计算机思维的结构问题,《计算思维的结构》读书笔记

前段时间在网上淘了不少关于计算思维的书。在这个特殊的假期，刚好宅在家里慢慢“啃”这些书，慢慢消化。

这个月“啃”下的其中一本书是《计算思维的结构》，作者是广西桂林电子科技大学的董荣胜教授。正如作者在内容提要中提到的：“这本书的结构是建立在计算机方法论的结构框架之上，重点放在计算机科学中的不同抽象层次的自动有效进行方面，着力于一般问题的有效求解。”

在第一章的绪论中，董教授分别介绍了周以真教授的“计算思维本质的结构框架”、Denning教授的“伟大的计算原理结构框架”，然后推荐自己提出的计算思维教学框架——“计算机方法论的结构框架”，并将这三种框架称为“三种具有代表性的计算思维结构框架”。

本书后面的内容围绕这个结构框架展开。如第二章谈了计算学科的基本问题，即计算问题。在这一章中，作者以汉诺塔问题和停机问题为例，分别介绍了可计算问题和不可计算问题。在第三章中，作者以“学生选课”为例子，介绍了计算学科的三个学科形态，即抽象形态、理论形态和设计形态，并阐述了这三种形态的内在联系。在后面的章节中，作者分别介绍了计算学科的核心概念(如算法、数据结构、数据有存储、编码等)、计算学科中的数学方法、计算学科中的系统科学方法，最后一章中，作者加入了跨学科的计算问题案例(即框架中提到的“哲经法教文史”、“理工农医军管艺”)，个人觉得，这一章内容是本书最精彩的部分。跨学科的计算问题，即计算科学在其它领域中的具体应用，也是计算思维在社会各个领域中发挥的重要作用。当今的计算机模拟仿真几乎融合了所有学科的知识和技术，无穷无尽的计算能力为我们构造几乎所有学科领域的计算模型成为可能，如飞机模型的设计和测试、生命系统的仿真、气候变化系统的模拟仿真、甚至核爆炸的仿真……

周以真教学从思维的层面给出计算思维的结构框架；Denning教授从原理出发，给出计算思维的结构框架；而董荣胜教授则是以计算科学的角度，从思想方法的层面给出了计算思维的结构框架。

计算思维是计算机科学的显著特征，但计算思维也不是计算机科学独有的特征。关于计算思维和计算思维教育，我们要走的路还很长……

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