Was ist Computational Thinking?

Die Zeit, in der wir leben, erfordert neue Denkweisen, um neue Herausforderungen zu lösen. Der Aufstieg der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) hat eine neue datengesteuerte Welt eingeläutet, die innovative Ansätze erfordert. 

Computational Thinking, oft auch CT genannt, ist eine Problemlösungstechnik, die Computerprogrammierer beim Schreiben von Computerprogrammen und Algorithmen verwenden. Programmierer zerlegen komplexe Probleme in kleinere Teile, was es einfacher macht, sie vollständig zu verstehen und Lösungen zu entwickeln, die sowohl für Computer als auch für Menschen funktionieren. 

Menschen wenden die Technik des rechnerischen Denkens auch außerhalb der Programmierung an. Sie zerlegen Probleme in kleinere und einfachere Fragmente, bevor sie Lösungen für jedes einzelne Problem skizzieren. Dadurch wird der Problemlösungsprozess viel einfacher nachvollziehbar. 

Es gibt einige Voraussetzungen für rechnerisches Denken. Zum einen müssen Sie Probleme gründlich untersuchen und analysieren, um sie zu verstehen. Außerdem ist es erforderlich, dass Sie bei der Darstellung von Problemen und Lösungen eine präzise Sprache verwenden und in jeder Phase des Prozesses eine klare Argumentation anwenden. 

Computergestütztes Denken hilft uns, jedes gegebene Problem systematisch aufzuschlüsseln, was uns in die Lage versetzt, Lösungen in einfachen Worten zu entwickeln und zu beschreiben, die entweder von einem Menschen oder einem Computer ausgeführt werden können. 

Vier Schlüsseltechniken des rechnergestützten Denkens

Wenn man sich Computational Thinking ansieht, gibt es vier Schlüsseltechniken, die man verstehen sollte: 

• Zersetzung: Komplexe Probleme in kleinere, besser beherrschbare Teile zerlegen.
  
• Mustererkennung: Identifizieren von Ähnlichkeiten zwischen und innerhalb von Problemen.

• Abstraktion: Konzentrieren Sie sich auf wichtige Informationen und lassen Sie irrelevante Details weg.

• Algorithmen: Entwicklung einer schrittweisen Lösung oder bestimmter Regeln, die zur Lösung des Problems befolgt werden sollten.

Jede dieser Techniken ist genauso wichtig wie die andere. Wenn Sie eines vermissen, bricht wahrscheinlich das gesamte System zusammen. 

Wenn man versucht, ein komplexes Problem zu lösen, ist der Anfang nicht einfach. Mit rechnerischem Denken ist das Zersetzung Der Prozess beinhaltet die Zerlegung in kleine, besser beherrschbare Probleme. Sie können dann jedes einzelne der kleineren Probleme einzeln betrachten und überlegen, wie ähnliche Probleme zuvor gelöst wurden Mustererkennung Technik. Sie verwenden dann die Abstraktion Technik, sich nur auf die wichtigen Details zu konzentrieren und irrelevante Informationen wegzulassen. Endlich, das Algorithmus Mithilfe dieser Technik können Sie einfache Regeln aufstellen, um die kleineren Probleme zu lösen. 

Alle diese Schritte oder Regeln werden kombiniert, um ein System zu programmieren und ihm dabei zu helfen, ein komplexes Problem effizient zu lösen. 

Bedeutung des rechnerischen Denkens

Es ist wichtig zu erkennen, dass computergestütztes Denken nicht dasselbe ist wie Programmieren. Während die Programmierung einem Computer sagt, was er tun soll und wie er es tun soll, hilft Ihnen das rechnerische Denken dabei, zu bestimmen, was der Computer tun soll. Mit anderen Worten: Beim rechnerischen Denken geht es um Planung, beim Programmieren geht es um das Befolgen von Anweisungen. 

Ein weiterer entscheidender Aspekt des rechnerischen Denkens ist, dass es nicht nur Informatikern oder Programmierern vorbehalten ist. Es handelt sich um eine grundlegende Fähigkeit, die jeder besitzen sollte, und sie umfasst eine Reihe mentaler Werkzeuge, die die große Bandbreite des Informatikbereichs widerspiegeln. 

Während es sich um eine wichtige Technik handelt, die es Informatikern ermöglicht, besser mit Daten zu arbeiten, Systeme zu verstehen und praktikable Rechenmodelle zu erstellen, wird sie auch in realen Anwendungen außerhalb der Informatik eingesetzt. Computergestütztes Denken ist ein äußerst effektives Werkzeug für Studierende und Lernende und hilft bei der Entwicklung von Problemlösungsstrategien, die im Alltag angewendet werden können. Da dieser Alltag immer mehr digitale Aspekte umfasst, werden Computational-Thinking-Konzepte noch wichtiger, um Menschen dabei zu helfen, vielfältige Herausforderungen effektiv und beherrschbar zu lösen. 

Der Nutzen und die Bedeutung des rechnerischen Denkens sind der Grund dafür, dass es als nationaler Lehrplan in den Bildungssystemen gelehrt wird, was in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich der Fall ist.

Sektoren und Bereiche, die Computational Thinking nutzen

Computergestütztes Denken ist auf jeden und jeden anwendbar. Es ist ein befähigendes Tool für Manager, Entscheidungsträger und Administratoren, die quer denken, eine breite Palette von Lösungen generieren und ihre Strategie anpassen möchten. Technische Teams können computergestütztes Denken nutzen, um ihre Techniken zu optimieren.

Hier sind einige der wichtigsten Bereiche, die auf computergestütztem Denken basieren: 

• Engineering: Wird verwendet, um das Verhalten von Systemen unter verschiedenen Bedingungen zu entwerfen, zu simulieren, zu modellieren, zu optimieren und vorherzusagen.

• Gesundheitswesen: stellt neue Analysemethoden für medizinische Daten bereit und hilft bei der Entwicklung effizienterer Systeme, die dabei helfen, bessere Entscheidungen zu treffen.

• Finanzen: Wird verwendet, um das Marktverhalten zu untersuchen und Versicherungsansprüche zu verwalten.

• Datenwissenschaft: kombiniert mit modernen Analysetechniken, um bessere, quantifizierbarere Antworten zu liefern, wo herkömmliche Techniken normalerweise versagen.

• Wissenschaft: Hilft bei der Automatisierung des Datenimports und ermöglicht eine leistungsstarke Analyse.

• Medien: Wird verwendet, um Naturereignisse zu modellieren, Animationen zu erstellen, Muster zu entwerfen, 3D-Skulpturen zu generieren und mehr.

• Rechts- und Sozialwissenschaften: Wird verwendet, um soziale Netzwerke zu analysieren, Verhaltensweisen zu modellieren und Analysen sozioökonomischer Daten durchzuführen.

• Umwelt: hilft bei der Vorhersage des Klimawandels, der Entwicklung alternativer Energien, der Modellierung der Umweltverschmutzung und der Planung zur Erhaltung.

• Kommunikation und Sicherheit: erleichtert die Entwicklung von Algorithmen für eine effiziente Informationsübertragung und Datensicherheit. 

Computational Thinking in der heutigen Wirtschaft

Computationales Denken ist für das heutige Geschäft von entscheidender Bedeutung und wird eine Kernkompetenz für zukünftige Beschäftigungsmöglichkeiten sein. Da die Technologie immer ausgefeilter wird, müssen wir verstehen, wie wir Daten sammeln und filtern. 

Wir müssen auch wissen, wo wir nach Daten suchen und wie wir sie bei der Entscheidungsfindung nutzen können. Wenn Menschen mit komplexen Problemen konfrontiert werden, müssen sie das Selbstvertrauen und die Fähigkeit haben, logische Lösungen zu finden. Dies kann durch rechnerisches Denken erreicht werden, das flexibel ist und eine konsistente Technik bietet. 

Der moderne Arbeitsplatz basiert auf der Problemlösung, die über Erfolg oder Misserfolg einer Organisation entscheidet. Computational Thinking ermöglicht es sowohl Führungskräften als auch Mitarbeitern, Lösungen auf intelligentere und wirtschaftlichere Weise bereitzustellen. Moderne Unternehmen müssen intelligenter arbeiten und schneller Lösungen liefern. Indem Sie Ihre Mitarbeiter mit Fähigkeiten zum rechnerischen Denken ausstatten, können Sie Ihre Produktivität steigern und das Unternehmen auf die nächste Stufe heben.