ما هو التفكير الحسابي؟

يتطلب العصر الذي نعيش فيه طرقًا جديدة للتفكير لحل مجموعات جديدة من التحديات. لقد أدى ظهور الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML) إلى ظهور عالم جديد يعتمد على البيانات، الأمر الذي يتطلب أساليب مبتكرة. 

التفكير الحسابي ، الذي يشار إليه غالبًا باسم CT ، هو أسلوب لحل المشكلات يستخدمه مبرمجو الكمبيوتر عند كتابة برامج وخوارزميات الكمبيوتر. في حالة المبرمجين ، يقومون بتقسيم المشكلات المعقدة إلى أجزاء أصغر حجمًا ، مما يسهل فهمها بشكل كامل وتطوير الحلول التي تعمل مع كل من أجهزة الكمبيوتر والبشر. 

يطبق البشر أيضًا أسلوب التفكير الحسابي خارج البرمجة. يقسم المشاكل إلى أجزاء أصغر وأبسط قبل تحديد الحلول لمعالجة كل مشكلة على حدة. هذا يجعل عملية حل المشكلات أسهل بكثير للفهم. 

هناك بعض المتطلبات للتفكير الحسابي. أولاً ، يتطلب منك استكشاف المشكلات وتحليلها بدقة لفهمها. يتطلب منك أيضًا استخدام لغة دقيقة عند تحديد كل من المشاكل والحلول ، ويجب عليك تطبيق تفكير واضح في كل مرحلة من مراحل العملية. 

يساعدنا التفكير الحسابي في حل أي مشكلة معينة بطريقة منهجية ، مما يمكننا من تطوير ووصف الحلول بمصطلحات بسيطة يمكن تنفيذها إما بواسطة الإنسان أو الكمبيوتر. 

أربع تقنيات رئيسية للتفكير الحسابي

عند النظر إلى التفكير الحسابي ، هناك أربع تقنيات أساسية يجب فهمها: 

• تقسيم: تقسيم المشكلات المعقدة إلى أجزاء أصغر يسهل التعامل معها.
  
• التعرف على الأنماط: تحديد أوجه التشابه بين المشاكل وداخلها.

• التجريد: التركيز على المعلومات المهمة مع استبعاد التفاصيل غير ذات الصلة.

• خوارزميات: تطوير حل خطوة بخطوة أو قواعد معينة يجب اتباعها لحل المشكلة.

كل واحدة من هذه التقنيات لا تقل أهمية عن التي تليها. إذا فقدت واحدة ، فمن المحتمل أن ينهار النظام بأكمله. 

عند محاولة حل مشكلة معقدة ، ليس من السهل البدء. مع التفكير الحسابي ، فإن تعفن تتضمن العملية تقسيمها إلى مشاكل صغيرة يسهل التعامل معها. يمكنك بعد ذلك إلقاء نظرة على كل واحدة من المشكلات الأصغر على حدة والتفكير في كيفية حل المشكلات المتشابهة سابقًا ، وهو التعرف على الأنماط تقنية. ثم تستخدم ملف التجريد تقنية للتركيز فقط على التفاصيل المهمة مع استبعاد المعلومات غير ذات الصلة. وأخيرا، فإن خوارزمية تساعدك التقنية على إنشاء قواعد بسيطة لحل كل مشكلة من المشكلات الأصغر. 

يتم الجمع بين كل هذه الخطوات أو القواعد لبرمجة نظام ومساعدته على حل مشكلة معقدة بكفاءة. 

أهمية التفكير الحسابي

من المهم أن ندرك أن التفكير الحسابي يختلف عن البرمجة. بينما تخبر البرمجة الكمبيوتر بما يجب القيام به وكيفية القيام بذلك ، يساعدك التفكير الحسابي على تحديد ما يجب إخبار الكمبيوتر بفعله. بمعنى آخر ، يتضمن التفكير الحسابي التخطيط بينما تتضمن البرمجة اتباع التوجيهات. 

جانب آخر مهم من التفكير الحسابي هو أنه ليس لعلماء الكمبيوتر أو المبرمجين فقط. إنها مهارة أساسية يجب أن يمتلكها الجميع ، وهي تتضمن مجموعة من الأدوات العقلية التي تعكس النطاق الواسع لمجال علوم الكمبيوتر. 

في حين أنها تقنية مهمة تمكن علماء الكمبيوتر من العمل بشكل أفضل مع البيانات وفهم الأنظمة وإنشاء نماذج حسابية عملية ، إلا أنها تُطبق أيضًا في تطبيقات العالم الحقيقي خارج علوم الكمبيوتر. يعتبر التفكير الحسابي أداة فعالة للغاية للطلاب والتعلم ، مما يساعد على تطوير استراتيجيات حل المشكلات التي يمكن تطبيقها في الحياة اليومية. عندما تستمر هذه الحياة اليومية في تضمين المزيد والمزيد من الجوانب الرقمية ، تصبح مفاهيم التفكير الحسابي أكثر أهمية لمساعدة الناس على حل مجموعة واسعة من التحديات بطريقة فعالة ويمكن التحكم فيها. 

تكمن فوائد وأهمية التفكير الحسابي في سبب تدريسه كمنهج وطني في أنظمة التعليم ، كما هو الحال في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة.

القطاعات والمجالات التي تستخدم التفكير الحسابي

التفكير الحسابي قابل للتطبيق على الجميع وأي شخص. إنها أداة تمكين للمديرين وصناع القرار والإداريين الذين يتطلعون إلى التفكير بشكل أفقي وإنشاء مجموعة واسعة من الحلول وتكييف استراتيجيتهم. يمكن للفرق الفنية استخدام التفكير الحسابي لتحسين تقنياتها.

فيما يلي بعض أهم المجالات التي تعتمد على التفكير الحسابي: 

• الهندسة: تستخدم لتصميم ومحاكاة ونمذجة وتحسين والتنبؤ بسلوك الأنظمة في ظل مجموعة متنوعة من الظروف.

• الرعاية الصحية: يوفر طرق تحليل جديدة للبيانات الطبية ويساعد على تطوير أنظمة أكثر كفاءة تساعد في اتخاذ قرارات أفضل.

• التمويل: تستخدم لاستكشاف سلوك السوق وإدارة مطالبات التأمين.

• علم البيانات: يجمع بين التقنيات التحليلية الحديثة لتقديم إجابات أفضل وأكثر قابلية للقياس الكمي عندما تفشل التقنيات التقليدية عادة.

• العلوم: يساعد في أتمتة استيراد البيانات ويتيح تحليلًا عالي القوة.

• وسائل الإعلام: تُستخدم لنمذجة الأحداث الطبيعية وإنشاء رسوم متحركة وأنماط تصميم وإنشاء منحوتات ثلاثية الأبعاد والمزيد.

• القانون والعلوم الاجتماعية: تُستخدم لتحليل الشبكات الاجتماعية ونمذجة السلوكيات وإجراء تحليل للبيانات الاجتماعية والاقتصادية.

• بيئة: يساعد في التنبؤ بتغير المناخ ، وتطوير الطاقة البديلة ، ونمذجة التلوث ، والتخطيط للحفظ.

• الاتصالات والأمن: يسهل تطوير الخوارزميات لنقل المعلومات بكفاءة وأمان البيانات. 

التفكير الحسابي في أعمال اليوم

يعتبر التفكير الحسابي أمرًا بالغ الأهمية لأعمال اليوم ، وسيكون مهارة أساسية لفرص العمل المستقبلية. مع استمرار تطور التكنولوجيا ، نحن مطالبون بفهم كيفية جمع البيانات وتصفيتها. 

نحتاج أيضًا إلى معرفة مكان البحث عن البيانات وكيفية استخدامها في صنع القرار. عند مواجهة مشكلات معقدة ، يحتاج الناس إلى الثقة والقدرة على التوصل إلى حلول منطقية ، ويمكن توفير ذلك من خلال التفكير الحسابي ، الذي يتميز بالمرونة ويوفر أسلوبًا متسقًا. 

تم بناء مكان العمل الحديث على حل المشكلات ، والذي يحدد نجاح المؤسسة أو فشلها. يمكّن التفكير الحسابي قادة الأعمال والموظفين على حد سواء من تقديم الحلول بطريقة أكثر ذكاءً واقتصادية. يتعين على الشركات الحديثة أن تعمل بشكل أكثر ذكاءً وتقدم الحلول بشكل أسرع ، ومن خلال تزويد القوى العاملة لديك بمهارات التفكير الحسابي ، يمكنك تسريع إنتاجيتك والارتقاء بالأعمال إلى المستوى التالي.