Какво е изчислително мислене?

Ерата, в която живеем, изисква нови начини на мислене за решаване на нови набори от предизвикателства. Възходът на изкуствения интелект (AI) и машинното обучение (ML) постави началото на нов свят, управляван от данни, който изисква иновативни подходи. 

Компютърното мислене, често наричано CT, е техника за решаване на проблеми, която компютърните програмисти използват, когато пишат компютърни програми и алгоритми. В случая с програмистите те разбиват сложните проблеми на по-малки парчета, което улеснява пълното им разбиране и разработването на решения, които работят както за компютрите, така и за хората. 

Хората също прилагат техниката на изчислителното мислене извън програмирането. Те разбиват проблемите на по-малки и по-прости фрагменти, преди да очертаят решения за справяне с всеки отделен проблем. Това прави процеса на решаване на проблеми много по-лесен за разбиране. 

Има няколко изисквания за изчислително мислене. От една страна, това изисква да изследвате и анализирате проблемите задълбочено, за да ги разберете. Освен това изисква да използвате точен език, когато очертавате както проблемите, така и решенията, и трябва да прилагате ясна аргументация на всеки етап от процеса. 

Компютърното мислене ни помага да разбием всеки даден проблем по систематичен начин, което ни позволява да разработим и опишем решения с прости думи, които могат да бъдат изпълнени или от човек, или от компютър. 

Четири ключови техники за изчислително мислене

Когато разглеждаме изчислителното мислене, има четири ключови техники, които трябва да се разберат: 

• Разлагане: разбиване на сложни проблеми на по-малки, по-управляеми части.
  
• Разпознаване на шаблон: идентифициране на прилики между и вътре в проблемите.

• Абстракция: фокусиране върху важна информация, като същевременно пропуска неуместни подробности.

• алгоритми: разработване на решение стъпка по стъпка или определени правила, които трябва да се следват за решаване на проблема.

Всяка една от тези техники е също толкова важна, колкото и следващата. Ако липсва един, тогава цялата система вероятно ще се срине. 

Когато се опитвате да разрешите сложен проблем, не е лесно да започнете. С изчислителното мислене, разлагане процесът включва разбиването му на малки, по-управляеми проблеми. След това можете да разгледате всеки един от по-малките проблеми поотделно и да прецените как подобни проблеми са били решени преди това, което е разпознаване на шаблон техника. След това използвате абстракция техника за фокусиране само върху важните детайли, като същевременно пропуска неуместната информация. И накрая, на алгоритъм Техниката ви помага да установите прости правила за решаване на всеки от по-малките проблеми. 

Всички тези стъпки или правила се комбинират, за да програмират система и да й помогнат ефективно да разреши сложен проблем. 

Значение на изчислителното мислене

Важно е да се признае, че изчислителното мислене не е същото като програмирането. Докато програмирането казва на компютъра какво да прави и как да го прави, изчислителното мислене ви помага да определите какво да кажете на компютъра да направи. С други думи, изчислителното мислене включва планиране, докато програмирането включва следване на указания. 

Друг критичен аспект на изчислителното мислене е, че то не е само за компютърни учени или програмисти. Това е фундаментално умение, което всеки трябва да притежава, и включва набор от умствени инструменти, които отразяват широкия обхват на областта на компютърните науки. 

Въпреки че е важна техника, която позволява на компютърните специалисти да работят по-добре с данни, да разбират системите и да създават работещи изчислителни модели, тя се прилага и в приложения от реалния свят извън компютърните науки. Компютърното мислене е изключително ефективен инструмент за учениците и ученето, като помага за разработването на стратегии за решаване на проблеми, които могат да се прилагат в ежедневието. Когато това ежедневие продължава да включва все повече и повече дигитални аспекти, концепциите за изчислително мислене стават още по-важни, за да помогнат на хората да разрешават широк спектър от предизвикателства по ефективен и управляем начин. 

Ползите и значението на изчислителното мислене са причината то да се преподава като национална учебна програма в образователните системи, какъвто е случаят в Съединените щати и Обединеното кралство.

Сектори и области, използващи изчислително мислене

Компютърното мислене е приложимо за всеки и всеки. Това е овластяващ инструмент за мениджъри, лица, вземащи решения, и администратори, които искат да мислят странично и да генерират широка гама от решения и да адаптират своята стратегия. Техническите екипи могат да използват изчислително мислене, за да оптимизират своите техники.

Ето някои от водещите области, които разчитат на изчислително мислене: 

• Инженерство: използвани за проектиране, симулиране, моделиране, оптимизиране и прогнозиране на поведението на системи при различни условия.

• Здравеопазване: предоставя нови методи за анализ на медицински данни и помага за разработването на по-ефективни системи, които помагат да се вземат по-добри решения.

• Финансите: използвани за изследване на пазарното поведение и управление на застрахователни искове.

• Наука за данни: се комбинира със съвременни аналитични техники, за да предостави по-добри, по-количествени отговори, когато традиционните техники обикновено се провалят.

• Наука: помага за автоматизирането на импортирането на данни и позволява мощен анализ.

• Медии: използвани за моделиране на природни събития, създаване на анимации, шаблони за проектиране, генериране на 3D скулптури и др.

• Право и социални науки: използвани за анализиране на социални мрежи, моделиране на поведение и извършване на анализ на социално-икономически данни.

• Заобикаляща среда: помага при прогнозиране на изменението на климата, развитие на алтернативна енергия, моделиране на замърсяването и планиране за опазване.

• Комуникации и сигурност: улеснява разработването на алгоритми за ефективен трансфер на информация и сигурност на данните. 

Компютърното мислене в днешния бизнес

Компютърното мислене е от решаващо значение за днешния бизнес и ще бъде основно умение за бъдещи възможности за работа. Тъй като технологията продължава да става все по-сложна, от нас се изисква да разберем как да събираме и филтрираме данни. 

Също така трябва да знаем къде да търсим данни и как да ги използваме при вземане на решения. Когато са изправени пред сложни проблеми, хората трябва да имат увереността и способността да измислят логически решения и това може да бъде осигурено от изчислително мислене, което е гъвкаво и осигурява последователна техника. 

Модерното работно място е изградено върху решаването на проблеми, което определя успеха или провала на една организация. Компютърното мислене позволява както на бизнес лидерите, така и на служителите да предоставят решения по по-интелигентен и по-икономичен начин. От съвременните фирми се изисква да работят по-интелигентно и да доставят решения по-бързо, а като оборудвате работната си сила с умения за изчислително мислене, можете да ускорите продуктивността си и да изведете бизнеса на следващото ниво.