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计算机思维_简介

计算机思维_简介

作者: 橡树人 | 来源:发表于2020-03-14 09:35 被阅读0次
  • 人类思维有什么特点?
  • 什么是计算机思维?
  • 如何使用计算机思维?
  • 示例

人类思维有什么特点?

  1. 人类受限于生活的环境,导致
    • 对大数字是无感的;
    • 不同的人对“大”和“小”的理解是不一样的;
  2. 受限于人类作为生物的进化速度,导致:
    • 从历史上看,人类从认识数字3到认识一亿花了大约1万年,对数字的认知速度是每10年增长不到1%;

原始时代,对许多人来说:

  • 酋长们所拥有的东西很少超过三个,普通人就更不用说了,肯定少于3个。这是客观的物质生活环境,决定了他们对多于3个东西是没有直接感受的,只好用许多来形容。

现在,对许多人来说:

  • 对大数比如1亿的感知方式还是从后往前,个十百千万地数。
  • 1亿人民币等于财富自由,等于无穷大。

一个基本事实:你习惯了某一个环境的度量,其实很难去理解量级大的多的世界

什么是计算机思维?

计算机思维是一种信息时代的思维方式,是一种适应计算机的思维方式,跟人本能的思维方式完全不同。

计算机思维是伴随着计算机的诞生而出现的,跟常人思维相比,有许多不同之处。

计算机思维有哪些特点?

  • 计算机从一诞生就是针对大数字设计的,可以1秒钟执行5000次运算;
  • 计算机的进步速度是受摩尔定律控制的,大约是每隔18个月计算机的性能就会翻一番,相当于每5年涨10倍,每10年涨100倍;

问题1 计算机思维是如何理解大和小的,如何认识量级这个概念的?
首先,人类是对大数字是没有直接认识的,而计算机从诞生开始就是针对大数字设计的。

  • 人类生活的环境,决定了我们对大数字是没有感觉的。
  • 人类生活的环境,决定了我们对“大”和“小”的理解是不一样的。
  • 第一台计算机可以1秒钟执行5000次运算,比人已经快很多了。

其次,人类对大数字的认知速度是受限于受限于生物进化速度的,而计算机的进步速度是飞快的。

  • 从酋长认识3到今天认识一个亿,大约经历了1万年的时间,平均每10年进步0.8\%,不到1\%
  • 计算机的进步速度是受摩尔定律控制的,大约是每隔18个月计算机的性能就会翻一番,相当于每5年涨10倍,每10年涨100倍。

总结:由于对大数量是没有直接认识的,所以转而关注数量的变化趋势(无穷大、函数的变化趋势、相对增长速度等)

如何应用计算机思维?

既然已经知道“人类对于大数字是没有无感的”,那么对我们工作和生活有什么启发?

  • 做PPT时,尽量使用图表来说明问题,而不是数字列表。

示例

例1 认识围棋

因为棋盘共有361个交叉点,棋盘上每个点有黑子、白字、空位等3种情况,所以围棋的变化数量最多为3^{361}\approx 2\times 10^{172}

由于人对这么大的数字是无感的,所以人对围棋的认识就是:围棋是棋道,是文化。

由于计算机天生就是针对大数字而设计的,且计算机进步的速度比人类要快的多,所以在计算机看来,围棋是一道数学题,2\times 10^{172}这个数字是一个有限的数,所以计算机认为围棋的变化数量是一个有限的问题,是可以计算的。

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