Що таке обчислювальне мислення?

Епоха, в яку ми живемо, вимагає нових способів мислення для вирішення нових наборів викликів. Розвиток штучного інтелекту (AI) і машинного навчання (ML) відкрив новий світ, керований даними, який вимагає інноваційних підходів. 

Обчислювальне мислення, яке часто називають КТ, є технікою вирішення проблем, яку використовують програмісти під час написання комп’ютерних програм і алгоритмів. У випадку програмістів вони розбивають складні проблеми на більш дрібні частини, що полегшує їх повне розуміння та розробку рішень, які працюють як для комп’ютерів, так і для людей. 

Люди також застосовують техніку обчислювального мислення поза програмуванням. Вони розбивають проблеми на менші та простіші фрагменти, перш ніж окреслити рішення для вирішення кожної окремої проблеми. Це робить процес вирішення проблеми набагато легшим для розуміння. 

Є кілька вимог до обчислювального мислення. По-перше, це вимагає від вас ретельного вивчення та аналізу проблем, щоб зрозуміти їх. Це також вимагає від вас використовувати точну мову під час окреслення як проблем, так і рішень, і ви повинні застосовувати чіткі аргументи на кожному етапі процесу. 

Обчислювальне мислення допомагає нам розбити будь-яку проблему систематично, що дає нам змогу розробляти й описувати рішення простими термінами, які можуть бути виконані людиною чи комп’ютером. 

Чотири ключові техніки обчислювального мислення

Розглядаючи обчислювальне мислення, слід розуміти чотири ключові техніки: 

• Розкладання: розбивати складні проблеми на більш дрібні, легші частини.
  
• Розпізнавання образів: виявлення подібності між проблемами та всередині них.

• Абстракція: зосередження на важливій інформації, пропускаючи несуттєві деталі.

• Алгоритми: розробка покрокового рішення або певних правил, яких слід дотримуватися для вирішення проблеми.

Кожен із цих прийомів так само важливий, як і наступний. Якщо вам не вистачає одного, то вся система, ймовірно, зруйнується. 

Намагаючись вирішити складну проблему, нелегко почати. З обчислювальним мисленням, розкладання процес передбачає розбиття його на невеликі, більш керовані проблеми. Потім ви можете розглянути кожну меншу проблему окремо та розглянути, як подібні проблеми вирішувалися раніше, тобто розпізнавання образів техніка. Потім ви використовуєте абстракція техніка зосередження лише на важливих деталях, пропускаючи несуттєву інформацію. Нарешті, алгоритм техніка допомагає вам встановити прості правила для вирішення кожної з менших проблем. 

Усі ці кроки або правила поєднуються, щоб запрограмувати систему та допомогти їй ефективно вирішити складну проблему. 

Важливість обчислювального мислення

Важливо визнати, що обчислювальне мислення не те саме, що програмування. У той час як програмування говорить комп’ютеру, що і як робити, обчислювальне мислення допомагає визначити, що вказувати комп’ютеру робити. Іншими словами, обчислювальне мислення передбачає планування, тоді як програмування передбачає дотримання вказівок. 

Інший важливий аспект обчислювального мислення полягає в тому, що воно стосується не лише комп’ютерників чи програмістів. Це фундаментальна навичка, якою повинен володіти кожен, і вона включає низку розумових інструментів, які відображають широкий спектр сфери інформатики. 

Незважаючи на те, що це важливий метод, який дозволяє комп’ютерникам краще працювати з даними, розуміти системи та створювати працездатні обчислювальні моделі, він також застосовується в реальних програмах за межами інформатики. Обчислювальне мислення є дуже ефективним інструментом для студентів і навчання, що допомагає розробити стратегії вирішення проблем, які можна застосовувати в повсякденному житті. Коли це повсякденне життя продовжує включати все більше й більше цифрових аспектів, концепції обчислювального мислення стають ще важливішими, щоб допомогти людям вирішувати широкий спектр завдань ефективним і керованим способом. 

Переваги та важливість обчислювального мислення є причиною того, чому його викладають як національну навчальну програму в освітніх системах, як це має місце в Сполучених Штатах і Великобританії.

Сектори та поля з використанням обчислювального мислення

Обчислювальне мислення застосовне до всіх і будь-кого. Це додатковий інструмент для менеджерів, осіб, які приймають рішення, і адміністраторів, які прагнуть мислити збоку, генерувати широкий спектр рішень і адаптувати свою стратегію. Технічні команди можуть використовувати обчислювальне мислення для оптимізації своїх методів.

Ось деякі з найпопулярніших сфер, які покладаються на обчислювальне мислення: 

• Техніка: використовується для проектування, моделювання, моделювання, оптимізації та прогнозування поведінки систем за різноманітних умов.

• Охорона здоров'я: надає нові методи аналізу медичних даних і допомагає розробляти більш ефективні системи, які допомагають приймати кращі рішення.

• Фінанси: використовується для вивчення поведінки ринку та управління страховими претензіями.

• Наука про дані: поєднується з сучасними аналітичними методами, щоб надати кращі, більш кількісно визначені відповіді там, де традиційні методи зазвичай не дають результатів.

• Наука: допомагає автоматизувати імпорт даних і забезпечує потужний аналіз.

• Медіа: використовується для моделювання природних явищ, створення анімації, шаблонів проектування, створення 3D-скульптур тощо.

• Право та соціальні науки: використовується для аналізу соціальних мереж, моделювання поведінки та аналізу соціально-економічних даних.

• Навколишнє середовище: допомагає у прогнозуванні зміни клімату, розвитку альтернативної енергетики, моделюванні забруднення та плануванні збереження.

• Зв'язок і безпека: полегшує розробку алгоритмів для ефективної передачі інформації та захисту даних. 

Обчислювальне мислення в сучасному бізнесі

Обчислювальне мислення має вирішальне значення для сучасного бізнесу, і воно стане основною навичкою для майбутньої роботи. Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися, ми повинні розуміти, як збирати та фільтрувати дані. 

Нам також потрібно знати, де шукати дані та як їх використовувати для прийняття рішень. Коли люди стикаються зі складними проблемами, вони повинні мати впевненість і здатність придумувати логічні рішення, і це може бути забезпечено обчислювальним мисленням, яке є гнучким і забезпечує послідовну техніку. 

Сучасне робоче місце побудоване на вирішенні проблем, які визначають успіх чи невдачу організації. Обчислювальне мислення дозволяє як керівникам компаній, так і співробітникам надавати рішення розумнішим і економнішим способом. Сучасні підприємства повинні працювати розумніше та швидше надавати рішення, і, оснастивши свою робочу силу навичками обчислювального мислення, ви зможете прискорити свою продуктивність і вивести бізнес на новий рівень.