ABONAMENTE VIDEO REDACȚIA
RO
EN
NOU
Numărul 149
Numărul 148 Numărul 147 Numărul 146 Numărul 145 Numărul 144 Numărul 143 Numărul 142 Numărul 141 Numărul 140 Numărul 139 Numărul 138 Numărul 137 Numărul 136 Numărul 135 Numărul 134 Numărul 133 Numărul 132 Numărul 131 Numărul 130 Numărul 129 Numărul 128 Numărul 127 Numărul 126 Numărul 125 Numărul 124 Numărul 123 Numărul 122 Numărul 121 Numărul 120 Numărul 119 Numărul 118 Numărul 117 Numărul 116 Numărul 115 Numărul 114 Numărul 113 Numărul 112 Numărul 111 Numărul 110 Numărul 109 Numărul 108 Numărul 107 Numărul 106 Numărul 105 Numărul 104 Numărul 103 Numărul 102 Numărul 101 Numărul 100 Numărul 99 Numărul 98 Numărul 97 Numărul 96 Numărul 95 Numărul 94 Numărul 93 Numărul 92 Numărul 91 Numărul 90 Numărul 89 Numărul 88 Numărul 87 Numărul 86 Numărul 85 Numărul 84 Numărul 83 Numărul 82 Numărul 81 Numărul 80 Numărul 79 Numărul 78 Numărul 77 Numărul 76 Numărul 75 Numărul 74 Numărul 73 Numărul 72 Numărul 71 Numărul 70 Numărul 69 Numărul 68 Numărul 67 Numărul 66 Numărul 65 Numărul 64 Numărul 63 Numărul 62 Numărul 61 Numărul 60 Numărul 59 Numărul 58 Numărul 57 Numărul 56 Numărul 55 Numărul 54 Numărul 53 Numărul 52 Numărul 51 Numărul 50 Numărul 49 Numărul 48 Numărul 47 Numărul 46 Numărul 45 Numărul 44 Numărul 43 Numărul 42 Numărul 41 Numărul 40 Numărul 39 Numărul 38 Numărul 37 Numărul 36 Numărul 35 Numărul 34 Numărul 33 Numărul 32 Numărul 31 Numărul 30 Numărul 29 Numărul 28 Numărul 27 Numărul 26 Numărul 25 Numărul 24 Numărul 23 Numărul 22 Numărul 21 Numărul 20 Numărul 19 Numărul 18 Numărul 17 Numărul 16 Numărul 15 Numărul 14 Numărul 13 Numărul 12 Numărul 11 Numărul 10 Numărul 9 Numărul 8 Numărul 7 Numărul 6 Numărul 5 Numărul 4 Numărul 3 Numărul 2 Numărul 1
×
▼ LISTĂ EDIȚII ▼
Numărul 71
Abonament PDF

Gândirea computațională - o abilitate pentru oamenii moderni

Ciprian Stupinean
Software Developer @ Ve Interactive



PROGRAMARE


În fiecare zi, noi trebuie să rezolvăm probleme. Rezolvarea acestor probleme o obținem apelând la cunoștințele dobândite în timpul școlii și la experiența noastră de viață. În acest context, o nouă abilitate vine în ajutorul nostru când ne confruntăm cu soluționarea problemelor. Această abilitate se numește "gândire computațională" (computational thinking) vine din domeniul informaticii. Fiecare dintre noi poate gândi ca și un programator.

Gândirea computațională reprezintă o atitudine și un set de competențe pe care fiecare dintre noi ar trebui să le dețină. Conceptul este construit pe capacitățile și limitările proceselor de calcul, indiferent dacă acestea sunt executate de un computer sau de o persoană. Așa cum am afirmat anterior, gândirea computațională este bazată pe concepte din informatică și constă dintr-o gamă de instrumente mentale. Acest concept implică rezolvarea problemelor, proiectarea sistemelor și înțelegerea comportamentului uman. Gândirea computațională este dezvoltarea abilităților de gândire sprijinind învățarea și înțelegerea. Prin utilizarea gândirii computaționale, putem descrie procesele și abordările pentru o problemă sau sistem într-un mod în care calculatorul ne poate ajuta.

Concepte ale gândirii computaționale

În rezolvarea problemelor trebuie să determinăm criteriile după care vom măsura soluția. De exemplu, pentru o anumită problemă trebuie să vedem dacă o soluție aproximativă este bună sau nu, dacă putem folosi soluții aleatoare sau avem nevoie de o soluție unică și specifică. Cu ajutorul gândirii computaționale putem reformula o problemă dificilă într-una pe care știm cum să o rezolvăm folosind concepte ca reducerea (reduction), transformarea (transformation) sau simularea (simulation). Gândirea logică este folosită de gândirea computațională pentru rezolvarea problemelor și înțelegerea mai bună a proceselor și sistemelor. Pentru a folosi gândirea computațională, trebuie să îmbrățișăm capacitatea de a gândi algoritmic (algorithmically), în termeni de descompunere (decomposition), generalizare (generalization), abstractizare (abstractions) și evaluare (evaluation).

Acești termeni din domeniul informaticii pot fi înfricoșători pentru cineva din afara domeniului. În rândurile următoare, vom analiza pe rând fiecare concept.

Gândirea logică

Acest proces de gândire îi ajută pe oameni să realizeze lucruri prin analizarea și verificarea faptelor, prin gândirea clară și precisă. Gândirea logică este utilizată de persoane atunci când învață, de exemplu, despre gravitate folosind un fir având la un capăt o greutate suspendată de capacul unui borcan de sticlă.

Abstractizarea

Abstractizarea este procesul de a face o anumită problemă înțeleasă prin reducerea detaliilor inutile. Un exemplu de abstractizare este harta metroului din Londra, care este un sistem extrem de complex. Harta metroului din Londra este o abstracție extrem de rafinată, cu informații suficiente pentru ca un călător să navigheze în rețeaua subterană, fără a fi îngreunat de o cantitate inutilă de informații, cum ar fi distanța și poziția geografică exactă. Abstractizarea se bazează pe abilitatea de a alege detaliile potrivite pentru a le ascunde, astfel încât problema să devină mai ușoară, fără a pierde nimic important.

Evaluarea

Evaluarea este procesul de asigurare a faptului că o soluție, care poate fi un algoritm, un sistem sau un proces, este una bună. Această evaluare se face pe baza unor întrebări și răspunsuri. De exemplu, trebuie evaluate diferite proprietăți ale soluțiilor: sunt corecte? Utilizează resursele economic? Sunt ușor de folosit de către oameni?

Evaluarea este o abilitate foarte importantă nu numai în domeniul informaticii, ci și în alte domenii, cum ar fi medicina, ingineria etc. .

Gândirea algoritmică

Un algoritm este un proces sau un set de reguli care trebuie urmate în operațiile de rezolvare a unor probleme. Un algoritm este o metodă eficientă care poate fi exprimată într-o cantitate finită de spațiu și timp. Gândirea algoritmică este capacitatea de a gândi în termeni de secvențe și reguli ca o modalitate de a rezolva probleme sau de a înțelege situații. Un exemplu de algoritm este procesul de preparare a cafelei dimineața. Primul pas este să punem apă în mașina de cafea, apoi adăugăm cafeaua după care pornim mașina și așteptăm să termine. Acesta este un algoritm simplu pe care îl executăm în fiecare zi.

Descompunerea

Descompunerea este o modalitate de a gândi despre o problemă sau sistem în ceea ce privește părțile componente. Fiecare parte poate fi definită, înțeleasă, rezolvată, dezvoltată și evaluată separat. Acest lucru face ca problemele complexe să fie mai ușor de rezolvat, iar sistemele mari să fie mai ușor de proiectat.

Un exemplu simplu poate fi prepararea micului dejun dimineața. Acest lucru poate fi "spart" sau descompus în activități separate, cum ar fi prăjirea pâinii, prepararea ceaiului etc. [3] De asemenea, aceste părți pot fi descompuse în continuare în activități mai mici.

Generalizarea

Generalizarea este procesul de identificare a unor modele sau soluții similare. Aceasta este o modalitate de a rezolva problemele mai rapid prin utilizarea soluțiilor anterioare.

Caracteristicile gândirii computaționale

Bazându-ne pe articolul "Computational Thinking" de Jeannette M. Wing, putem vedea că gândirea computațională are următoarele caracteristici:

Conceptualizare, nu programare

Ideea generală a oamenilor în legătură cu domeniul informaticii este că ea constă doar în programare. Acest lucru nu este adevărat; deși programarea ocupă mult timp în informatică, ea nu reprezintă totul. Programarea este o abilitate folosită pentru a da formă conceptelor. Concepte care se găsesc utilizând mai multe nivele de abstractizare.

Abilități fundamentale, nu mecanice

Pentru a funcționa în societatea contemporană, fiecare om trebuie să cunoască anumite abilități fundamentale. Uneori, oamenii fac lucruri bazate pe rutină. Cu toate acestea, în unele situații, problemele nu pot fi rezolvate utilizând abilități mecanice. În acest caz, abilitățile fundamentale sunt soluția.

O modalitate prin care oamenii, nu computerele, gândesc

Gândirea computațională este o modalitate prin care omenirea a rezolvat problemele cu mult înainte de inventarea calculatoarelor. Folosind gândirea computațională, nu încercăm să-i facem pe oameni să gândească ca și calculatoarele, ci vice-versa.

Completează și combină gândirea matematică și ingineria

Informatica se bazează în mod inerent pe gândirea matematică, având în vedere că, la fel ca toate științele, fundamentele sale se bazează pe matematică. De asemenea, se bazează în mod natural pe gândirea caracteristică ingineriei, având în vedere că sistemele pe care le construim interacționează cu lumea reală. Componentele de calculator îi forțează pe oamenii de știință să gândească calculat, nu doar matematic. Programatorii sunt liberi să construiască lumi virtuale care depășesc lumea fizică, reală și pot îmbrăca infinite și diferite forme.

Idei, nu artefacte

Nu construim doar artefacte software și hardware care sunt prezente fizic în viața oamenilor, ci și concepte computaționale pe care le folosim pentru a rezolva probleme, pentru a ne gestiona viața de zi cu zi și pentru a comunica și a interacționa cu alte persoane.

Pentru toată lumea, peste tot

Gândirea computațională va fi o realitate atunci când va fi integrată în eforturile umane și va dispărea ca simplă filozofie. Mulți oameni cred că informatica înseamnă numai programarea calculatoarelor și consideră că cercetarea fundamentală din acest domeniu s-a epuizat, iar numai ingineria mai oferă subiecte de studiu. Gândirea computațională este o mare viziune pentru a ghida educatorii, cercetătorii și practicienii în domeniul informaticii, pe măsură ce acționăm pentru a schimba imaginea societății în domeniu.

Concluzie

Gândirea computațională este un set de abilități care ne ajută să rezolvăm probleme. Aceste abilități se bazează pe o gamă largă de instrumente mentale din domeniul informaticii: gândire logică, abstractizare, evaluare, gândire algoritmică, descompunere, generalizare. Folosind aceste moduri de gândire, putem rezolva orice problemă cu sau fără implicarea calculatorului și pot fi folosite de orice persoană de orice vârstă, chiar și de către copii.

De asemenea, am observat că anumite caracteristici ale gândirii computaționale se bazează pe concepte și nu pe anumite competențe sau abilități de programare. O altă caracteristică este că gândirea computațională este o modalitate de gândire specifică oamenilor, iar nu calculatoarelor și a fost folosită cu mult timp în urmă, chiar înainte de apariția calculatoarelor. Un aspect important este că gândirea computațională se bazează pe gândirea și ingineria matematică, permițând o modalitate de a defini o lume nouă, care nu se limitează la cea fizică.

Și cel mai important este că gândirea computațională este pentru toată lumea și disponibilă oriunde.

Referințe

[1] Jeannette M. Wing, Computational Thinking, COMMUNICATIONS OF THE ACM March 2006/Vol. 49, No. 3

[2] Computational thinking - Computing At School, https://community.computingatschool.org.uk/files/8221/original.pdf

[3] Andrew Csizmadia, Prof Paul Curzon, Mark Dorling, Computational Thinking - A guide for teachers, Computing At School, 2015

NUMĂRUL 149 - Development with AI

Sponsori

  • Accenture
  • BT Code Crafters
  • Accesa
  • Bosch
  • Betfair
  • MHP
  • BoatyardX
  • .msg systems
  • P3 group
  • Ing Hubs
  • Cognizant Softvision
  • Colors in projects