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1.4.4 计算思维的方法
计算思维是每个人的基本技能,不仅属于计算机科学家。因此每个学生在培养解析能力时不仅应掌握阅读、写作和算术(Reading,wRiting and aRithmetic,3R),还要学会计算思维,用计算思维方法对问题进行求解。
计算思维方法很多,周以真教授将其阐述成以下几大类:
①计算思维通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个困难的问题重新阐释成一个如何求解它的问题。
②计算思维是一种递归思维,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码的方法。
③计算思维采用抽象和分解的方法来控制复杂的任务或进行巨型复杂系统的设计,基于关注点分离的方法(SOC方法)。由于关注点混杂在一起会导致复杂性大大增加,把不同的关注点分离开来分别处理是处理复杂性任务的一个原则。
④计算思维选择合适的方式对一个问题的相关方面进行建模,使其易于处理,在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统。
⑤计算思维采用预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方法,从最坏情形进行系统恢复。
⑥计算思维是一种利用启发式推理来寻求解答的方法,即在不确定情况下进行规划、学习和调度。
⑦计算思维是一种利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行折中处理的方法。