计算思维的理解
简述对计算思维的理解
简述对计算思维的理解
1 什么是计算思维
计算思维是一种能够利用计算机让机器自动完成任务的思想。
也
就是说，它的思想是把之前人类完成的重复任务和计算任务自动化，
利用计算机解决，从而提高效率、提高数据精度，改善工作效率。
2 计算思维的应用
计算思维已经被广泛地应用于各种各样的领域，例如在复杂数据
分析、机器学习、模型训练中都用到了计算思维。
还有自动驾驶、无
人驾驶等技术也正是借助着计算思维而发展起来的，它们大大减少了
人类的任务量，可以说是计算思维的真正的应用者。
3 如何培养计算思维
学习计算思维需要经历一定的过程，理论上需要掌握算法、计算
机程序，以及游戏规则等，只有这样才能真正培养出计算思维。
另外，培养计算思维也需要解决大量的实际问题，通过实践来了解计算机的
特点和效率，从而发展出一定的计算思维能力。
4 结论
计算思维是一种可以利用计算机处理重复性任务和复杂计算的能力，它有相当的实用性，并也被广泛的应用在各种领域，要想正确的
训练和培养计算思维，就必须要经历一定的过程，例如掌握算法、学
习计算机程序等。
计算思维在未来发展趋势十分抢眼，必定会发展出更多的新技术，打开新的应用领域。
计算思维的概念、特征、应用的内容
计算思维的概念、特征、应用的内容
计算思维是指一种通过分析、归纳和抽象等思维方式，将问题划归为可被计算机和算法解决的形式，以达到解决问题的目的。
计算思维具有以下特征：
1. 抽象化：能够将实际问题抽象成计算机可以处理的形式，通过建立模型和概念来理解和解决问题。
2. 自动化：借助计算机和算法等工具，能够将问题分解成一系列简单的计算步骤，并自动执行，以提高问题解决的效率和准确性。
3. 算法化：更注重使用算法来解决问题，即将问题划分为一系列具体的计算步骤，以得到最优的解决方案。
4. 规范化：强调使用规范的语言和符号来描述问题，以确保问题描述的准确性和可理解性。
计算思维在各个领域都有着广泛的应用，包括但不限于：
1. 计算机科学与编程：计算思维是计算机科学与编程的基础，能够帮助人们理解和解决各种复杂的计算问题。
2. 信息科学与数据分析：计算思维有助于将大量的信息和数据进行分析和处理，从而可以发现其中的模式、趋势和规律，从而做出有意义的推断和决策。
3. 工程与设计：计算思维可以帮助工程师和设计师快速而准确地解决各种工程设计和优化问题，提高产品和系统的性能。
4. 自然科学与社会科学：计算思维可以应用于自然科学和社会科学领域，帮助科学家们理解和模拟各种现象和系统，以及进行数据分析和实验设计。
总之，计算思维在现代社会中无处不在，它能够提供一种系统而高效的思维方式，使问题的解决更加科学和智能化。
第一讲 计算思维概述
社会计算改变社会学家的思考方式
根据社会科学理论，以计算技术为工具，可以： 研究人类社会的组成、关系、结构、层次、行为、运动等问题；研究社会媒 体，促进社会人群的交流与合作。
一、计算改变了什么
二．计算改变了工作方式
• 数字化会议 • 数Leabharlann 化医疗 • 数字化教学 • 数字化制造
数字化会议
数字化医疗
系统设计
问题求解
人类行为 理解
医学中的计算思维
计算思维
1）多脏器衰竭 2）心血管和脑血管同时梗塞 3）复杂疑难症的治疗方案的总体设计
计算思维（构造思维）的培养，将有助于临床医生提出“整体构架设 计解决方案”的治疗方案。
计算思维的特性
1 概念化，不是程序化。
抽象
多层次思维
计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家那样去思维意味着 远远不止能为计算机编程。它要求能够在抽象的多个层次上思维。
理解人类行为，它涵盖了计算机科学的一系列思维活动。
周以真（英文名Jeannette M. Wing，），美国计算机科学家。卡 内基-梅隆大学教授。美国国家自然基 金会计算与信息科学工程部助理部长。 ACM和IEEE会士。
问题求解中的计算思维
系统设计
建立问题模型
问题求解
人类行为 理解
选择算法
编程实现
骗支付）；
T5
• 二人都合作时，双方各得3分（合作报酬）； • 二人都背叛时，各得1分（背叛惩罚）。 • 从表可见：5>3>1>0，得出：T>R>P>S。
R3 P1 S0
囚徒的收益和支付矩阵
论计算思维 哈工大计算机作业
周教授说，计算机思维是每个人的基本技能，不只属于计算机科学家。在阅读，书写和算术之外，应该把计算机科学加入每个儿童的分析能力培养。和出版社促进了3个 R（阅读，书写和算术Reading, Writing & Arithmetic）的传播相类似，计算机和使用电脑促进了计算机思维的传播学计算机专业的可以做任何事情。周教授还说，你如果学的是英语或数学，可以从事很多不同的职业。计算机科学也一样。计算机专业的职业可以是医学，法学，商务，政治，任何一种科学或工程学，甚至美学。计算机专业的教授应该给大学新生上一门课，“怎样像计算机科学家一样思考？”，给非计算机专业的人讲，而不仅是给本专业的人听。还应该让要上大学的学生了解计算机方法和模型，而不是叹息对计算机感兴趣的人少了，或者计算机科学的研究经费减少了。我们要想办法激发公众的兴趣和对这个领域的智力的探索。这样我们才可能传播计算机科学的乐趣，地位和力量，普及计算机思维。这样，我们在教学中就需要从小培养学生的计算思维能力。在大学的教学中，涉及了5项计算机科学基础概念，包括，
(1)计算思维是一种形式规整的思维。算法确定性是算法和程序的基本要求，它的实现一定会使用基于数学语言的符号系统，即使用一种有限的确定性符号系统来描述问题和问题求解过程。算法确定性表明算法的每一步操作必须是确切定义的，没有任何二义。所以，计算思维体现的正是严谨的、形式的、规整的逻辑思维。计算思维使用形式化语言来准确描述问题求解过程。自然语言中往往因文化习惯的差异，会出现许多二义性。在计算思维学习中，需要将计算任务用确定化的、形式化的、唯一化的语言进行描述。程序设计语言作为一种确定性符号系统，就可以进行形式化思维训练。
论计算思维
摘要：计算思维自其提出以来就备受关注，本文将介绍计算思维的定义，计算思维在其他学科的应用，计算思维的重要性和局限性，以及如何利用计算思维进行人才的培养。
什么是计算思维+计算思维的含义
什么是计算思维计算思维的含义你知道计算思维吗?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。
下面小编为你整理计算思维，希望能帮到你。
什么叫计算思维计算思维的含义计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能。
计算思维与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。
美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)Jeannette M. Wing 教授2006年3月在美国计算机权威期刊Communication of the ACM上将计算思维定义为：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。
计算思维具有如下特征：(1)计算思维是概念化的抽象思维，而非程序思维。
(2)计算思维是人的思维，而非机器的思维。
(3)计算思维是思想，而非人造品。
(4)计算思维与数学和工程思维互补和融合。
(5)计算思维面向所有的人，所有的领域。
(6)如同“读、写、算”一样，计算思维是一种基本技能。
计算思维教育实践途径计算思维培养，具体到中小学教育实践中，必须要有一个依托工具和抓手。
中小学信息技术课程中，如何渗透计算思维教育，可以从如下几个方面尝试。
(一)在计算机程序设计教学中渗透计算思维通过计算机程序设计教学培养学生的计算思维，是中小学信息技术教师最容易上手的做法。
对于计算思维的培养，宜选择可视化的、模块化的、易于学习的程序设计软件。
LOGO语言是一种早期的编程语言，也是一种与自然语言非常接近的编程语言，它通过“绘图”的方式来学习编程，对初学者特别是儿童进行寓教于乐的教学方式。
至今还有很多人使用LOGO语言教学生程序设计，2012韩国对小学教师职前培训增加的计算思维的内容，就是借助LOGO语言的算法学习项目实施的。
Scratch是一种新式的程序语言，可以让你用非常简单的方式，创造属于你自己的故事、动画、游戏、音乐甚至是绘画，并且可以轻易的分享至网络上。
计算思维概念知识点总结
计算思维概念知识点总结计算思维概念知识点总结计算思维是一种关于解决问题和处理信息的思维方式，强调运用信息技术和计算方法来分析和解决问题。
随着智能时代的到来，计算思维的重要性日益凸显，对于培养创新能力和解决实际问题具有重要意义。
本文将综述计算思维的相关概念和知识点，包括算法思维、抽象思维、系统思维、逻辑思维、创新思维等。
一、算法思维算法思维是指从问题到解决方案的过程中，通过设计和运用算法的思维方式。
算法思维强调问题的分解和解决方案的设计，需要具备分析问题的能力和设计解决方案的能力。
对于初学者而言，可以通过学习和实践编程来培养算法思维，掌握常见的算法和数据结构。
二、抽象思维抽象思维是将事物或问题的共性和关键特征抽取出来，形成概念和模型的思维方式。
抽象思维能够帮助我们理清事物之间的关系和逻辑，从而更好地分析和解决问题。
在计算思维中，抽象思维常见于问题建模、问题转化和解决方案的设计过程中。
三、系统思维系统思维是指从整体和结构的角度来看待问题，考虑事物之间的相互关系和影响。
系统思维能够帮助我们发现问题的本质和内在规律，从而提出更好的解决方案。
在计算思维中，系统思维常见于设计复杂系统和优化方案的过程中。
四、逻辑思维逻辑思维是指按照严谨的逻辑和推理方式来分析和解决问题的思维方式。
逻辑思维能够帮助我们通过推理和演绎来验证和证明问题的正确性，从而提高问题解决的准确性和效率。
在计算思维中，逻辑思维常见于设计算法和程序的过程中。
五、创新思维创新思维是指突破传统思维模式，寻找新的解决方案和方法的思维方式。
创新思维能够帮助我们发现和解决问题的新角度和新思路，从而提出更具创新性和独特性的解决方案。
在计算思维中，创新思维常见于设计新的算法和应用的过程中。
六、综合运用在实际问题解决中，计算思维的不同思维方式往往需要综合运用。
例如，在解决一个复杂问题时，可以先通过系统思维分析问题的整体结构和关键因素，然后运用抽象思维和算法思维进行问题建模和解决方案的设计，最后运用逻辑思维验证解决方案的正确性。
简述对计算思维的理解
简述对计算思维的理解计算思维是指人们利用计算机科学的基本概念和方法，用逻辑和数学的思维方式解决问题的能力和思维方式。
它凭借着收集、组织、表示、处理数据的特点，在现实世界中抽象和使用算法，以及利用技术工具和计算机语言进行处理。
计算思维在现代社会中发挥了重要作用。
它帮助我们从复杂的问题中找到简洁的解决方案，来促进除计算机科学以外的领域的发展。
计算思维不仅适用于计算机编程领域，也可以应用于数学、科学、工程、管理等各个领域。
首先，计算思维强调分析问题和解决问题的能力。
它通过抽象、分解和归纳等思维方式，将复杂的问题转化为具体而简单的子问题，并通过逐步解决问题的方式来寻找问题的解决方案。
计算思维逐渐地教会我们如何进行系统性和逻辑性的思考，从而为我们提供了解决问题的框架。
其次，计算思维还强调设计和优化的能力。
计算思维要求我们学会使用算法和数据结构等计算工具，提供高效的解决方案。
在这个过程中，我们需要评估不同解决方案的效果，并设计最优的算法来满足需求。
通过这样的实践，我们可以提高问题解决的效率和质量。
此外，计算思维也注重团队合作和创新的能力。
在现实世界中，大多数问题往往都是复杂而多样化的，需要多领域的知识和技能来解决。
计算思维鼓励人们进行跨学科的合作，通过不同领域的专业人士的智慧和经验，共同寻找最佳解决方案。
此外，计算思维还鼓励孜孜不倦地进行创新实践，不断尝试新的方法和技术，以推动社会的发展和进步。
最后，计算思维也是一种生活方式和态度。
它强调思考和思维的重要性，鼓励人们学会与问题对话，提出关键性的问题，并通过自学和探究来找到解决方案。
还有，计算思维也提倡适应和变革的能力，以应对快速变化的社会和科技环境。
总而言之，计算思维是一种强调分析、设计、团队合作和创新的思维方式，它通过具体的方法和技术帮助我们解决各类问题。
它不仅帮助推动了计算机科学和技术的发展，也对人们掌握思辨和解决问题的能力有着积极的影响。
对计算思维的理解
对计算思维的理解
计算思维是一种解决问题的方法和思维方式，它强调使用计算机科学中的概念和技术，将问题分解为更小的部分，以便更好地理解和解决。
计算思维不仅仅是关于编程和算法，而是更广泛的关于解决问题和思考的方法。
它包括了逻辑思考、分析问题、解决问题的创造性思维以及使用技术工具的能力。
计算思维对于现代社会来说越来越重要。
随着技术的发展和应用，计算思维不仅可以用于计算机科学领域，而且可以扩展到其他领域，例如医学、法律、商业和科学等。
通过计算思维，人们可以更好地理解和解决问题，提高效率和创造力。
在教育领域，计算思维也越来越重要。
计算思维教育可以帮助学生掌握基本的计算机科学概念和技术，培养创造性思维和解决问题的能力。
此外，计算思维教育也可以帮助学生更好地理解和应用科学知识，提高科学素养和实践能力。
总之，计算思维是一种重要的思维方式和解决问题的方法，它可以帮助人们更好地理解和解决问题，提高效率和创造力。
在现代社会和教育中，计算思维越来越重要，它不仅可以用于计算机科学领域，而且可以扩展到其他领域，为人们提供更好的生活和工作体验。
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计算思维的理解、必要性及其应用实例分析
1·计算思维的理解
1.计算思维的概念
2006年卡基梅陇大学周以真教授发表了一篇影响深远的题为《computational thinking》的论文，将“计算思维”这一由来已久但很陌生的词语展现给世人。
文中，她使用了”硬科学”的术语对计算思维进行了描述。
我个人总结为：计算思维是一种基于数学与工程、以抽象和自动化为核心的、用于解决问题、设计程序、理解人类行为的概念。
这里请注意，计算思维是一种思维，它以程序为载体，但不仅仅是编程。
它着重于解决人类与机器各自计算的优势以及问题的可计算性。
人类的解决思维是用有限的步骤去解决问题，讲究优化与简洁；而计算机可以从事大量的重复的精确的运算，并乐此不疲。
（我是说，假如运算的循环没有造成它的机器故障的话。
）那么，这个问题是否不一定需要最精确的计算而只要求满足一定的精度？如果是，就可以用计算机来计算。
那么那些事可计算的，可计算性有七大原则：程序运行、传递、协调、记忆、自动化、评估与设计。
【1】
2.四色问题的解决
计算思维的优势最典型的体现莫过于“四色问题”的解决：
四色问题是公认的数学难题，经历几个世纪，经历数百位数学家的努力，它仍巍然不动。
后来有数学家提出四色问题可以进行分类讨论。
只不过嘛，虽然这位数学家明确指出，分类的状况是有限的，仍然数字巨大，非人力所能及。
而后来美国伊利诺伊大学哈肯与阿佩尔利用计算机程序对这有限而众多的情况进行了计算分析，凭借计算机“不畏重复不惧枯燥”、快速高效的优势证明了四色定理。
3.计算思维的人机分工
在计算思维的概念中，我们可以通过消减，嵌入，转换与模拟对问题进行处理，化难为易。
将复杂的问题分解成简单的问题，把复杂而枯燥需要精确计算的任务交给计算机，人去解决那些被化为可以解决的问题。
同时，我们可以将简单的程序、系统进行组合，得到复杂的系统发挥更大的作用。
而为了达到这一目的，我们需要与计算机交流，我们需要将现象转化为符号，以便于计算机理解，同时我们将其抽象赋予不同的含义，之后通过编程赋予计算机以“思维”，让它自动地进行运行，得到新的东西，这个过程我将之称为创造。
编程只是读写水平，理解系统是流畅水平而知道如何应用，如何将计算机技术用于自己从事的领域，这就是计算思维。
【2】
2.重要性
1.由来
计算思维由来已久，最早可以追溯到利用计算机技术计算火炮杀伤范围来支援炮兵，之后随着硬件技术按照摩尔定律不停地发展，计算机语言越来越高级，计算机的功能越来越强大。
计算机技术走进各个领域，计算机科学家与其他领域科学家一起合作，解决了许多其他领域的难题。
生物领域中，科学家利用计算机模拟细胞间蛋白质的交换，基因研究者利用计算机技术发现了控制西红柿大小的基因与人体癌症的控制基因拥有相似性。
生态学家利用计算机技术构建模型以研究全球气候变暖问题 (3)
2.生活的要求
与此同时，随着计算机微型化，智能化的发展，计算机已经与人们的日常生活息息相关，通信技术的发展迅速，物联网的出现，RFI技术设想的提出与应用······我们的生活已离不开计算机，难道我们不应该了解它吗？
3.科研的必要
对于各个想要在自己领域有一定成就的人来说，计算思维必不可少。
一支笔，一张纸的时代已经结束，现在的研究不再仅仅是通过现象或需求而进行研究其本质，通过抽象，我们建立模型。
通过自动化，我们模拟随机性。
科学研究已经不再是简单的对规律进行概括，在限定范围内进行推演。
我们可以创造，“无中生有”。
我们可以凭借计算机的可大量重复的高效优势预测所有结果。
例如，我们可以将基因编码，对其进行组合，从而创造新的基因，对其进行挑选以达成人类的要求。
4.一种基本技巧
当今时代，没有文明人可以离开计算机独立生活，（比如，打电话你就搞不定），计算思维的普及是跨学科、跨领域合作的要求。
因此，周以真教授在她的论文中说：
Computational thinking is a fundamental skill for everyone, not just for computer scientists.To reading，writing，and arithmetic,we should aa computer thinking to every child’analytical ability.Just as the printing press facilitated the spread of the three Rs,what is appropriately incestuous about this vision is that computing and computers facilitate the spread of computational thinking.【4】所以我们要重视计算思维的培养与推广，使得计算思维真正成为人类的一项基本的思维能力，从而促进人类智力的提升。
3.应用实例
1.“专家”大众化
日常生活中，我们频繁地使用家用电器。
以微波炉为例，使用微波炉的家庭主妇恐怕没有几个能深入了解微波的加热原理、电路通断的控制、计时器的使用等等，但这不意味着她们不能加热食品。
那些复杂难懂的理论以及操作系统由专家和技术人员进行处理。
他们将电器元件封装起来，复杂的理论被简化成说明书上通俗易懂的操作操作步骤。
是的，使用微波，控制电路，这些是一般人无法解决的。
然而当那些电路的通断、产生的现象被抽象以后，我们就可以仅凭那些按钮去操作，并且可以预见它产生的结果。
通过抽象，复杂的问题被转化为可解决的问题。
所有可能用到的程序都被提前储存起来，主妇的指令通过按钮转化为信号从而调用程序进行执行，自动地控制电路的开合、微波的发射，最后将信号转化为热量。
2.“大师”普遍化
音乐的欣赏也是人们娱乐的一个重要组成部分。
《命运交响曲》、《蓝色多瑙河》、《安魂曲》······大师的作品令人陶醉。
许多人苦于不识音律，无法谱出自己的乐曲，（噪音偏多）。
而现在随着计算机技术的发展，不识音律者也可以园谱曲之梦。
简单地以诺基亚手机上的自谱铃声来说，计算机事先将音乐转化为符号，并将其运行程序储存起来，用户键入音符时，会在提示下键入符合声乐规律的符号，（一个避免噪声的很有效的措施），用户将符号进行组合，然后计算机将之转化为声音输出出来。
声音被抽象为符号，避免了不会操纵乐器的尴尬，而正常情况下，每个人都可以操纵按键。
在用户输入后，计算机自动地提示并执行。
这一过程中，声乐（数据）被转化为符号，符号有被转化为声乐（数
据）。
这一技术把演奏乐器与识别音律这一难题分解为用户可以解决的问题，即键入符号。
用户发挥了作为人类的创造性，而计算机提供了音乐法则并担当了乐器的角色。
计算思维让每个人都成为音乐家。
计算思维可以改变世界，或者说，它正在改变世界。
参考文献：
【1】【2】,Ljubomir Porkovic and Amber Settle,Depaul University,December 18,2009，《Computational Thinking Across the Curriculum》
【3】Committee for the Workshops on Computational Thinking; National Research Council，《Report of a Workshop on The Scope and Nature of Computational Thinking》，2010,National Academy of Sciences
【4】Jeannette M·Wing,Carnegie Mellon University,《Computational Thinking》, COMMUNICATIONS OF THE ACM, March 2006/Vol 49.No.3。