计算思维
计算机专业导论笔记,计算机学科处处体现小技巧,但我要学的是一种大思维,如何去设计、构造和应用,而不仅仅是一种编程和算法。
从小白鼠试毒引出计算思维
问题
小白鼠实毒:有1000瓶水,小白鼠只要尝一点带毒的水24小时内就会死亡,至少需要多少只小白鼠才能在24小时内鉴别出哪瓶水有毒?
背后的思维模式
- 1000瓶水编号:0-999(这是十进制,无法继续)使用转换思维 :转换成二进制
- 确立十位二进制的方式表达:运用了递推思维
- 多种含义用01串表达,这是0和1的思维
- 同样一串数字可以表达不同的含义,这是理解计算机思维的关键
计算思维是运用科学计算的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。(周以真)本博客在2025年也提到过《computational thinking》
- 此外,这道题如果用二分法求解,时间不够,因为这是串行使用,如果是并行使用二分法,完全可以。(串行并行也是一种计算机思维))
- 这里也涉及到符号变换、逻辑推理思维。
计算机的理论模型:图灵机
图灵和图灵机
Alan Turning 于1937年发表论文,提出图灵机模型概念;后来冯诺伊曼根据此概念设计出世界上第一台电子计算机;
1950年,Turning 发表了划时代文章《机器能思考吗》,成为人工智能的开山之作;
1966年,计算机界设计最高荣誉奖:图灵奖。
图灵机基本操作 & 计算概念
什么是计算?图灵的观点
计算是计算者(人或机器)对一条两端可无限延长的纸带上的一串0或1,执行指令,一步一步地改变纸带上的0或1,经过有限步骤最后得到一个满足预先规定的符号串的变换过程。
以上,也是关于数据、指令、程序及程序/指令自动执行的基本思想。
基本操作如下: 