Что такое вычислительное мышление?

Эпоха, в которой мы живем, требует новых способов мышления для решения новых задач. Развитие искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО) открыло новый мир, управляемый данными, который требует инновационных подходов. 

Вычислительное мышление, часто называемое КТ, представляет собой метод решения проблем, который программисты используют при написании компьютерных программ и алгоритмов. Что касается программистов, то они разбивают сложные проблемы на более мелкие части, что облегчает их полное понимание и разработку решений, которые работают как для компьютеров, так и для людей. 

Люди также применяют технику вычислительного мышления вне программирования. Они разбивают проблемы на более мелкие и простые фрагменты, прежде чем наметить решения для каждой отдельной проблемы. Это делает процесс решения проблемы намного проще для понимания. 

Есть несколько требований к вычислительному мышлению. Во-первых, это требует от вас тщательного изучения и анализа проблем, чтобы понять их. Это также требует, чтобы вы использовали точные формулировки при изложении как проблем, так и решений, и вы должны применять четкие рассуждения на каждом этапе процесса. 

Вычислительное мышление помогает нам систематически разбирать любую заданную проблему, что позволяет нам разрабатывать и описывать решения в простых терминах, которые могут быть выполнены человеком или компьютером. 

Четыре ключевых метода вычислительного мышления

Рассматривая вычислительное мышление, следует понимать четыре ключевых метода: 

• Разложение: разбивая сложные проблемы на более мелкие, более управляемые части.
  
• Распознавание образов: выявление сходства между проблемами и внутри них.

• Абстракция: сосредоточив внимание на важной информации, опустив ненужные детали.

• Алгоритмы: разработка пошагового решения или определенных правил, которым следует следовать для решения проблемы.

Каждая из этих техник так же важна, как и предыдущая. Если вы пропустите один, то вся система, скорее всего, рухнет. 

При попытке решить сложную проблему нелегко начать. Благодаря вычислительному мышлению разложение процесс включает в себя разбиение его на небольшие, более управляемые проблемы. Затем вы можете рассмотреть каждую из более мелких проблем по отдельности и рассмотреть, как аналогичные проблемы были решены ранее, что является распознавание образов техника. Затем вы используете абстракция метод, чтобы сосредоточиться только на важных деталях, опуская ненужную информацию. Наконец, алгоритм Этот метод поможет вам установить простые правила для решения каждой из небольших проблем. 

Все эти шаги или правила объединяются, чтобы запрограммировать систему и помочь ей эффективно решить сложную проблему. 

Важность вычислительного мышления

Важно понимать, что вычислительное мышление — это не то же самое, что программирование. В то время как программирование говорит компьютеру, что делать и как это делать, вычислительное мышление помогает вам определить, что сказать компьютеру делать. Другими словами, вычислительное мышление предполагает планирование, в то время как программирование предполагает следование направлениям. 

Еще один важный аспект вычислительного мышления заключается в том, что оно предназначено не только для ученых-компьютерщиков или программистов. Это фундаментальный навык, которым должен обладать каждый, и он включает в себя ряд умственных инструментов, отражающих широту области компьютерных наук. 

Хотя это важный метод, который позволяет ученым-компьютерщикам лучше работать с данными, понимать системы и создавать работоспособные вычислительные модели, он также применяется в реальных приложениях за пределами компьютерных наук. Вычислительное мышление является очень эффективным инструментом для студентов и обучения, помогая разрабатывать стратегии решения проблем, которые можно применять в повседневной жизни. Когда эта повседневная жизнь продолжает включать в себя все больше и больше цифровых аспектов, концепции вычислительного мышления становятся еще более важными, чтобы помочь людям решать широкий спектр задач эффективным и управляемым способом. 

Преимущества и важность вычислительного мышления объясняют то, почему его преподают в качестве национальной учебной программы в системах образования, как это имеет место в Соединенных Штатах и ​​Соединенном Королевстве.

Секторы и поля, использующие вычислительное мышление

Вычислительное мышление применимо ко всем и каждому. Это инструмент расширения возможностей для менеджеров, лиц, принимающих решения, и администраторов, которые хотят мыслить нестандартно, создавать широкий спектр решений и адаптировать свою стратегию. Технические команды могут использовать вычислительное мышление для оптимизации своих методов.

Вот некоторые из основных областей, которые полагаются на вычислительное мышление: 

• Инжиниринг: используется для проектирования, моделирования, моделирования, оптимизации и прогнозирования поведения систем в различных условиях.

• Здравоохранение: предоставляет новые методы анализа медицинских данных и помогает разрабатывать более эффективные системы, помогающие принимать более обоснованные решения.

• Финансовые вопросы: используется для изучения поведения рынка и управления страховыми претензиями.

• Наука о данных: сочетается с современными аналитическими методами, чтобы обеспечить более качественные и поддающиеся количественной оценке ответы там, где традиционные методы обычно не работают.

• Наука: помогает автоматизировать импорт данных и обеспечивает мощный анализ.

• СМИ: используется для моделирования природных явлений, создания анимации, шаблонов проектирования, создания 3D-скульптур и многого другого.

• Право и социальные науки: используется для анализа социальных сетей, моделирования поведения и анализа социально-экономических данных.

• Окружающая среда: помогает в прогнозировании изменения климата, развитии альтернативной энергетики, моделировании загрязнения и планировании сохранения.

• Связь и безопасность: упрощает разработку алгоритмов для эффективной передачи информации и защиты данных. 

Вычислительное мышление в современном бизнесе

Вычислительное мышление имеет решающее значение для сегодняшнего бизнеса, и это будет основным навыком для будущих возможностей трудоустройства. Поскольку технологии продолжают становиться все более изощренными, мы должны понимать, как собирать и фильтровать данные. 

Нам также необходимо знать, где искать данные и как их использовать при принятии решений. Столкнувшись со сложными проблемами, люди должны обладать уверенностью и способностью находить логические решения, и это может быть обеспечено вычислительным мышлением, которое является гибким и обеспечивает последовательную технику. 

Современное рабочее место построено на решении проблем, которое определяет успех или неудачу организации. Вычислительное мышление позволяет как бизнес-руководителям, так и сотрудникам предлагать решения более рациональным и экономичным способом. Современные предприятия должны работать эффективнее и быстрее предоставлять решения, и, снабдив своих сотрудников навыками вычислительного мышления, вы можете повысить свою производительность и вывести бизнес на новый уровень.