计算思维四种思维方式的举例
第一讲 计算思维概述知识交流
如果是5栋房子？
1
2
3
4
5
B
A
C
D 1E
警察抓小偷
警察局抓了a，b，c，d四名偷窃嫌疑犯，其 中只有一人是小偷，审讯记录如下：
A说：我不是小偷 B说：c是小偷 C说：小偷肯定是d D说：c在冤枉人
四个人中，三个人说的是真话，一个人说的是假话， 请问谁是小偷？
编程
For x=1 to 100 For y=1 to 100 Z=100-x-y If 5*x+3*y+z/3=100 then Print x,y,z End if Next for
Next for
计算思维能够反映人类思维活动，高效执行。
计算机解题方法
计算机解决问题步骤：
理解问题，寻找解决问题的条件； 从问题抽象出适当的数学模型，然后设计解决这个数学模型
计算改变了世界
美国学者尼葛洛庞帝在其 1996年出版的《数字化生 存》一书中提出的，按照 他的解释，计算不再只与 计算机有关，它决定我们 的生存。
尼葛洛庞帝 （Negroponte）为美国麻 省理工学院教授及媒体实验室的创办人。 西方媒体推崇他为电脑和传播科技领域 最具影响力的大师之一， 1996年7月被 《时代》周刊列为当代最重要的未来学 家之一。
数学机械化改变着数学家的思考方式
数学机械化，就是刻板化和规格化。---吴方法（吴文俊） 数学问题的机械化，就是要求在运算或证明过程中，每 前进一步之后，都有一个确定的、必须选择的下一步， 这样沿着一条有规律的、刻板的道路，一直达到结论。
吴文俊-中科院资深院士
吴先生创立了初等几 何定理证明的机械化 方法，国际上称“吴 方法”，首次实现了 高效的几何定理的机 器证明。
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
计算思维的典型案例
计算思维的典型案例
计算思维是一种解决问题的思维方式，它强调利用计算机的计算能力来解决问题。
以下是几个典型案例：
1. AlphaGo：AlphaGo是由DeepMind公司开发的人工智能程序，它利用计算思维的方法，在围棋比赛中战胜了世界冠军李世石。
AlphaGo利用深度学习算法对大量围棋对局进行学习，并通过数学建模和搜索算法找到最优策略。
2. 搜索引擎：搜索引擎是计算思维的典型应用之一。
搜索引擎
通过计算机算法和大规模数据分析，能够在海量信息中迅速找到用户需要的信息。
搜索引擎的核心技术包括网页爬虫、索引技术、排名算法等。
3. 数据分析：数据分析是一项基于计算思维的工作。
数据分析
师利用计算机技术，对大量数据进行挖掘和分析，从中提取有价值的信息和规律。
数据分析已经成为企业决策和市场营销中不可或缺的工具。
4. 人脸识别：人脸识别是计算思维在生物识别领域的应用。
人
脸识别技术利用计算机算法和模式识别技术，对人脸进行分析和比对，从而实现身份识别和安全认证等功能。
人脸识别已经广泛应用于公安、金融、门禁等领域。
计算思维已经成为21世纪的必备技能之一。
通过学习计算思维，我们可以更好地应对日益复杂的社会问题和挑战。
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计算思维的应用案例
计算思维的应用案例计算思维是指通过对问题的分析、抽象、建模和计算来解决问题的一种思维方式。
它在现代社会中得到了广泛的应用，不仅在科学研究领域，也在商业、工程、医学等各个领域都有着重要的作用。
下面我们将通过几个具体的案例来展示计算思维在实际中的应用。
首先，我们来看一个商业领域的案例。
假设一个公司需要制定一个销售策略，以提高产品的销售量。
这时，计算思维可以帮助公司分析市场数据，找出潜在的客户群体，预测产品的需求量，甚至可以通过建立销售模型来优化销售策略。
通过计算思维，公司可以更加科学地制定销售计划，提高销售效率，降低成本，从而实现利润最大化。
其次，我们来看一个工程领域的案例。
假设一个工程团队需要设计一座桥梁，以连接两座城市。
在桥梁设计过程中，计算思维可以帮助工程师们分析地质数据，预测桥梁受力情况，优化桥梁结构，甚至可以通过模拟计算来验证设计方案的可行性。
通过计算思维，工程团队可以更加准确地设计出符合要求的桥梁，确保其安全可靠，为城市间的交通提供便利。
再来看一个医学领域的案例。
假设一家医院需要制定一份疾病预防方案，以提高患者的健康水平。
在制定预防方案的过程中，计算思维可以帮助医生们分析患者的健康数据，预测疾病的发生概率，优化预防方案，甚至可以通过数据挖掘来发现潜在的健康风险。
通过计算思维，医院可以更加科学地制定出符合患者实际情况的预防方案，提高预防效果，降低医疗成本。
通过以上几个案例，我们可以看到计算思维在不同领域中的应用。
它可以帮助我们更加科学地分析问题，更加准确地预测结果，更加有效地解决挑战。
因此，无论是在学术研究、商业决策、工程设计还是医学治疗等领域，计算思维都具有重要的意义。
我们应该不断地提升自己的计算思维能力，以更好地适应现代社会的需求，为社会发展做出更大的贡献。
生活中的计算思维例子
生活中的计算思维例子
以下是 8 条关于生活中的计算思维例子：
1. 咱每天早上起来搭配衣服，这难道不是一种计算思维吗？你想想，要根据天气、场合、颜色来选择最合适的那一套，就像电脑程序在计算最优方案一样！比如说今天要去爬山，那肯定得选轻便运动的服装，这就是一种快速的“计算”呀！
2. 你去超市买菜的时候，有没有注意过呀？比较不同商品的价格、重量、品质，然后选出性价比最高的，这和计算复杂的数学题没啥两样嘛！就好比你在计算怎么样花最少的钱买到最多最好的菜。
3. 做饭的时候也有计算思维呢！放多少盐、多少调料，不就像是在精确计算吗？哎，就像你想做一道美味的红烧肉，盐多了咸，盐少了没味，这可不得好好“计算”一番呀！
4. 朋友间分配任务也需要呀！几个人一起完成一件事，每个人要负责哪部分，这难道不是在进行任务的“计算分配”吗？就像咱们那次一起布置房间，不就是合理安排各自工作嘛。
5. 出去旅游规划行程也是啊！时间有限，景点那么多，怎么安排路线才能玩得最多最好，这不就是在进行一道道“行程计算”嘛！哇，想想那些美好的旅游经历，可都是精心“算计”出来的呢。
6. 就连玩游戏也有计算思维呢！比如下棋，怎么走才能赢，这可不是随便下下就行的呀，得思考、得计算！哎呀，下棋的时候那可真得动点小脑筋呢。
7. 装修房子的时候不也一样嘛！预算有限，怎么分配在不同的地方，怎么选择材料，这不就是在进行大型的“家居计算”嘛！嗨，还真是不容易呀。
8. 平时整理房间的时候，把东西分类摆放，让空间利用最大化，这难道不是一种对空间的“计算管理”吗？哈哈，怪不得整理完房间会感觉那么爽呢！
我觉得计算思维真的无处不在呀，它让我们的生活更有规划，更高效，也更有趣呢！。
计算思维四种思维方式的举例
Decomposition 分层思维Decomposition is the process of breaking large problems into smaller parts. These smaller parts are easier to understand, making the problem easier to solve.分层思维是将一个大问题拆解成许多小的部分。
这些小部分更容易理解，让问题更加容易解决。
How do we make a hamburger? 怎样制作汉堡包？We can break it down to its ingredients: 我们可以将汉堡包分成几个部分Upper bun 最上层的圆面包Lettuce 生菜Tomato 西红柿Cheese 奶酪Beef patty 牛肉馅饼Lower bun 下层的圆面包Pattern Recognition 模式识别Pattern recognition is the process of identifying patterns and trends among the parts of a problem. You can find patterns from previous experiences and apply them to other problems as well!模式识别是识别不同问题中的模式和趋势（共同点）的过程。
你能从以往的经验中得到规律并且举一反三将它运用到其他的问题中。
Sequential patterns are when you arrange items in sequence:顺序模式是按顺序排列项目（所有物品）Grouping patterns are when you group items that are similar:分组模式是将相似的项目(物品)分成一个组Algorithmic Thinking 流程建设Algorithmic Thinking is the process of solving a problem step by step. When you get ready for school, tie your shoelaces...you’re using it in daily li fe without realising!流程建设是一步步解决问题的过程。
计算思维的应用案例
计算思维的应用案例计算思维是指通过逻辑分析、数据处理和数学计算等方式来解决问题和做出决策的思维方式。
在当今信息化和数字化的时代，计算思维已经成为了一种必不可少的能力。
它不仅在科学研究和工程技术领域有着广泛的应用，同时也在商业管理、金融投资、医疗健康等各个领域都发挥着重要作用。
下面我们将通过几个具体的案例来探讨计算思维的应用。
首先，让我们来看一个商业管理领域的案例。
假设一个零售商要确定每个季度的产品订购量，传统的做法可能是根据经验和直觉来决定。
但是，如果能够运用计算思维，通过对历史销售数据的分析和预测，结合市场需求和竞争对手的情况，利用相关的数学模型和算法来计算出最佳的订购量，那么就能够更加科学和准确地进行决策，避免因为过量或者不足的库存而导致的损失。
其次，让我们来看一个医疗健康领域的案例。
在医疗诊断和治疗中，医生们需要根据患者的病情和病史来做出诊断和治疗方案。
利用计算思维，可以通过大数据分析和人工智能技术，将患者的各种指标和病情数据进行综合分析，辅助医生做出更加准确和科学的诊断，甚至可以根据个体化的数据来制定个性化的治疗方案，提高治疗效果和降低医疗风险。
再来看一个金融投资领域的案例。
投资者在进行投资决策时，需要考虑多个因素，包括市场行情、公司业绩、行业前景等。
利用计算思维，可以通过量化分析和模型建立，对市场数据和公司财务数据进行深入挖掘和分析，从而找到投资机会和优化投资组合，降低投资风险，提高投资收益。
最后，让我们来看一个科学研究领域的案例。
科学研究需要大量的实验数据和理论模型来支撑，而计算思维可以帮助科学家们进行数据处理和模拟实验，加快科学研究的进程。
例如，利用计算思维可以对复杂的物理现象和化学反应进行模拟计算，从而揭示其中的规律和机制，为科学发现和技术创新提供重要支持。
综上所述，计算思维在商业管理、医疗健康、金融投资和科学研究等各个领域都有着重要的应用价值。
通过运用计算思维，可以更加科学和准确地进行决策和问题解决，提高效率和降低风险，推动各行各业的发展和进步。
生活中运用计算思维的例子
生活中运用计算思维的例子
嘿，你知道吗？生活中到处都能运用计算思维呢！就说平时咱们出去买东西吧，这不就是个很好的例子嘛。
咱得算算手里的钱够不够买想要的东西呀，这就是在运用计算思维！比如你看到一件超级喜欢的衣服，价格摆在那，你不得在心里快速地盘算一下值不值这个价，自己能不能承担呀！
再想想做饭的时候，要准备几个人的量，需要多少食材，这也是计算思维呀！像妈妈每次做饭，总会念叨着：“这么多人吃饭，得放多少米才够呀。
”这可不就是在计算嘛。
还有安排时间呢！哎呀，每天时间就那么多，你得好好分配呀。
比如说，今天晚上有两个小时空闲，你得想想是用一个小时来看书，一个小时来玩游戏呢，还是把更多时间分配到学习上。
这多像一个资源分配的问题呀，这不就是计算思维在发挥作用嘛！
还记得上次和朋友们一起出去玩，大家商量怎么去目的地。
有的说坐公交，有的说打车，这时候你就得计算一下哪种方式更省钱、更快捷呀！你说是不是？就好像在解决一个复杂的数学问题似的。
就连玩游戏也少不了计算思维呀！玩拼图的时候，你得算计着怎么把那些碎片拼在一起才最合适，这就是一种巧妙的计算呢！
生活中真的处处都是这种需要我们运用计算思维的时候。
它就像是我们的一个秘密武器，帮助我们做出更好的决策，让生活更有条理呀！所以说呀，可别小瞧了这些生活中的小细节，它们都蕴含着大大的智慧呢！。
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Decomposition 分层思维
Decomposition is the process of breaking large problems into smaller parts. These smaller parts are easier to understand, making the problem easier to solve.分层思维是将一个大问题拆解成许多小的部分。
这些小部分更容易理解，让问题更加容易解决。
How do we make a hamburger 怎样制作汉堡包
We can break it down to its ingredients: 我们可以将汉堡包分成几个部分
Upper bun 最上层的圆面包
Lettuce 生菜
Tomato 西红柿
Cheese 奶酪
Beef patty 牛肉馅饼
Lower bun 下层的圆面包
Pattern Recognition 模式识别
Pattern recognition is the process of identifying patterns and trends among the parts of a problem. You can find patterns from previous experiences and apply them to other problems as well!
模式识别是识别不同问题中的模式和趋势（共同点）的过程。
你能从以往的经验中得到规律并且举一反三将它运用到其他的问题中。
Sequential patterns are when you arrange items in sequence:
顺序模式是按顺序排列项目（所有物品）
Grouping patterns are when you group items that are similar:
分组模式是将相似的项目(物品)分成一个组
Algorithmic Thinking 流程建设
Algorithmic Thinking is the process of solving a problem step by step. When you get ready for school, tie your shoelaces...you’re using it in daily life witho ut realising!
流程建设是一步步解决问题的过程。
当你准备去学校，系好了鞋带….你却没有意识到你已经在日常生活中使用流程建设了
We can plan a schedule for the day with it: 我们可以用它来计划一天的日程安排
早上
Wake up 起床
上午九点
School 去学校
下午三点
Practice sports 做运动
晚上九点
Sleep 睡觉
We can draw Doodle step by step: 我们来一步步地涂鸦
1.Draw a circle 1. 画一个圆圈
2.Add 2 ears… 2.加上两个耳朵…
3.Add a mane… 3.再加上头发…
4.And a face! 4.再画上一张脸！
Abstraction 抽象化
Abstraction is the process of removing unnecessary information to focus on what is essential.
抽象化是关注关键信息，忽略不必要细节的过程
Can you guess what these shapes are
你能猜到这些图形是什么吗
If you guessed them correctly, that’s abstraction! You have focused on their defining features.
如果你猜对了，那你就知道什么是抽象化了。
你要关注它们最典型的特征。
Can you guess where these animals live
你能猜出来这些动物生活在哪里吗
That’s right, underwater -- you can guess by focusing on their fins, which they use to swim!
对了！在水里面—你能从它们的鱼鳍看出来，那是它们用来游泳的！。