计算思维有什么特征.pptVIP

计算机早期的发展，在计算机科学的引领下，指导什么能做，什么不能做，什么做的快，什么做的慢，什么做的好，什么做的不好。 现在已经没有章法了，似乎计算机没有不能做的。而且计算机的超快计算速度和超大存储能力傲视着理论研究。掩盖了一些深层次的本质问题。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 可靠吗？ 安全吗？ 最优吗？ 实用主义的态度，只要能用就用，出了问题再说，反正有摩尔定律(Moore’s Law)、贝尔定律(Bell’s Law)、吉尔德定律(Gilder’s Law)和麦特卡尔定律(Metcalfe’s Law)撑着，技术发展可以抛弃理论研究。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 Moore’s Law：计算机芯片的运行速度每18个月增加1倍 Bell’s Law： 性能相同的计算机芯片的体积和价格每18个月减少一半。 Gilder’s Law：互联网的带宽每6个月增长1倍。 Metcalfe’s Law：网络的价值与网络用户数的平方成正比 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 一个软件之所以好，是因为有很多人在用，因为有很多人在用，因此这个软件好。 一个技术之所以有市场，是因为它有市场。 缺少从理性层面的审视和评价，缺少技术发展的理论引导。 这与30年前完全不一样，那时对于技术的孕育和成长完全是从理论开始的，要有很好的理论设计和说明，要从理论上证明技术的完备性，可靠性和优异性。要接受理论的苛刻评价。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 现在计算机工程的发展轨迹过于发散，什么时候，什么人都可以自行定义一套技术标准和应用模式。计算机工程的发展采取了自然竞争和淘汰的“达尔文模式”。 技术的发展在嘲笑理论的同时，随心所欲的在前进。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 计算方法从硬计算发展到软计算。 计算模式从面对算法发展到面对服务。 软计算？颠覆了计算的本来定义，输入不变，输出也不变，做一次结果和做一万次的结果是一样的。 服务？颠覆了输入的格式性，凡是需求都是输入。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 能不能有一个理论对于当前计算机科学与工程的发展予以概括和总结，并指导计算机科学的发展。 云计算是计算机科学的概念，还是一个商业运作的概念？ 当前各种计算模式，从巨型机的并行计算到手持PDA的普适计算有没有一个统一的计算模型？ （比如说，云计算模型与Oracle机器，以询问次数和询问长度为复杂性度量的研究？） 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 在科学界定和明确什么是计算思维的概念基础上，使用计算思维来重新审视计算机科学中的一些方法论，一些体系集成原理，一些工程实施模式，以及一些运行管理程序，以计算思维的角度来重新评价这些内容是否符合计算思维所要求的抽象化和自动化，或者延伸出来的规范性，层次性，结构性，以实现计算机科学和工程所要求的可靠性，可复用性，易扩展，易理解等概念。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 计算思维处理问题的特征之一： 形式化： 知识：知识是对某个主题确信的认识，并且这些认识拥有潜在的能力为特定目的而使用。维基百科 非计算思维 知识：设A(i)，i=1,2，…, 是数据集合，所谓关于这些数据的知识是其笛卡尔集的一个子集合。即 K ∏ A(i). 计算思维 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 啤酒和尿布的故事： 一个超市所有商品对的集合，（X，Y） {（啤酒，尿布），（酱油，醋），（鸡蛋，大米）， （面包，果酱），。。。} 构成一个子集。这个子集的特征是出现频率最高的商品对。 如果这个集合以前没有，则完成一次计算思维意义上的知识发现。 对该集合使用自然语言的解释与说明，形成了传统意义上的知识。 对该集合使用形式语言的解释和说明，形成形式语义意义上的知识 集合（外延）—解释（内涵），关于知识的两种形式化的刻画方法。 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 程序化： 中医诊断：根据经验，对于不同患者采取不同的诊断方法，没有统一模式 非计算思维 西医诊断：有标准化的诊断程序，所有患者根据程序一步一步检查。计算思维 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 机械化： 中餐：酱烧豆腐土豆丁：豆腐250克、土豆一个、胡萝卜半个、青椒一个、辣黄豆酱15克、葱姜适量、甜面酱适量、糖适量、生抽、香油适量，非计算思维 西餐：经典色拉：土豆300克，烟熏火腿150克，鸡蛋2个，胡萝卜30克，黄瓜50克，罐头豌豆30克。卡夫奇妙酱50克，鲜奶油50克，盐2克，辣酱油 10克。计算思维 4. 计算思维对于当前研究和教学的挑战 计算思维是一种关注形式（符号串）表现，形式变换，形式演化的思维方式。 计算思维是对于客观事物抽象化表述和研