Tư duy máy tính là gì?

Thời đại chúng ta đang sống đòi hỏi những cách suy nghĩ mới để giải quyết những thách thức mới. Sự trỗi dậy của trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) đã mở ra một thế giới mới dựa trên dữ liệu, đòi hỏi những cách tiếp cận sáng tạo. 

Tư duy tính toán, thường được gọi là CT, là một kỹ thuật giải quyết vấn đề mà các lập trình viên máy tính sử dụng khi viết các chương trình và thuật toán máy tính. Trong trường hợp của các lập trình viên, họ chia nhỏ các vấn đề phức tạp thành các phần nhỏ hơn, giúp dễ hiểu đầy đủ hơn và phát triển các giải pháp phù hợp với cả máy tính và con người. 

Con người cũng áp dụng kỹ thuật tư duy tính toán bên ngoài lập trình. Họ chia nhỏ các vấn đề thành các phần nhỏ hơn và đơn giản hơn trước khi vạch ra các giải pháp để giải quyết từng vấn đề riêng lẻ. Điều này làm cho quá trình giải quyết vấn đề dễ hiểu hơn nhiều. 

Có một vài yêu cầu đối với tư duy tính toán. Thứ nhất, nó đòi hỏi bạn phải khám phá và phân tích vấn đề một cách thấu đáo để hiểu chúng. Nó cũng yêu cầu bạn sử dụng ngôn ngữ chính xác khi phác thảo cả vấn đề và giải pháp, đồng thời bạn nên áp dụng lý luận rõ ràng ở mọi giai đoạn của quy trình. 

Tư duy máy tính giúp chúng ta chia nhỏ bất kỳ vấn đề nào theo cách có hệ thống, cho phép chúng ta phát triển và mô tả các giải pháp bằng thuật ngữ đơn giản mà con người hoặc máy tính có thể thực hiện được. 

Bốn kỹ thuật chính của tư duy tính toán

Khi xem xét tư duy máy tính, có bốn kỹ thuật chính cần được hiểu: 

• Phân hủy: chia nhỏ các vấn đề phức tạp thành các phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn.
  
• Nhận dạng mẫu: xác định những điểm tương đồng giữa và trong các vấn đề.

• Tóm tắt: tập trung vào thông tin quan trọng trong khi bỏ qua các chi tiết không liên quan.

• Thuật toán: phát triển một giải pháp từng bước hoặc các quy tắc nhất định cần tuân theo để giải quyết vấn đề.

Mỗi kỹ thuật này đều quan trọng như kỹ thuật tiếp theo. Nếu bạn thiếu một cái, thì toàn bộ hệ thống có khả năng sụp đổ. 

Khi cố gắng giải quyết một vấn đề phức tạp, không dễ để bắt đầu. Với tư duy tính toán, phân hủy quy trình liên quan đến việc chia nó thành các vấn đề nhỏ, dễ quản lý hơn. Sau đó, bạn có thể xem xét từng vấn đề nhỏ hơn một cách riêng lẻ và xem xét cách các vấn đề tương tự đã được giải quyết trước đó, đó là nhận dạng mẫu kỹ thuật. Sau đó, bạn sử dụng sự trừu tượng kỹ thuật chỉ tập trung vào những chi tiết quan trọng trong khi bỏ qua những thông tin không liên quan. cuối cùng thuật toán kỹ thuật giúp bạn thiết lập các quy tắc đơn giản để giải quyết từng vấn đề nhỏ hơn. 

Tất cả các bước hoặc quy tắc này được kết hợp để lập trình một hệ thống và giúp hệ thống giải quyết một vấn đề phức tạp một cách hiệu quả. 

Tầm quan trọng của tư duy tính toán

Điều quan trọng là phải nhận ra rằng tư duy máy tính không giống như lập trình. Trong khi lập trình cho máy tính biết phải làm gì và làm như thế nào, thì tư duy máy tính giúp bạn xác định những gì cần yêu cầu máy tính làm. Nói cách khác, tư duy máy tính liên quan đến việc lập kế hoạch trong khi lập trình liên quan đến việc làm theo hướng dẫn. 

Một khía cạnh quan trọng khác của tư duy máy tính là nó không chỉ dành cho các nhà khoa học máy tính hay lập trình viên. Đó là một kỹ năng cơ bản mà mọi người nên sở hữu, và nó bao gồm một loạt các công cụ tinh thần phản ánh phạm vi rộng lớn của lĩnh vực khoa học máy tính. 

Mặc dù đây là một kỹ thuật quan trọng cho phép các nhà khoa học máy tính làm việc tốt hơn với dữ liệu, hiểu hệ thống và tạo ra các mô hình tính toán khả thi, nhưng nó cũng được áp dụng trong các ứng dụng trong thế giới thực bên ngoài khoa học máy tính. Tư duy máy tính là một công cụ hiệu quả cao cho học sinh và học tập, giúp phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề có thể áp dụng trong cuộc sống hàng ngày. Khi cuộc sống hàng ngày này tiếp tục bao gồm ngày càng nhiều khía cạnh kỹ thuật số, các khái niệm tư duy máy tính càng trở nên quan trọng hơn để giúp mọi người giải quyết nhiều thách thức một cách hiệu quả và dễ quản lý. 

Lợi ích và tầm quan trọng của tư duy máy tính là lý do tại sao nó được giảng dạy như một chương trình giảng dạy quốc gia trong các hệ thống giáo dục, đó là trường hợp ở Hoa Kỳ và Vương quốc Anh.

Các ngành và lĩnh vực sử dụng tư duy tính toán

Tư duy máy tính có thể áp dụng cho tất cả mọi người và bất kỳ ai. Nó là một công cụ trao quyền cho các nhà quản lý, người ra quyết định và quản trị viên muốn suy nghĩ thấu đáo và tạo ra nhiều giải pháp cũng như điều chỉnh chiến lược của họ. Các nhóm kỹ thuật có thể sử dụng tư duy máy tính để tối ưu hóa các kỹ thuật của họ.

Dưới đây là một số lĩnh vực hàng đầu dựa trên tư duy tính toán: 

• Kỹ thuật: được sử dụng để thiết kế, mô phỏng, lập mô hình, tối ưu hóa và dự đoán hành vi của các hệ thống trong nhiều điều kiện khác nhau.

• Chăm sóc sức khỏe: cung cấp các phương pháp phân tích mới cho dữ liệu y tế và giúp phát triển các hệ thống hiệu quả hơn giúp đưa ra quyết định tốt hơn.

• Tài chính: được sử dụng để khám phá hành vi thị trường và quản lý yêu cầu bảo hiểm.

• Khoa học dữ liệu: kết hợp với các kỹ thuật phân tích hiện đại để đưa ra các câu trả lời tốt hơn, có thể định lượng hơn trong khi các kỹ thuật truyền thống thường thất bại.

• Khoa học: giúp tự động hóa việc nhập dữ liệu và cho phép phân tích mạnh mẽ.

• Media: được sử dụng để mô hình hóa các sự kiện tự nhiên, tạo hoạt ảnh, mẫu thiết kế, tạo tác phẩm điêu khắc 3D, v.v.

• Luật và Khoa học xã hội: được sử dụng để phân tích các mạng xã hội, mô hình hành vi và thực hiện phân tích dữ liệu kinh tế xã hội.

• môi trường: giúp dự đoán biến đổi khí hậu, phát triển năng lượng thay thế, lập mô hình ô nhiễm và lập kế hoạch bảo tồn.

• Truyền thông và An ninh: giúp dễ dàng phát triển các thuật toán để truyền thông tin hiệu quả và bảo mật dữ liệu. 

Tư duy máy tính trong kinh doanh ngày nay

Tư duy tính toán rất quan trọng đối với công việc kinh doanh ngày nay và nó sẽ là kỹ năng cốt lõi cho các cơ hội việc làm trong tương lai. Khi công nghệ tiếp tục trở nên tinh vi hơn, chúng tôi bắt buộc phải hiểu cách thu thập và lọc dữ liệu. 

Chúng ta cũng cần biết nơi tìm kiếm dữ liệu và cách sử dụng dữ liệu đó trong quá trình ra quyết định. Khi đối mặt với những vấn đề phức tạp, mọi người cần có sự tự tin và khả năng đưa ra các giải pháp hợp lý, và điều này có thể được cung cấp bởi tư duy máy tính, linh hoạt và cung cấp một kỹ thuật nhất quán. 

Nơi làm việc hiện đại được xây dựng dựa trên việc giải quyết vấn đề, xác định thành công hay thất bại của một tổ chức. Tư duy điện toán cho phép cả lãnh đạo doanh nghiệp và nhân viên đưa ra các giải pháp theo cách thông minh hơn và tiết kiệm hơn. Các doanh nghiệp hiện đại bắt buộc phải làm việc thông minh hơn và đưa ra các giải pháp nhanh hơn, đồng thời bằng cách trang bị cho lực lượng lao động của mình các kỹ năng tư duy máy tính, bạn có thể đẩy nhanh năng suất của mình và đưa doanh nghiệp lên một tầm cao mới.