科学家回信|吴敬征：掌握计算思维，轻松拆解复杂难题！

 

编者按：2023年5月起，“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动，邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后，“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言。我们精选了读者上官源博的提问，请中国科学院软件研究所智能软件研究中心副主任、研究员吴敬征发出第一百零一期手书回信。

以求索之问激发科学探讨，以互动回应碰撞科学新知，“学习强国”“科学网App”愿成为公众与科学的信使，欢迎你进入“向科学家提问”小程序提问、留言。

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读者上官源博：计算思维对计算机科学有什么意义？如何学习计算思维？如何发挥计算思维的价值？

吴敬征：计算思维是指用计算机科学的基本概念和方法来设计、分析和理解问题的思考方法论。计算思维的核心特征包括抽象、自动化和分析，分别对应问题表示、解决方案表达和解决方案的执行与评估。

计算思维始终贯穿于计算机科学发展的各个阶段，是计算机科学领域的基石，对计算机科学的影响意义深远。例如，在计算机发展的早期，图灵通过抽象思维将复杂的计算过程转换为读、写和移动指针的简单操作，通过自动化思想机械化地执行重复任务，并使用形式化数学模型，重新定义了“可计算性”的边界。在最新计算机科学发展中，大模型技术通过自然语言处理的方法，将人类语言的复杂语法、语义和上下文关系抽象为数值化的表示，使用注意力神经网络捕获语言中的重要依赖关系，自动化地实现特征推理，最终使用不同的性能指标进行量化分析。

可以从理论学习和实践思考两个角度入手，系统地学习计算思维的理念并提高应用能力。在理论学习方面，可学习和掌握算法与数据结构、编程语言基础等相关知识，建立完整的知识框架；实践思考方面，可以在日常问题解决、计算机项目研发等实际应用中锻炼解决抽象问题、自动化问题和优化方案的能力。将以上两者结合起来，不断提升自我，能够更加深入地理解计算思维的本质，并且高效地将其应用于解决复杂问题的实践中。

计算思维的价值在于为复杂问题提供系统性、逻辑化和高效的解决方法。通过强化理论认知、在实践中灵活应用以及促进跨领域的融合创新，可以将计算思维转化为推动技术进步和社会发展的强大工具。同时，计算思维的普及和教育推广将进一步释放计算思维方法论的潜力，让更多人受益。

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