Che cos’è il pensiero computazionale?

L’era in cui viviamo richiede nuovi modi di pensare per risolvere nuove sfide. L’avvento dell’intelligenza artificiale (AI) e dell’apprendimento automatico (ML) ha introdotto un nuovo mondo basato sui dati, che richiede approcci innovativi.

Il pensiero computazionale, spesso indicato come CT, è una tecnica di risoluzione dei problemi che i programmatori informatici utilizzano quando scrivono programmi e algoritmi. Nel caso dei programmatori, essi scompongono problemi complessi in parti più piccole e gestibili, il che li rende più facili da comprendere e sviluppare soluzioni che funzionano sia per i computer che per gli esseri umani.

Gli esseri umani applicano anche la tecnica del pensiero computazionale al di fuori della programmazione. Essi scompongono i problemi in parti più piccole e semplici prima di delineare soluzioni per affrontare ogni problema individuale. Ciò rende il processo di risoluzione dei problemi molto più facile da comprendere.

Ci sono alcuni requisiti per il pensiero computazionale. Innanzitutto, richiede di esplorare e analizzare i problemi in modo approfondito per comprenderli. Inoltre, richiede di utilizzare un linguaggio preciso quando si delineano i problemi e le soluzioni, e di applicare una chiara logica in ogni fase del processo.

Il pensiero computazionale ci aiuta a scomporre qualsiasi problema dato in modo sistematico, il che ci consente di sviluppare e descrivere soluzioni in termini semplici che possono essere eseguite da un essere umano o da un computer.

Quattro tecniche chiave del pensiero computazionale

Quando si esamina il pensiero computazionale, ci sono quattro tecniche chiave che devono essere comprese:

• Decomposizione: scomporre problemi complessi in parti più piccole e gestibili.
• Riconoscimento di pattern: identificare somiglianze all’interno e tra i problemi.
• Astrazione: concentrarsi sulle informazioni importanti e lasciare fuori i dettagli irrilevanti.
• Algoritmi: sviluppare una soluzione passo dopo passo o regole specifiche da seguire per risolvere il problema.

Ognuna di queste tecniche è altrettanto importante delle altre. Se ne manca una, l’intero sistema è probabile che collassi.

Quando si tenta di risolvere un problema complesso, non è facile iniziare. Con il pensiero computazionale, il processo di decomposizione consiste nel scomporlo in problemi più piccoli e gestibili. Quindi, si può esaminare ogni problema più piccolo individualmente e considerare come sono stati risolti problemi simili in precedenza, che è la tecnica di riconoscimento di pattern. Quindi, si utilizza la tecnica di astrazione per concentrarsi solo sui dettagli importanti e lasciare fuori le informazioni irrilevanti. Infine, la tecnica di algoritmo aiuta a stabilire regole semplici per risolvere ogni problema più piccolo.

Tutti questi passaggi o regole sono combinati per programmare un sistema e aiutarlo a risolvere un problema complesso in modo efficiente.

Importanza del pensiero computazionale

È importante riconoscere che il pensiero computazionale non è lo stesso della programmazione. Mentre la programmazione dice a un computer cosa fare e come farlo, il pensiero computazionale aiuta a determinare cosa dire al computer di fare. In altre parole, il pensiero computazionale coinvolge la pianificazione, mentre la programmazione coinvolge l’esecuzione di istruzioni.

Un altro aspetto critico del pensiero computazionale è che non è solo per gli scienziati informatici o i programmatori. È una competenza fondamentale che tutti dovrebbero possedere, e include una serie di strumenti mentali che riflettono l’ampia portata del campo dell’informatica.

Mentre è una tecnica importante che consente agli scienziati informatici di lavorare meglio con i dati, comprendere i sistemi e creare modelli di calcolo funzionali, è anche applicata in applicazioni del mondo reale al di fuori dell’informatica. Il pensiero computazionale è uno strumento molto efficace per gli studenti e l’apprendimento, aiutando a sviluppare strategie di risoluzione dei problemi che possono essere applicate nella vita quotidiana. Quando la vita quotidiana include sempre più aspetti digitali, i concetti di pensiero computazionale diventano ancora più importanti per aiutare le persone a risolvere una vasta gamma di sfide in modo efficace e gestibile.

I benefici e l’importanza del pensiero computazionale sono il motivo per cui viene insegnato come curriculum nazionale nei sistemi educativi, come negli Stati Uniti e nel Regno Unito.

Settori e campi che utilizzano il pensiero computazionale

Il pensiero computazionale è applicabile a tutti e a chiunque. È uno strumento di empowerment per i manager, i responsabili delle decisioni e gli amministratori che cercano di pensare in modo laterale e generare una vasta gamma di soluzioni e adattare la loro strategia. I team tecnici possono utilizzare il pensiero computazionale per ottimizzare le loro tecniche.

Ecco alcuni dei principali settori che si basano sul pensiero computazionale:

• Ingegneria: utilizzato per progettare, simulare, modellare, ottimizzare e prevedere il comportamento dei sistemi in una varietà di condizioni.
• Sanità: fornisce nuovi metodi di analisi per i dati medici e aiuta a sviluppare sistemi più efficienti che aiutano a prendere decisioni migliori.
• Finanza: utilizzato per esplorare il comportamento del mercato e gestire le richieste di assicurazione.
• Scienza dei dati: si combina con tecniche analitiche moderne per fornire risposte migliori e più quantificabili dove le tecniche tradizionali normalmente falliscono.
• Scienza: aiuta ad automatizzare l’importazione dei dati e consente un’analisi ad alta potenza.
• Media: utilizzato per modellare eventi naturali, creare animazioni, progettare pattern, generare sculture 3D e altro.
• Legge e scienze sociali: utilizzato per analizzare le reti sociali, modellare i comportamenti e eseguire analisi dei dati socioeconomici.
• Ambiente: aiuta con la previsione del cambiamento climatico, lo sviluppo di energie alternative, la modellazione dell’inquinamento e la pianificazione per la conservazione.
• Comunicazioni e sicurezza: rende più facile sviluppare algoritmi per il trasferimento efficiente delle informazioni e la sicurezza dei dati.

Il pensiero computazionale nel business odierno

Il pensiero computazionale è fondamentale per il business odierno e sarà una competenza chiave per le opportunità di lavoro future. Man mano che la tecnologia continua a diventare più sofisticata, siamo tenuti a comprendere come raccogliere e filtrare i dati.

Abbiamo anche bisogno di sapere dove cercare i dati e come utilizzarli nella presa di decisioni. Quando si affrontano problemi complessi, le persone devono avere la fiducia e la capacità di elaborare soluzioni logiche, e ciò può essere fornito dal pensiero computazionale, che è flessibile e fornisce una tecnica coerente.

Il luogo di lavoro moderno si basa sulla risoluzione dei problemi, che definisce il successo o il fallimento di un’organizzazione. Il pensiero computazionale consente sia ai leader aziendali che ai dipendenti di fornire soluzioni in modo più intelligente e più economico. Le aziende moderne sono tenute a lavorare in modo più intelligente e a fornire soluzioni più velocemente, e dotando il proprio personale di competenze di pensiero computazionale, è possibile accelerare la produttività e portare l’azienda al livello successivo.