計(jì)算思維的基礎(chǔ)知識(shí)-文庫(kù)吧資料
2025-05-05 07:55本頁(yè)面
【正文】 礎(chǔ)知識(shí) 34/45 四、經(jīng)濟(jì)學(xué) 計(jì)算博弈論正在改變?nèi)藗兊乃季S方式。 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 33/45 三、化學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)在化學(xué)中的應(yīng)用包括：化學(xué)中的數(shù)值計(jì)算、化學(xué)模擬、化學(xué)中的模式識(shí)別、化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)及檢索、化學(xué)專家系統(tǒng)等。 斯佩里進(jìn)行了 裂腦實(shí)驗(yàn) ，提出大腦兩半球功能分工理論。 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 32/45 二、腦科學(xué) 腦科學(xué)是研究人腦結(jié)構(gòu)與功能的綜合性學(xué)科它以揭示人腦高級(jí)意識(shí)功能為宗旨，與心理學(xué)、人工智能、認(rèn)知科學(xué)和創(chuàng)造學(xué)等有著交叉滲透。 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 31/45 一、生物學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)許多領(lǐng)域滲透到生物信息學(xué)中的應(yīng)用研究，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、算法、圖形學(xué)、軟件工程、并行計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都被用于生物計(jì)算的研究。實(shí)際上，即使沒(méi)有計(jì)算機(jī)，計(jì)算思維也會(huì)逐步發(fā)展，甚至有些內(nèi)容與計(jì)算機(jī)沒(méi)有關(guān)系。 從操作層面上講，計(jì)算就是如何尋找一臺(tái)計(jì)算機(jī)去求解問(wèn)題，隱含地說(shuō)就是要確定合適的抽象，選擇合適的計(jì)算機(jī)去解釋執(zhí)行該抽象，后者就是自動(dòng)化。 它反映了計(jì)算的根本問(wèn)題，即什么能被有效的自動(dòng)進(jìn)行。 ，所有地方 當(dāng)計(jì)算思維真正融入人類活動(dòng)的整體時(shí)，它作為一個(gè)問(wèn)題解決的有效工具，人人都應(yīng)當(dāng)掌握，處處都會(huì)被使用。計(jì)算機(jī)科學(xué)又從本質(zhì)上源自工程思維，因?yàn)槲覀兘ㄔ斓氖悄軌蚺c實(shí)際世界互動(dòng)的系統(tǒng)。 ，不是人造物 不只是將生產(chǎn)的軟硬件等人造物到處呈現(xiàn)給我們的生活，更重要的是計(jì)算概念，它被人們用來(lái)問(wèn)題求解、日常生活的管理，以及與他人進(jìn)行交流和互動(dòng)。是人類賦予計(jì)算機(jī)激情。 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 27/45 ，不是計(jì)算機(jī)的思維 計(jì)算思維是人類求解問(wèn)題的一條途徑，但決非要使人類像計(jì)算機(jī)那樣地思考。 ，不是刻板的技能 計(jì)算思維是一種根本技能，是每一個(gè)人為了在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮職能所必須掌握的。像計(jì)算機(jī)科學(xué)家那樣去思維意味著遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅限于計(jì)算機(jī)編程，還要求能夠在抽象的多個(gè)層次上思維。 ? 計(jì)算思維是利用 海量數(shù)據(jù) 來(lái)加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間，在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折中的思維方法。 ? 計(jì)算思維是按照 預(yù)防 、 保護(hù) 及通過(guò) 冗余 、 容錯(cuò) 和糾錯(cuò) 方式，從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)的一種思維方法。 ? 計(jì)算思維是一種采用 抽象 和 分解 來(lái)控制龐雜的任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，是一種基于關(guān)注點(diǎn)分離的方法。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 23/45 波爾普的三個(gè)世界觀點(diǎn) 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 24/45 二、計(jì)算思維的詳細(xì)描述 ? 計(jì)算思維是通過(guò) 約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化 和 仿真 等方法，把一個(gè)看來(lái)困難的問(wèn)題重新闡釋成一個(gè)人們知道怎樣解決的問(wèn)題。在人類的 物理世界 、 精神世界 和 人工世界 等三個(gè)世界中，計(jì)算思維是建設(shè)人工世界需要的主要思維方式。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 22/45 ③ 理解人類行為 中的計(jì)算思維 王飛躍認(rèn)為 (中科院 )：計(jì)算思維是基于可計(jì)算的手段，以定量化的方式進(jìn)行的思維過(guò)程。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 21/45 ② 設(shè)計(jì)系統(tǒng) 中的計(jì)算思維 ：任何自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都可視為一個(gè)動(dòng)態(tài)演化系統(tǒng)，演化伴隨著物質(zhì)、能量和信息的交換，這種交換可以映射為符號(hào)變換，使之能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行離散的符號(hào)處理。 計(jì)算思維的概念 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 20/45 針對(duì)上述定義解釋如下： ① 求解問(wèn)題 中的計(jì)算思維 利用計(jì)算手段求解問(wèn)題的過(guò)程是：首先要把實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問(wèn)題，可能是一組偏微分方程，其次將 PDE離散為一組代數(shù)方程組，然后建立模型、設(shè)計(jì)算法和編程實(shí)現(xiàn)，最后在實(shí)際的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行并求解。 計(jì)算科學(xué) ←→ 計(jì)算思維 計(jì)算思維又稱構(gòu)造思維，它以設(shè)計(jì)和構(gòu)造為特征，以計(jì)算機(jī)學(xué)科為代表。 計(jì)算思維 基礎(chǔ)知識(shí) 18/45 三種科學(xué)對(duì)應(yīng)著三種思維 ： 理論科學(xué) ←→ 理論思維 理論思維又稱邏輯思維，它以推理和演繹為特征，以數(shù)學(xué)學(xué)科為代表。與理論思維不同，實(shí)驗(yàn)思維往往需要借助于某些特定的設(shè)備，使用它們來(lái)獲取數(shù)據(jù)以便進(jìn)行分析。 科學(xué)思維的主要表現(xiàn) ： ①科學(xué)的理性思維 ②科學(xué)的邏輯思維 ③科學(xué)的系統(tǒng)思維 ④科學(xué)的創(chuàng)造性思維 思維與科學(xué)思
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