计算思维与计算机方法论

计算思维与计算机方法论

董荣胜 桂林电子科技大学 2008年10月19日 2008年10月19日 武汉

计算思维是什么？ 1 计算思维是什么？

本文所指的计算思维，主要指2006年3月， 本文所指的计算思维，主要指 年 月 美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真 美国卡内基 梅隆大学计算机科学系主任周以真 （Jeannette M. Wing）教授在美国计算机 ） 权威期刊《 权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出，并定义的计算思维 》杂志上给出， Thinking）。 （Computational Thinking）。 周教授认为： 周教授认为：计算思维是运用计算机科学的 基础概念进行问题求解、系统设计、 基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类 行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思 维活动。 维活动。

为便于理解和应用， 为便于理解和应用，本文将定义中的 基础概念”更换为更为具体的“ “基础概念”更换为更为具体的“思想与 方法” 这样， 方法”，这样，计算思维又可以更清晰地 定义为： 定义为：运用计算机科学的思想与方法进 行问题求解、系统设计， 行问题求解、系统设计，以及人类行为理 解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维 活动。 活动。

以上是关于计算思维的一个总定义， 以上是关于计算思维的一个总定义， 周教授为了让人们更易于理解， 周教授为了让人们更易于理解，又将它更 进一步地定义为：通过约简、嵌入、转化 进一步地定义为：通过约简、嵌入、 和仿真等方法， 和仿真等方法，把一个看来困难的问题重 新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方 法；是一种递归思维，是一种并行处理， 是一种递归思维，是一种并行处理， 是一种把代码译成数据又能把数据译成代 是一种多维分析推广的类型检查方法； 码，是一种多维分析推广的类型检查方法； 是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务 或进行巨大复杂系统设计的方法， 或进行巨大复杂系统设计的方法，是基于 关注分离的方法（ 方法）； 关注分离的方法（SoC方法）； 方法

是一种选择合适的方式去陈述一个问 题，或对一个问题的相关方面建模使其易 于处理的思维方法；是按照预防、 于处理的思维方法；是按照预防、保护及 通过冗余、容错、纠错的方式， 通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏 情况进行系统恢复的一种思维方法； 情况进行系统恢复的一种思维方法；是利 用启发式推理寻求解答， 用启发式推理寻求解答，也即在不确定情 况下的规划、学习和调度的思维方法； 况下的规划、学习和调度的思维方法；是 利用海量数据来加快计算， 利用海量数据来加快计算，在