计算机思维,英文是Computational Thinking,是一种分析和解决问题的方法。它是一种先将问题分解,再用计算知识找出问题解决方案或答案的方法。
计算机思维由四个主要部分构成:
1、分解(Decompose)。就是把问题进行拆分,将一个大问题分解为若干小部分,同时弄明白各部分的特点。
比如,我们想创造一个能自动给植物浇水的机器人,那么就要想,这个机器人应该分解为哪些功能部件。
2、模式识别(Pattern Recognition)。找出第一步拆分出来的各部分之间的相似点和区别,也就是模式,或者说趋势,用以后续做出预测。
还拿浇水机器人举例,我们需要给拆解出来的那些功能部件进行分类,这个分类可能是根据设计外观,可能是根据实现难度,还可能是根据其他我们需要的条件。分类并不是唯一的,不同的分类方法能找到不同的趋势。
3、模式归纳(Pattern Generalization)。又叫抽象化(Abstraction),找到第二步中这些模式形成背后的更一般的、通用的规律。
比如,对分到一类中的那些部件,我们还要想想看,如何通过一个设计或者一个生产方法把它们生产出来。模式归纳就是从很多相似的数据中找到公式。如果我们前面识别出的模式无法归纳,那么说明识别阶段很可能是有问题的。
4、算法开发,(Algorithm Design)。针对同一类或者说同一模式的相似问题,给出一系列逐步的解决方案。
比如我们已经针对一类零部件找到了一个生产方法,那接下来就是一步步把这个方法列出来。任何人都可以根据这个方法生产出我们需要的零部件,最终组装成自动浇水的机器人啦。
计算机诞生后,人们正在越来越多的领域中开始应用计算机思维解决问题。这一思维方式,或者说分析和解决问题的方式,带动了物理、生物、化学、社会研究、乃至艺术等诸多领域的发展。