Spis treści
1. Programowanie komputerowe
Czy znasz termin „Programowanie komputerów”? W ciągu ostatnich 3 dekad, ta stosunkowo nowa i szybko rozwijająca się dziedzina zyskała ogromną popularność i obecnie możemy zaobserwować, nawet małe dzieci, które zaczynają pisać swoje własne skrypty i programy. Jeśli zaczynasz tak wcześnie, naturalnym jest, że wybierzesz informatykę jako kierunek studiów. Z takimi kwalifikacjami możesz nawet aplikować do wymarzonej firmy technologicznej – bez względu na to, czy jest to Google, Facebook, Microsoft, Apple czy jakakolwiek inna firma.
Komputery są w stanie wykonywać wiele niesamowitych czynności, poczynając od zwykłych laptopów mogących wykonywać proste funkcje edytora tekstu i arkusza kalkulacyjnego, aż po niezwykle złożone superkomputery realizujące miliony transakcji finansowych dziennie. Trafne byłoby stwierdzenie, że komputery kontrolują infrastrukturę, która ułatwia współczesne życie.
Komputery są głupie
Komputery są niesamowicie szybkie, dokładne ale i głupie. Istoty ludzkie są niewiarygodnie wolne, niedokładne i genialne. Razem są niezwykle potężne.
Programowanie komputerów polega na połączeniu ludzi i komputerów.
2. Idea myślenia obliczeniowego
I to jest właśnie cały sens myślenia komputacyjnego. Umożliwia nam podjęcie złożonego problemu, zrozumienie, na czym on polega i jak można go rozwiązać, a następnie opracowanie możliwych rozwiązań. Na koniec możemy przedstawić te rozwiązania w sposób zrozumiały dla komputera, człowieka albo jednego i drugiego.
2.1. Cztery kroki do myślenia obliczeniowego
2.2. Myślenie komputacyjne w praktyce
Aby móc zwizualizować myślenie komputacyjne, przedstawię wykorzystanie wszystkich kroków na konkretnym przykładzie.
Załóżmy, że zamierzasz ukończyć maraton w czasie krótszym niż 4 godziny. Rekord świata w tym maratonie wynosi około 2 godzin, więc 4 godziny mogą nie wydawać się wyzwaniem. Nie jest to jednak łatwy wyczyn do osiągnięcia, więc czeka Cię sporo przygotowań, chyba że już od kilku lat regularnie trenujesz. W tym przykładzie załóżmy, że nie jesteś doświadczonym maratończykiem.
Pierwszy krok - Rozkład
Aby przekroczyć naszą upragnioną metę maratonu zastosujmy myślenie obliczeniowe.
Na pierwszy rzut oka nie wiemy, jak prosto rozwiązać to zadanie. Samo myślenie o przebiegnięciu ponad 42 km naraz może być przytłaczające i wydawać się niemal niemożliwe do wykonania. Dlatego musimy rozbić ten złożony problem na serię małych, łatwiejszych do opanowania kwestii – tu mamy do czynienia z dekompozycją. W naszym przypadku musimy stworzyć plan treningowy. Trening musi być podzielony na mniejsze dystanse. Nie zamierzasz przecież przebiec w jednym treningu pełnego maratonu. Całe planowanie trzeba zrobić na kilka miesięcy przed właściwym startem w maratonie.
Świetnie, zatem pierwszy krok został wykonany. Masz już plan treningowy.
Drugi krok - Rozpoznawanie wzorców
Trzeci krok - Abstrakcja
Czwarty krok - Algorytmy
Na koniec musimy stworzyć proste kroki, aby rozwiązać każdy z mniejszych problemów. Aby to zrobić, musimy zaprojektować zasady, które można opracować i z łatwością wykonać – algorytm. W tym przykładzie musielibyśmy „zaprogramować” siebie w taki sposób, aby regularnie wykonywać wszystkie zaplanowane treningi, tak aby stało się to nawykiem. Na przykład ustawić budzik na 6:00 rano, aby obudzić się wcześniej niż zwykle, założyć wygodne ubranie, rozgrzać mięśnie, rozpocząć trening interwałowy 8×1,0km, zaliczyć rozciąganie, mieć regularnie zaplanowaną dietę spożywając odpowiednie proporcje węglowodanów, tłuszczów i białek, pójść do pracy, wyspać się i powtórzyć.
Wreszcie te proste kroki lub zasady są wykorzystywane do programowania komputera, aby pomóc w jak najlepszym rozwiązywaniu złożonych problemów. Część planistyczna i przygotowawcza przypomina myślenie obliczeniowe, a przestrzeganie założeń szkoleniowych – programowanie. Jako ”człowiek-robot” musisz wykonać wszystkie kroki w odpowiedniej kolejności.
3. Dlaczego bycie dobrym w myśleniu obliczeniowym ma znaczenie
Jeśli się nad tym zastanowić, cztery fundamentalne warstwy są bardzo podobne do tego, co robimy już na co dzień jako architekci i inżynierowie. Codziennie zajmujemy się definiowaniem/rozpoznawaniem? abstrakcyjnych problemów, tak aby można było je rozwiązać. Dodatkowo, jesteśmy bardzo dobrzy w przeprowadzaniu analiz i ocenianiu rozwiązań.
Schemat pracy inżyniera
- Rozkładanie ogromnej struktury na części.
- Określenie, które parametry napędzają strukturę
- Rozpoznanie wzorca, czyli rozważenie jak podobne struktury zostały zaprojektowane/zbudowane wcześniej
- Zdefiniowanie logiki struktury i opracowanie rozwiązania dla projektu lub zasad, których należy przestrzegać, aby stworzyć projekt.
To prowadzi nas do punktu, w którym musimy dodać funkcjonalność do programów lub stworzyć je od podstaw samodzielnie. Jak już wspomniano, proces ten nazywany jest tworzeniem algorytmów.
4. Czym jest Algorytm?
Krótko mówiąc, algorytm to sposób postępowania krok po kroku. W matematyce i informatyce, algorytmy są używane do obliczeń lub rozwiązywania problemów. Jednak pojęcie to można spotkać również w innych przypadkach, np. w przepisach kulinarnych, grach, a nawet w instrukcjach montażu mebli. Algorytmy są definiowane przez listy następujących po sobie, ale niekoniecznie sekwencyjnych kroków, z których każdy zawiera dobrze zdefiniowane instrukcje. Algorytmy mają swój początek i koniec. Możemy powiedzieć, że przypominają listy. W swoich stanach początkowych algorytmy przyjmują dane w postaci zmiennych wejściowych. Dane wejściowe są przetwarzane przez kolejne kroki algorytmu i przekształcane w pewien rodzaj informacji lub danych wyjściowych, które są przekazywane w etapie końcowym.
Algorytmy istnieją w wielu różnych formach, od pisemnych instrukcji poprzez schematy przepływu, formalny język komputerowy po obwody elektryczne, a wymieniam tylko niektóre z nich.
Rzućmy okiem na przykład schematu przepływu.
5. Podsumowanie
Myślenie komputacyjne NIE jest narzędziem ani programowaniem. To nawet nie jest sposób w jaki myślą komputery, przecież komputery nie myślą. Nie są aż tak inteligentne, delikatnie rzecz ujmując. Mówiąc najprościej, myślenie komputacyjne to proces rozwiązywania złożonych problemów. Programowanie mówi komputerowi, co i jak ma to zrobić. Jak powiedział Steve Jobs: „To (programowanie) uczy cię, jak myśleć”. Oznacza to, że podchodzisz do problemów w zupełnie nowy sposób. Zawsze poszukujesz logicznego podłoża problemu i tego, co jest motorem napędowym poszczególnych działań.
Aby to zrobić, musimy rozmawiać z komputerami w tym samym języku i o tym opowiem więcej w następnym filmie. Do zobaczenia!
Masz jakieś pytania?
Napisz do mnie [email protected]
Zawsze odpowiadam !!
Sprawdź więcej moich porad w Grasshopperze:
5 trików w Grasshopperze na pozbycie się potwora spaghetti
5 trików w Grasshopperze usprawniających współpracę5
Jak używać masek w Grasshopperze?
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji o Grasshopper ze i nauczyć się modelowania parametrycznego, pobierz bezpłatny przewodnik – Pobierz bezpłatnie
