计算思维的概念

 2006年，美国CMU计算机系主任周以真提出
 计算思维（Computational Thinking）
 运用计算机科学基础概念求解问题、设计系统和理解人
类行为

image1.png

• 1.生活中计算思维的应用

 我们拥有：四个灶，锅碗瓢盆，食物原料。
 我们完成：肉菜、素菜、甜点。
 考虑因素：好吃、不能凉、搭配素菜
 计算思维的人：有限资源、设定并行流程、得出最好效果

计算思维的应用IPO

 输入I: 四个灶，一定数量的锅碗瓢盆，食物原料。
 处理P: 做饭过程统筹设计
 输出O： 肉菜，素菜，甜点。

image2.png

• 计算思维的本质

 抽象(Abstraction),自动化(Automation)
 实证思维，逻辑思维，计算思维
 随计算机科学发展而提出
 理解计算机特征
 将计算特征抽象为计算问题
 程序设计实现问题的自动求解

• 计算机模拟解决问题

 模拟现实世界计算过程提供一般情况下无法获得的信息
 简单的模拟可以揭示某些困难问题的本质规律。
     天气预报
     飞行器设计
     电影特效
     核试验模拟

• 示例：体育竞技分析

image3.png

 基本规则
     两个球员，交替用球拍击球
     发球权，回合
     未能进行一次击打回合结束
     首先达到15分赢的比赛
    
 该问题的IPO模式
     输入I: 两个球员(A和B)的能力值，模拟比赛的 场次
     处理P: 模拟比赛过程
     输出O: 球员A和B分别赢得球赛的概率
     一个期望的输出结果
         模拟比赛数量：500
         球员A获胜场次：268（53.6%）
         球员B获胜场次：232（46.4%）