1.3.3 计算思维

计算思维是与人类思维活动同步发展的思维模式，但是计算思维的明确和建立，经历了较长的时期。计算思维是一直存在的科学思维方式，计算机的出现和应用促进了计算思维的发展和应用。

计算思维的发展和以下几位人物有关。

●笛卡儿：笛卡儿发明了解析几何，他曾设想把现实问题化为数学问题，把数学问题化为代数问题，把代数问题化为代数方程求解问题，这些都体现了计算思维的思想。

●莱布尼茨：莱布尼茨提出了数理逻辑的思想，希望构造一种逻辑演算，使得逻辑判断能够用计算来解决。这也体现了计算思维的思想。

●希尔伯特：著名数学家希尔伯特在《几何基础》一书中，提出了从公理化走向机械化的思想。希尔伯特计划将数学知识纳入严格的公理体系，并着力在公理化基础上，寻找机械化判断命题是否成立的方法。

●戴克斯特拉：戴克斯特拉是荷兰著名计算机科学家，曾获得1972年的图灵奖。他曾提出：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响我们的思维能力。”

●周以真：周以真是美国卡内基梅隆大学的教授，2006年周以真发表了《计算思维》的论文，给出了计算思维的定义，论述了计算思维的特性，确立了计算思维的概念。

计算思维具有抽象和自动化的特征。抽象就是对要解决的问题，分离问题所涉及的其他特性，提取出其量的关系、空间形式和内部逻辑，并用简明的数学语言描述出来。自动化就是对要解决的问题，在抽象的基础上，找到一个可行的算法，使得计算机能够运行相应的程序，解决该问题。

提示

计算思维的经典案例有数值天气预报、“四色定理”的证明、“吴方法”。

实证思维、逻辑思维和计算思维之间有以下3个关系。

●目标一致：实证思维、逻辑思维和计算思维的共同目标都是揭示事物的本质与规律。

●手段不同：实证思维注重的是验证，逻辑思维注重的是推理，计算思维注重的是自动求解。

●互补结合：在现今的科学体系中，仅使用一种思维方式根本无法完成科学研究，需相互配合。