Mitä on laskennallinen ajattelu?

Aikakausi, jota elämme, vaatii uusia ajattelutapoja uusien haasteiden ratkaisemiseksi. Tekoälyn (AI) ja koneoppimisen (ML) nousu on johtanut uuteen datavetoiseen maailmaan, joka vaatii innovatiivisia lähestymistapoja. 

Laskennallinen ajattelu, jota usein kutsutaan CT:ksi, on ongelmanratkaisutekniikka, jota tietokoneohjelmoijat käyttävät kirjoittaessaan tietokoneohjelmia ja algoritmeja. Ohjelmoijat hajottavat monimutkaiset ongelmat pienemmiksi paloiksi, mikä helpottaa niiden täydellistä ymmärtämistä ja ratkaisujen kehittämistä, jotka toimivat sekä tietokoneilla että ihmisillä. 

Ihminen soveltaa laskennallista ajattelutekniikkaa myös ohjelmoinnin ulkopuolella. Ne jakavat ongelmat pienempiin ja yksinkertaisempiin osiin ennen kuin hahmotellaan ratkaisuja kunkin yksittäisen ongelman ratkaisemiseksi. Tämä tekee ongelmanratkaisuprosessista paljon helpompi ymmärtää. 

Laskennallisella ajattelulla on muutamia vaatimuksia. Ensinnäkin se vaatii sinun tutkia ja analysoida ongelmia perusteellisesti ymmärtääksesi ne. Se edellyttää myös tarkan kielen käyttöä hahmotettaessa sekä ongelmia että ratkaisuja, ja sinun tulee käyttää selkeää päättelyä prosessin jokaisessa vaiheessa. 

Laskennallinen ajattelu auttaa meitä purkamaan minkä tahansa ongelman systemaattisesti, jolloin voimme kehittää ja kuvata ratkaisuja yksinkertaisin sanoin, jotka voidaan suorittaa joko ihmisen tai tietokoneen toimesta. 

Laskennallisen ajattelun neljä keskeistä tekniikkaa

Kun tarkastellaan laskennallista ajattelua, on neljä keskeistä tekniikkaa, jotka tulisi ymmärtää: 

• Hajoaminen: hajottaa monimutkaiset ongelmat pienempiin, paremmin hallittavissa oleviin osiin.
  
• Hahmontunnistus: tunnistaa yhtäläisyyksiä ongelmien välillä ja sisällä.

• Abstraktio: keskittyä tärkeisiin tietoihin jättäen pois merkityksettömiä yksityiskohtia.

• algoritmit: vaiheittaisen ratkaisun tai tiettyjen sääntöjen kehittäminen, joita tulisi noudattaa ongelman ratkaisemiseksi.

Jokainen näistä tekniikoista on yhtä tärkeä kuin seuraava. Jos sinulta puuttuu yksi, koko järjestelmä todennäköisesti romahtaa. 

Kun yritetään ratkaista monimutkaista ongelmaa, aloittaminen ei ole helppoa. Laskennallisen ajattelun avulla hajoaminen prosessi sisältää sen jakamisen pieniin, paremmin hallittavissa oleviin ongelmiin. Voit sitten tarkastella jokaista pienempää ongelmaa erikseen ja miettiä, kuinka samanlaiset ongelmat on ratkaistu aiemmin, mikä on hahmontunnistus tekniikka. Käytät sitten abstraktio tekniikka keskittyä vain tärkeisiin yksityiskohtiin ja jättää pois merkityksettömät tiedot. Lopuksi, algoritmi tekniikka auttaa sinua laatimaan yksinkertaiset säännöt jokaisen pienemmän ongelman ratkaisemiseksi. 

Kaikki nämä vaiheet tai säännöt yhdistetään järjestelmän ohjelmoimiseksi ja auttavat sitä ratkaisemaan tehokkaasti monimutkaisen ongelman. 

Laskennallisen ajattelun merkitys

On tärkeää ymmärtää, että laskennallinen ajattelu ei ole sama asia kuin ohjelmointi. Ohjelmointi kertoo tietokoneelle, mitä ja miten sen tulee tehdä, kun taas laskennallinen ajattelu auttaa määrittämään, mitä tietokoneen tulee tehdä. Toisin sanoen laskennalliseen ajatteluun kuuluu suunnittelu, kun taas ohjelmointi edellyttää ohjeiden seuraamista. 

Toinen laskennallisen ajattelun kriittinen näkökohta on, että se ei ole vain tietotekniikan tutkijoille tai ohjelmoijille. Se on perustaito, joka jokaisen tulisi hallita, ja se sisältää joukon henkisiä työkaluja, jotka heijastavat tietojenkäsittelytieteen alan laajaa laajuutta. 

Vaikka se on tärkeä tekniikka, jonka avulla tietojenkäsittelytieteilijät voivat työskennellä paremmin tietojen kanssa, ymmärtää järjestelmiä ja luoda toimivia laskentamalleja, sitä sovelletaan myös reaalimaailman sovelluksissa tietojenkäsittelytieteen ulkopuolella. Laskennallinen ajattelu on erittäin tehokas työkalu opiskelijoille ja oppimiselle, joka auttaa kehittämään ongelmanratkaisustrategioita, joita voidaan soveltaa jokapäiväiseen elämään. Kun tämä jokapäiväinen elämä sisältää yhä enemmän digitaalisia näkökohtia, laskennallisen ajattelun käsitteet tulevat entistä tärkeämmiksi, jotta ihmiset voivat ratkaista monenlaisia ​​haasteita tehokkaasti ja hallittavalla tavalla. 

Laskennallisen ajattelun edut ja merkitys johtuu siitä, että sitä opetetaan kansallisena opetussuunnitelmana koulutusjärjestelmissä, kuten Yhdysvalloissa ja Isossa-Britanniassa.

Laskennallista ajattelua käyttävät sektorit ja kentät

Laskennallinen ajattelu soveltuu kaikille ja kaikille. Se on voimaannuttava työkalu johtajille, päätöksentekijöille ja järjestelmänvalvojille, jotka haluavat ajatella sivusuunnassa ja luoda laajan valikoiman ratkaisuja ja mukauttaa strategiaansa. Tekniset tiimit voivat käyttää laskennallista ajattelua optimoidakseen tekniikoitaan.

Tässä on joitain laskennalliseen ajatteluun perustuvista suosituimmista aloista: 

• Engineering: käytetään suunnittelemaan, simuloimaan, mallintamaan, optimoimaan ja ennustamaan järjestelmien käyttäytymistä erilaisissa olosuhteissa.

• Terveydenhuolto: tarjoaa uusia analyysimenetelmiä lääketieteellisille tiedoille ja auttaa kehittämään tehokkaampia järjestelmiä, jotka auttavat tekemään parempia päätöksiä.

• Rahoitus: käytetään markkinoiden käyttäytymisen tutkimiseen ja vakuutuskorvausten hallintaan.

• Datatiede: Yhdistetään nykyaikaisiin analyyttisiin tekniikoihin tarjotakseen parempia, kvantitatiivisia vastauksia siellä, missä perinteiset tekniikat yleensä epäonnistuvat.

• Science: auttaa automatisoimaan tietojen tuonnin ja mahdollistaa tehokkaan analyysin.

• Media: käytetään luonnollisten tapahtumien mallintamiseen, animaatioiden luomiseen, kuvioiden suunnitteluun, 3D-veistoksia ja paljon muuta.

• Oikeus- ja yhteiskuntatieteet: käytetään sosiaalisten verkostojen analysointiin, käyttäytymisen mallintamiseen ja sosioekonomisten tietojen analysointiin.

• ympäristö: auttaa ilmastonmuutoksen ennustamisessa, vaihtoehtoisten energialähteiden kehittämisessä, saasteiden mallintamisessa ja suojelun suunnittelussa.

• Viestintä ja turvallisuus: helpottaa tehokkaan tiedonsiirron ja tietoturvan algoritmien kehittämistä. 

Laskennallinen ajattelu nykypäivän liiketoiminnassa

Laskennallinen ajattelu on ratkaisevan tärkeää tämän päivän liiketoiminnalle, ja se on keskeinen taito tulevaisuuden työmahdollisuuksille. Teknologian kehittyessä jatkuvasti, meidän on ymmärrettävä, kuinka tietoja kerätään ja suodatetaan. 

Meidän on myös tiedettävä, mistä etsiä tietoa ja miten käyttää sitä päätöksenteossa. Monimutkaisten ongelmien edessä ihmisillä on oltava itseluottamusta ja kykyä keksiä loogisia ratkaisuja, ja tämä voidaan tarjota laskennallisella ajattelulla, joka on joustava ja johdonmukainen tekniikka. 

Nykyaikainen työpaikka rakentuu ongelmanratkaisulle, joka määrittelee organisaation onnistumisen tai epäonnistumisen. Laskennallinen ajattelu antaa sekä yritysjohtajille että työntekijöille mahdollisuuden toimittaa ratkaisuja älykkäämmin ja taloudellisemmin. Nykyajan yritysten on toimittava älykkäämmin ja toimitettava ratkaisuja nopeammin, ja varustamalla työvoimasi laskennallisilla ajattelutaidoilla voit nopeuttaa tuottavuuttasi ja viedä liiketoiminnan seuraavalle tasolle.