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計算機緩存思維創新思維

發布時間: 2022-06-23 18:27:24

⑴ 計算機思維又稱構造思維以什麼和構造為特徵

計算思維又叫構造思維,以設計和構造為特徵,以計算機學科為代表的。它是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類行為。其本質是抽象和自動化,通過約簡、嵌入、轉化和模擬等方法,把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道怎樣解決的問題,如同「讀、寫、算」能力一樣,計算思維也是我們每個人都必須具備的思維能力。

計算思維是一種遞歸思維。它是並行處理。它是把代碼譯成數據又把數據譯成代碼。對於別名或賦予人與物多個名字的做法,它既知道其益處又了解其害處。對於間接定址和程序調用的方法,它既知道其威力又了解其代價。它評價一個程序時,不僅僅根據其准確性和效率,還有美學的考量,而對於系統的設計,還考慮簡潔和優雅。

⑵ 計算思維技能的創新思維

發明家和創新者之間有什麼的區別?發明家擁有偉大的想法。而一個創新者會使用一切辦法推行他的想法,並讓大家使用!
要做到這一點需要遠遠不止是有好的想法,而需要毅力,團隊技能,技術技能,將想法變為現實。也許最重要的是具備溝通能力和說服別人。
當談到創新,計算機科學家是進行系統集成的專家。他們不只是應用今天的技術,而且還創造明天的技術。什麼是當今世界的10名大的創新?互聯網,手機,個人計算機,光纖,電子郵件,衛星導航系統,記憶存儲磁碟,數碼相機和RFID標簽。計算機科學家則將它們組合在一起,構建新的系統並滿足社會的需求。
如果你認真對待它,創新是可以學習的東西。第一步就是知道你的想法或靈感從而而來?
你必須是一個敏銳的觀察家,這對能夠發現機會至關重要,你會注意到在某些細節可能是有用的;與此相關的是要構建一個廣泛的知識平台,因為可能在遙遠的過去,人們已經對此有了一定的理解。一些非常不同凡響的創新的想法都源自於某些古老的理念,它們被重新認識並用來解決新問題,也許解題的技術或資源現在成為現實。例如前面提到的七橋的案例,歐拉定理是一個近代的發現和證明,而自動進行圖的歷遍則是計算機發明以後的事。
獲得靈感另一種方式來自關注極端用戶。許多現在的發明原本是設計來幫助殘疾人。關注和幫助邊緣人群並解決他們的問題的結果是幫助了所有的人。亞歷山大.貝爾通過教聾啞人講話工作而引發了電話的發明靈感。英特爾公司的一直在實驗Motes—一種灰塵樣大小的計算機—幫助野外生物學家記錄數據,而導致感測網路的誕生。
開啟機會的一種方法是要能夠挑戰他人的成見。具有成見的人往往並不自知,但恰恰是成見限制了他們的發展機會。有時候,當你拋棄那些成見,又可能發生什麼呢?很可能就是一個創新的想法。這種思維方式是與做程序設計時進行調試同樣重要。有段時間,大部分人都以為簡訊不會有什麼發展前景。因為在需要交流時,人們可以通過真正的交談甚至是視訊會議的方式進行,何必使用簡訊這種笨拙的方式。但簡訊就是流行開了,而其中的原因也就是僅僅因為它簡便易行。在這一點上,運氣似乎比創新更重要,原因是沒有人質疑的這樣的假設!
可以想像有些技術問題真正令人惱火,但大多數人選擇了忍耐,或者只是抱怨。而具有開發技能的創新者就可以直接去解決它。這就是開源(open source)世界的工作原理,它把具有創新意識的人們的才能釋放出來,只是為了有更好的方式可以做事。蒂姆.伯納斯李就是這樣做的,他創造了萬維網並毫無保留的貢獻出來,現在可以看這一切如何改變了世界。更重要的一點- 看看他開啟了多少新的創新機會。
軟體世界的偉大在於,你無需擁有一個真正的工廠或昂貴的設備,所有開始時需要的東西就是一台計算機和一些基本的開發技術和設計技能。許多計算機科學的百萬富翁有很多的創新在一開始是在寢室或車庫中開始的。所以,別再為所有這些技術難題所頭痛,開始從頭學習必要的技能,開始創新。
在現代,為國民經濟的發展,創新和創意已經成為國家行為。例如在上個世紀90年代,英國組建了「創意產業特別工作組」(CITF),還委託市場分析公司,分析不同創意行業的規模、就業狀況、年營業額。CITF小組拿著新出爐的行業分析報告《文化創意產業圖錄報告》,通過大量的數據描繪出了一個動人的前景:文化創意產業以快於其他行業兩倍的速度增長,帶動的就業機會也是其他行業的兩倍之多,創意產業可能正是英國經濟成長的動力與財富之源。大家也為政府找到了三個方向:教育體系的支援、知識產權的保護、資助年輕創意者。時任首相的布萊爾親自出任CITF主席,立志讓英國成為全球的創意中心。

⑶ 有哪些計算思維內容得以實際運用,它們是如何改變人們身邊的現狀

1、預置和緩存:當你早晨去學校時,把當天需要的東西放進背包,這就是預置和緩存。

2、回推:當你朋友弄丟他的手套時,你建議他沿走過的路尋找,這就是回推。

3、在線演算法:在什麼時候停止租用滑雪板而為自己買一付呢,這就是在線演算法。

4、多伺服器系統的性能模型:在超市付帳時,你應當去排哪個隊呢?這就是多伺服器系統的性能模型。

5、失敗的無關性和設計的冗餘性:為什麼停電時你的電話仍然可用?這就是失敗的無關性和設計的冗餘性。

(3)計算機緩存思維創新思維擴展閱讀:

有些問題是一次性的,但解決這些問題的方案,則可以不斷發展。在同類問題一再出現時,演算法思維就可以介入。沒有必要重新每次從頭思考,而是採用每次都行之有效的解決方案。

演算法思維在許多「策略性「棋盤游戲中非常重要。理想情況下需要有保證勝利,或者至少不會輸的策略。

所有這種策略都是一套規則,告訴你無需思索即怎麼做每一步:也就是計算機科學家稱之為演算法的東西。如果你能建立這樣的一套規則,這不僅可以成為完好游戲的基礎,也成為一個設計優秀的計算機程序的基礎。

⑷ 計算機中緩存的重要思想

緩存是目的提高速度 ,就是有些長用的東西放在硬碟太慢了,就想起緩存技術,把這些放到內存緩存起來,緩存是個相對概念,肯能也是別的介質

⑸ 計算機思維是什麼1000字

計算機思維是什麼
1 引言
在21世紀的今天,高職高專類院校計算機教學在內容和課程體系方面已有明顯的改進,但在教學方法和手段方面進展依然較為緩慢。特別是傳統的計算機學科教學模式,不管是教學手段還是教學方法上,都存在諸多弊端,為了能夠適應現今高職高專學生的素質能力水平和今後就業的需求,改變舊的教學模式已刻不容緩。筆者在反思傳統的計算機教學觀念同時,不斷研究並探索出有效、主動、開放的教學模式,本文對新型的「教、學、做」教學模式進行了剖析,力圖為高職高專新的計算機學科教學模式的實施提供理論依據。
2 對傳統計算機教學模式的反思
1、課本內容「不容侵犯」
傳統計算機教育認為,只要理解記住了課本知識,就可以套用它去應付實際問題。然而,實際問題總是具體的,在不同時間、地點會有很大的差別。例如能夠流暢地背誦操作系統的完整概念,卻不知道家裡使用的Windows XP就是微軟公司最新的操作系統。
2、教學就是知識的復制和粘貼
傳統計算機教育認為,要把結論交給學生背誦,以後需要的時候提取出來加以應用。即便讓學生上機實習,其主要目的也是為傳遞知識、驗證知識而已,完全忽略了學生本身的素質水平和接受能力,根本無法讓學生將所學轉變為自己的「學識」、「主見」和「思想」。
3、忽略學生已有的認知能力和知識經驗
傳統計算機教育總認為在教學之前,學生對所要學習的主題基本上是無知的或片面的,但其實,在今天計算機已經從「娃娃抓起」的年代,學生並不是空著腦袋走進教室的,學生在某些操作層面上認知能力和經驗(例如游戲、QQ等)不可小視,學生完全能用更簡便更有效的方法來代替教材中的某些操作步驟,循規蹈矩的教學反倒落後了。
3 教、學、做教學模式分析
「教、學、做」教學模式認為,教學不僅僅是知識灌輸和訓練的工具,它應該是發展認知的手段。教學活動的實施應該讓教師和學生的積極性都得到極大的尊重,應該鼓勵學生積極參與教學活動。其構架主要包括:
1、教師如何「教」
在傳統計算機教學中幾乎千篇一律都是先理論後實踐。但是理論往往是復雜抽象、難以理解的,如資料庫中的三種模式和它們之間的兩種映射,資料庫設計的第一範式、第二範式等,而實際操作中相對來得容易理解而且顯得簡單。而「教、學、做」模式則提倡先簡單地講解,使學生可以有一個朦朧的了解即可,然後根據操作的深入,開始對涉及的理論加以針對性的講解,最後進行歸納,將理論和操作融合起來講解,使學生逐步通過操作過程來加深對理論的推理、分析後達到自覺地理解和掌握。
2、學生如何「學」
「教、學、做」模式認為,教師要從「教育者」角色轉到「引導者」角色上來,例如在WORD的教學中用計劃中的1/4教學時間把教材中的內容作為「引導性」講解,而把教學時間的3/4留給了學習中的主體--學生,由他們根據自己對WORD的使用經驗開發實用性強,但在一般教材中沒有提及的功能,並為每個開發者提供演示、講解的機會,並提倡學生對每個被開發的功能「評頭論足」,學生完全根據自己的知識框架發揮各自的優勢來投入學習,對課程的理解和掌握是高層次和有深度的。
此外,在課程講解和任務布置時還可以引用協作學習的概念和實踐。協作學習是由多個學生針對同一學習任務彼此交換信息和合作,以達到對所學知識的深刻理解與掌握。協作學習對提高學習效果,形成學習的批判性思維和創造性思維,以及學生間的溝通能力等都有明顯的積極作用。教師在講課時,一方面要通過少而精的講述,把握整個教學過程的內容和方向,另一方面要盡可能保留一些與舊知識相似規律的新知識,引導學生自己去發現它,在可能的條件下,組織學生開展討論與交流,並針對學生中出現較多的問題和困難,在教授中與學生共同分析和討論,使學生在獲得對自身能力的自信感的同時,對知識的理解也會進一步加深。
3、學生如何「做」
從「授人以魚」轉到「授人以漁」,把主要任務放到教給學生學習的方法上來,把重點放在學生分析問題、解決問題的能力和創新精神的培養上。例如在資料庫技術的教學過程中學生特別關注具體的操作步驟,而對資料庫的設計過程、原理和方法缺乏興趣。通過「差別教育」,選擇一組學生使其在通曉設計原理和方法的基礎上完成更為完善和合理的資料庫模型,以此為例,使全體學生感覺到「魚」和「漁」的價值。
4、知識考核方法
「教、學、做」教學模式認為,知識的傳授和接納只是過程,能夠運用知識解決問題才是目的,建議重新確立操作能力、解決問題能力的地位,具體做法為加大平時成績在課程中的比例(30%到50%)。這種考核措施能夠改變傳統的「考分=能力」的錯誤觀念,使那些不擅背書但技能一流的學生重拾信心,同時,也只有這樣,才能真正實現計算機教學的最初目的--學以致用。
4 教、學、做模式的環境分析
「教、學、做」教學模式提倡教師要善於鼓勵學生大膽質疑,使學生逐步具有創新的意識。例如在教學過程中,當講解某一操作步驟時候,常有學生提出不同見解,不管其觀點正確與否,教師不應只是簡單的否定,而應引導學生審視其觀點,引導其得出正確的結論,為學生創造真正的、自主的學習環境。教師可以採用以下方式:
1、啟迪式引導
教師採用各種有效方式啟發引導學生,激發學生的興趣。如在理論課可以採用思路的提示、發散性思考、廣泛性討論、鼓勵性猜測等方式啟發引導學生。例如在講操作系統時,組織學生對Windows2000和XP的正反方的辯論等,激發學生的思考與創意,培養學生的發散性思維。
2、問題式推進
每一個教學任務都分成兩個層次,易解的和有難度的,課堂上只講解前者,把後者留給學生,在實踐操作上給點啟示,最終由部分學生獨立完成,再由學生在課堂上給全體學生講解,推進全體學生獨立解決問題的能力。通過啟發式教學,使學生的思維活躍起來,鼓勵學生從不同角度思考問題,用不同方法解決問題,促進學生創造性思維的發展。
3、資源式深化
在基本解決問題的基礎上,要求學生利用各類資源進行深化學習。如可以指導學生利用所掌握的網路通訊操作技能和信息檢索能力,來獲取更多、更全面的資料來補充和加深認識課程內容。還可以在各教學單位之間組織一定主題的競賽活動,對教師創新教育給予檢驗的同時,也對學生的創新成就進行獎勵,並將優秀作品在內部網路上交流,這不僅為學生提供自主性、創造性和個性化表現的平台,還可在校園中形成濃郁的崇尚創新、尊重創新人才的氛圍。
5 結語
本文中所分析的「教、學、做」教學模式是僅是目前的計算機教學中較先進的一種,是計算機學科教學發展到現階段的必然產物,計算機教學模式勢必會根據計算機技術的發展和社會實際需要不斷地進行改革和調整,做到「與時俱進」。放眼未來,計算機正日益成為最普遍的工具,這決定了計算機教學改革將是教育改革的前提和基礎,是信息社會發展的基本要求和必然結果。因此,我們仍需繼續探索,不斷尋找更科學的計算機教學方法。

⑹ 如何學習計算機思維

計算機思維建立的基礎是計算機處理的能力及其局限性,不管是由人還是機器來執行。計算機方法和模型使我們有勇氣去解決問題,設計出無論哪個個人都無法獨立擔綱的系統。計算機思維面對著有關機器智能的不解之謎:人做什麼比計算機強?計算機什麼比人好?最根本的問題是:什麼是可以計算機做的?今天,我們對這樣的問題仍然一知半解。
計算機思維是每個人的基本技能,不只屬於計算機科學家。在閱讀,書寫和算術之外,應該把計算機科學加入每個兒童的分析能力培養。和出版社促進了3個R(閱讀,書寫和算術Reading, Writing & Arithmetic)的傳播相類似,計算機和使用電腦促進了計算機思維的傳播。
計算機思維採納計算機科學的基本理念,可運用於問題的解決,系統設計和理解人類行為。計算機思維包含了一定范圍內的思維工具,反映出計算機科學領域的廣泛性。
在解決一個問題時,我們會問:這有多難?怎樣做是最佳的方法?計算機思維站在堅實的理論地基上給予這樣的問題精確的答案。問題的難度要說取決於機器的能力-用來解決問題的計算工具。要考慮機器的指令,資源的約束和運行環境。
為了有效率地解決問題,我們也許要進而問道,貌似的解決方案是不是最好的呢,我們可以隨機化優勢嗎,是否允許主動錯誤或者被動錯誤。計算機思維通過簡化,嵌入,轉換或者模擬,將看來困難的問題轉化為可以解決的問題。
計算機思維是遞歸思維,並行處理。它將代碼譯為數據,又將數據譯成代碼。它用維度分析的泛化進行類型檢查。承認異化的優缺點。給某個人或物多個名字。它同時意識到間接定址和程序呼叫的代價和用處。它不只用正確程度和效率來評判一個程序,還判斷美感,系統設計的簡潔和優雅。
計算機思維利用抽象和分解來對付復雜的大型任務或者來設計復雜的大型系統。它使你遠離擔憂。它挑出合適的代表性的問題或者給問題的相關方面建模使問題易於處理。它使用不變數來概要地或者陳述性地描述系統行為。它確信我們無需理解系統的每個細節就可以安全地使用,修改或者影響一個大型復雜的系統。它設想多個不同的用戶建立不同的模塊,為了設想的未來的使用進行預載入或緩存。
計算機思維都以最糟糕的情形來考慮預防,保護和復原,方法可以是冗餘,容錯和糾錯。 它採取呼叫高壓封鎖,死鎖或者約定界面的方法。它還學習在發生同步相遇時避免競爭的情形。
計算機思維使用啟發式推理找到解決之道。它在不確定的情況下進行計劃,學習和安排。它是搜尋,搜尋,再搜尋,找到一長列的網頁,贏得游戲的攻略或是一個反例。它是使用大量的數據來提高計算的速度。它是在時間和空間中,在處理能力和存儲容量中找到平衡。
來看這些生活中的事例:您女兒早上去上學,她把這一天要用的東西放到背包里;這就是預載入和緩存。當您的兒子弄丟了他的手套,你建議他到經過的地方找;這是回溯。到什麼時候下您會自己買一套而不再租用滑雪用具呢?這是聯機演算法。在超市排哪條隊伍?這是伺服器系統的性能建模。為什麼停電時電話還可以用?這是失敗的獨立性和設計的冗餘。那麼如何進行用來分辨計算機和人的完全自動化的圖靈測試,即CAPTCHAS,人類模擬?;這是利用解決人工智慧的難題來給計算機代理商做宣傳的。
計算機思維將植根於每個人的生活當中,那時演算法,前置條件等詞彙將成為每個人的詞彙, 非決定論和垃圾收集不再是計算機科學家使用的含義;人們將會從上往下來畫一棵樹。
我們目睹了計算機思維對其他學科的影響。例如,機器學習改變了統計學。統計的學習正用於考察問題的規模, 以數據的大小和角度的方式,這在幾年前還是不能想像的。各種組織的統計部門都在招聘計算機科學家。計算機學校包圍了現有的和新成立的統計部門。
計算機科學家近來對生物學產生了興趣,因為它們相信,生物學家將可以從計算機思維中獲益。計算機科學對於生物學的貢獻遠不止於可以通過大量搜索序列數據來尋找圖譜。希望的是利用數據結構和演算法-計算機的抽象思維和方法, 通過闡述功能來表現出蛋白質的結構。計算機科學家正在改變生物學家的思維方式。 相似的,計算機游戲理論正改變著經濟學家的思維方式。量子計算對物理學家也是。
這樣的思維不會僅是其他科學家們的技能,它將是每個人的。普適計算的今天就是計算機思維的明天。昨天普適計算還是夢想,今天它已成為了現實。計算機思維在明天也會成為現實。
是什麼,不是什麼
計算機思維是研究計算的- 什麼是可以計算的,怎樣進行計算。因此,計算機思維有下面的特點:
是概念化,不是編程
計算機科學不是計算機編程。計算機科學家式的思維不是說給計算機編程。它要求在多個抽象層面進行思考。
是基本技能,不是機械技能
基本的技能是每個人在現代社會都必須學會運用的。機械則意味著機械的重復。具有諷刺意味的是,要是計算機科學家真解決了人工智慧的使計算機象人一樣思考的大挑戰,那時思維可就真要變機械了。
是人的思維方式,不是計算機的
計算機思維是人解決問題的方式,不是要人象計算機一樣思考。計算機是愚笨無趣的,人聰明富有想像力。是人類使得計算機令人振奮。使用計算機設備,我們運用才智處理問題,那些在計算機時代之前我們不敢挑戰的問題,構建具有隻要想像得到的功能的系統。

⑺ 學習計算機的三大思維是什麼

計算思維、理論思維和實驗思維是三大重要的思維。學習計算機重要的是掌握計算思維。實際生活就要有復合型思維,創新思維等等。