计算思维

发布时间:2024年08月18日 阅读:466 次

11个笔记

前言 操纵未来世界的算法

目前业界公认,计算思维包含4个方面:分解问题、抽象、算法、模式识别(见图a)。其中,算法是直接用来解决问题的方法,而其他几个概念能帮助人们用算法来表示生活中的问题,从而让计算机来解决这些问题。下面我们再具体地解释一下上面提到的4个核心方面。

第一,拆解复杂问题,直到复杂问题成为可重复的简单问题(分解问题)

第二,把生活中的问题抽象化,用约定俗成的算法来解(抽象)

第三,算法是流程化的、可调用的、逻辑清晰的(算法)

第四,可重复性带来规模效应(模式识别)


第一个问题:计算思维和数学思维是一回事吗?

答案:不是。简单地说,数学寻求的是真理,数学问题会有一个答案或者一个证明,数学关心的是正确性。比如7+3=10.计算思维更关心怎样有效地把一件事做出来。对计算机来说,一个问题有解还是不够的,关键是怎么解,是否能在合适的时间内找到令人满意的答案。比如说,能否在1秒钟内给我推荐合适的视频,在10秒钟内找到去公司的最短路径,或者要在50亿个网页中找到和“火箭”相关的网页?怎么才能在合理的时间内把一件事做出来,是计算思维关心的问题。


103是不是个素数?这是个数学问题。

写一个算法来判断任意数字是不是一个素数,这是个计算机的问题,计算机能解决所有判断素数的问题。再比如,300万和200万哪个大,是个数学问题。如何让300万人同时在线看球赛,是个计算机的问题。


第二个问题:计算思维和编程是一回事吗?

答案:不是一回事,但是有一定关系。计算思维可以说是学编程之前的基础技能,也可以说是贯穿编程过程的底层思维。没有计算思维就学不好编程,但是计算思维不受限于编程语言,比编程囊括得更广。用一种编程语言写出算法,交给计算机去运行,不论是用C语言、Python、Java,还是其他编程语言,这个过程都是编程。从计算机编程诞生以来,人们设计出的编程语言有100多种,而算法是不需要懂得任何编程语言就可以学会的。

AI基础课教授是尼尔斯·尼尔森(Nils Nilsson)教授,他也是AI的学科创始人之一和世界级专家,写作了被广泛引用的经典之作《对AI的探索》(The Quest for Artificial Intelligence)。


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计算思维是解决复杂问题的思维能力,而分解问题是计算思维的核心,这个过程把一个大问题分解成计算

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分解问题是计算思维的核心,可以帮助我们理解计算机是如何工作的,但是对我们日常生活有什么帮助呢?


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