Abstraction（抽象）-计算思维同时在多个抽象层次上同时进行。-计算思维定义层次之间的关系。Automation（自动化）-计算

2、思维的思考方式是：使抽象层次及其关系机械化。机械化的可行性是由精确和严格的符号和模型所保证。-在下面是一些“机器”（人或计算机，虚拟或实际的）。这就给我们以伸缩的能力和胆识。计算思维的影响：计算思维，尤其是机器学习，使统计学产生了变革。计算思维将会生物学产生巨大影响。计算思维正在影响经济学。博弈论计算思维正在影响化学。纳米计算计算思维正在影响物理。量子计算其它：脑科学、地质学、天文学、电气、土木、机械、航空航天、社会科学、医学、法律、娱乐、艺术、体育等。类比：大胆展望：计算思维不仅对于其他领域的科学家，而且对每个人都适用。普适计算是昨天的

3、梦想，今天的现实。计算思维是今天的梦想，明天的现实。计算思维是什么？不是什么？是概念化，不是编程计算机科学不仅是编程是基本原理，不是生搬硬套的技能是人，而不是计算机的思考方式。是数学思维和工程思维的互补和结合。-数学是基础，工程是要处理现实问题。是思想，而不是制品。-不仅是软件/硬件，而是计算概念。适用于任何人，任何地方。–C.T.willbearealitywhenitissointegraltohumanendeavorsthatitdisappearsasanexplicitphilosophy.教育/课程的改革：要在信息课程及相关课

4、程中渗透计算机科学家的思考方式，而不仅仅是程序设计。联合国内和国际组织进行课程改革。这是一个综合效应。实例：约束满足问题的应用设想：当你有了一项特殊才能的时候，你能更好更有效地做更多的事情。比如：你有杰出的计算才能。再比如：你有超常的记忆能力。再再比如：你有强大的推理能力。冯.诺依曼：1903，12，28–1957，2，8传奇学问广博的数学家。在集合论、泛函分析、量子力学、测度论、几何、流体力学、经济学、线性规划、博弈论、计算机科学、数值分析、统计学，以及其他很多领域都做出了杰出的贡献。被认为是历史上最伟大的数学家之一。HansBethe

5、stated“IhavesometimeswonderedwhetherabrainlikevonNeumann‘sdoesnotindicateaspeciessuperiortothatofman”.冯.诺依曼：1903，12，28–1957，2，8神童1903年生于布达佩斯的一个犹太家庭。在语言、记忆、数学方面是神童。被6岁以前就能用古希腊语讲笑话，对电话簿过目不忘，并表现出杰出心算能力。6岁时，就能凭脑力立即计算8位数除法。8岁时，就精通了微积分。15岁时，跟随著名数学家GáborSzegő学习。第一次会面时，GáborSzegő对这个

6、孩子的数学极为震惊，以至于broughttotears。冯.诺依曼：1903，12，28–1957，2，8轶事冯·诺依曼思考问题的速度真是令人敬畏。G.波列亚也承认，“约翰尼是我唯一感到害怕的学生。如果我在讲演中列出一道难题，讲演结束时，他总会手持一张潦草写就的纸片向我走来，告诉我他已把难题解出来了。”无论是抽象的求证还是运算，他做起来都是得心应手的。曾经碰到别人问他一个中国小学生都很熟的问题，就是两个人相向而行，中间有一只狗跑来跑去，问两个人相遇之后，狗走了多少的这种。应该先求出相遇的时间，再乘狗的速度。诺依曼瞬间给出了答案，提问的人很失望，说你以前

7、一定听说过这个诀窍吧，他指的是上面的这个做法。诺依曼说：“什么诀窍？我所做的就是把狗每次跑得都算出来，然后算出那个无穷的级数。”一则国内的报导:中国奥数题让我思路混乱事件：1、2、3、2、3、4、3、4、5、4、5、6……前500个数的和是多少？这是一道小学奥数题，可鼎鼎有名的数学家也没能一下子解出答案。中广网北京5月8日消息 “我能不能不做这道题，感觉我现在的思路比较混乱……”，这是奥昆科夫被一道小学奥数题“为难”后告诉记者的。当中国记者把这道题递给俄罗斯数学家奥昆科夫，他一时也不能很快算出。奥昆科夫2006年获得菲尔茨奖，这个奖项被誉为数学中的“

8、诺贝尔奖”。奥昆科夫对中国小学生拼命学奥数感到十分不解，他本人就