計(jì)算思維的基礎(chǔ)知識(shí)-wenkub.com
2025-04-26 07:55 本頁(yè)面
【正文】 計(jì)算學(xué)科的典型問(wèn)題 假如城市的數(shù)目增為 20個(gè)，組合路徑數(shù)則為 (201)！ ≈ 1017 若計(jì)算機(jī)以每秒檢索 1000萬(wàn)條路線的速度計(jì)算，也需要花上 386年的時(shí)間。這需要多少次移動(dòng)呢？這里需要使用 遞歸算法 。印度教的主神梵天在創(chuàng)造世界時(shí)，在其中一根針上從下到上地穿好了由大到小的 64片金片，這就是所謂的漢諾塔問(wèn)題。然后算法從第二個(gè)位置的元素開(kāi)始掃描剩下的列表，找到次小或次大的元素，并將其與第二個(gè)位置的元素交換。 計(jì)算思維的應(yīng)用領(lǐng)域 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 36/45 六、其他領(lǐng)域 計(jì)算思維的應(yīng)用領(lǐng)域 工程學(xué) (電子、土木、機(jī)械、航空航天等 )： 計(jì)算高階項(xiàng)可以提高精度 ,進(jìn)而降低重量、減少浪費(fèi)并節(jié)省制造成本；波音 777飛機(jī)完全是采用計(jì)算機(jī)模擬測(cè)試的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)風(fēng)洞測(cè)試。 計(jì)算思維的應(yīng)用領(lǐng)域 基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和分區(qū)并行算法，為求解多組分化學(xué)反應(yīng)流動(dòng)守恒方程組開(kāi)發(fā)了單程序多數(shù)據(jù)流形式的并行程序，對(duì)己有的預(yù)混可燃?xì)怏w中高速飛行的彈丸的爆轟現(xiàn)象進(jìn)行了有效的數(shù)值模擬。 計(jì)算思維的應(yīng)用領(lǐng)域 美國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家羅杰 但是，正是由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給計(jì)算思維的發(fā)展帶來(lái)了根本性的變化。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算是抽象的自動(dòng)執(zhí)行，自動(dòng)化需要某種計(jì)算機(jī)去解釋抽象。所以設(shè)計(jì)思維是數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)與融合。計(jì)算機(jī)賦予人類強(qiáng)大的計(jì)算能力，人類應(yīng)該好好的利用這種力量去解決各種需要大量計(jì)算的問(wèn)題 ?？贪宓募寄芤馕吨?jiǎn)單的機(jī)械重復(fù)。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 26/45 三、計(jì)算思維的特征 計(jì)算思維的概念 ，不是程序化 計(jì)算機(jī)科學(xué)不是計(jì)算機(jī)編程 。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 25/45 ? 計(jì)算思維是一種選擇合適的方式去 陳述 一個(gè)問(wèn)題，或?qū)σ粋€(gè)問(wèn)題的相關(guān)方面 建模 并使其易于處理的思維方法。 利用計(jì)算手段來(lái)研究人類的行為，可視為社會(huì)計(jì)算，即通過(guò)各種信息技術(shù)手段，設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)估人與環(huán)境之間的交互。 當(dāng)動(dòng)態(tài)演化系統(tǒng)抽象為離散符號(hào)系統(tǒng)后，就可以采用形式化的規(guī)范描述，建立模型、設(shè)計(jì)算法和開(kāi)發(fā)軟件來(lái)揭示演化的規(guī)律，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的演化并自動(dòng)執(zhí)行。 思維與科學(xué)思維 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 19/45 一、計(jì)算思維的定義 計(jì)算思維 (Computational Thinking， CT) 周以真認(rèn)為 ：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去 求解問(wèn)題 、 設(shè)計(jì)系統(tǒng) 和 理解人類行為的涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。 計(jì)算思維 計(jì)算思維是思維過(guò)程或功能的計(jì)算模擬方法論，其研究目的是提供適當(dāng)?shù)姆椒?，使人們能借助?jì)算機(jī)逐步達(dá)到人工智能的較高目標(biāo)。 簡(jiǎn)而言之，科學(xué)思維是人腦對(duì)科學(xué)信息的加工活動(dòng)。如根據(jù)醫(yī)學(xué)知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)生詢問(wèn)病史和輔助檢查，判斷病情，作出治療。 思維與科學(xué)思維 思維原料 (自然界 )、思維主體 (人腦 ) 思維工具 (認(rèn)識(shí)的反映形式 ) 思維是人腦對(duì)客觀事物的一種概括的、間接的反映，它反映客觀事物的本質(zhì)和規(guī)律。 計(jì)算機(jī)學(xué)科 /Computer Discipline：即計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，它是研究計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與制造和利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息獲取、表示、儲(chǔ)存、處理、控制等的理論、原則、方法和技術(shù)的學(xué)科。 (計(jì)算視角 ) 科學(xué)與計(jì)算科學(xué) 計(jì)算學(xué)科 /Computing Discipline:是對(duì)描述和變換信息的算法過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的研究，它包括算法過(guò)程的理論、分析、設(shè)計(jì)、效率分析、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用等。 我們相信計(jì)算科學(xué)是 21世紀(jì)最重要的技術(shù)領(lǐng)域之一，因?yàn)樗鼘?duì)整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步都是十分重要的。 科學(xué)與計(jì)算科學(xué) 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 8/45 二、計(jì)算科學(xué)與計(jì)算學(xué)科 計(jì)算科學(xué) /Computational Science：一種與數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、定量分析方法以及利用計(jì)算機(jī)來(lái)分析和解決科學(xué)問(wèn)題的研究領(lǐng)域。 人文科學(xué) humanities 以人類作為主要研究對(duì)象，運(yùn)用 實(shí)地考察 、詮釋 和 啟示 等方法，認(rèn)識(shí)人、人性和人生的意義，提升人的精神素質(zhì)和思想境界。 科學(xué)的定義 ：反映現(xiàn)實(shí)世界中各種現(xiàn)象及其客觀規(guī)律的知識(shí)體系。 科學(xué)作為一種存在的事物和完整的事物，是人類認(rèn)知的事物中最客觀的。 科學(xué)與計(jì)算科學(xué) 達(dá)爾文的定義指出了科學(xué)的內(nèi)涵，即 事實(shí) 與 規(guī)律
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