Systems Aspects in Organic and Pervasive有机与普适计算中的系统方面/会议录 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Beigl, Michael; Lukowicz, Paul;

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2005-4

价格:508.50元

装帧:

isbn号码:9783540252733

丛书系列:

图书标签:

• 有机计算
• 普适计算
• 系统设计
• 计算机系统
• 分布式系统
• 嵌入式系统
• 物联网
• 移动计算
• 人机交互
• 软件工程

《计算思维的本质与实践》 图书简介： 本书旨在深入探讨计算思维（Computational Thinking）的核心概念、发展历程、思维模式以及在不同领域中的实际应用。我们不仅仅关注算法和程序的编写，更着眼于如何培养一种全新的、面向问题的解决思路，一种能够系统性地分析问题、设计解决方案、并最终实现高效执行的思维方式。本书将带领读者穿越计算思维的理论殿堂，抵达其在现实世界中绽放光芒的广阔天地。 第一章：计算思维的起源与演进 本章将追溯计算思维的哲学根源，探讨其在逻辑学、数学和早期计算机科学发展中的萌芽。我们将审视尼古拉斯·布尔（George Boole）的布尔代数如何为逻辑推理奠定基础，以及艾伦·图灵（Alan Turing）的通用计算理论如何勾勒出计算的边界。随后，我们将聚焦于 Jeannette Wing 教授提出的“计算思维”概念，分析其在21世纪初被重新强调的时代背景和重要意义。我们将深入理解计算思维并非仅仅是程序员的专属技能，而是一种适用于所有人的普适性认知工具，它能够帮助我们在日益复杂的数字世界中更加清晰地认识和解决问题。本章还将梳理计算思维在不同教育阶段和学科领域的引入情况，展示其作为一种基础性学科素养的日益凸显的地位。 第二章：计算思维的核心要素 本章将详细剖析计算思维的四大基石：分解（Decomposition）、模式识别（Pattern Recognition）、抽象（Abstraction）和算法设计（Algorithm Design）。 分解： 我们将学习如何将复杂问题拆解成更小、更易于管理和解决的子问题。通过丰富的案例，例如分析一道复杂的数学题、规划一次旅行行程，或是理解一个庞大的社会现象，读者将掌握系统性分析和逐步攻克的思维技巧。我们将探讨不同尺度的分解策略，以及如何平衡分解的精细程度，避免陷入不必要的细节或遗漏关键环节。 模式识别： 本节将引导读者学会识别数据、问题或解决方案中的重复性规律和相似之处。我们将通过图像识别、文本分析、时间序列预测等例子，说明模式识别在数据驱动决策、预测未来趋势以及优化流程中的关键作用。读者将学习如何从海量信息中提取有价值的模式，并利用这些模式来简化复杂性，预测结果。 抽象： 这是计算思维中最具挑战性也最核心的能力之一。本章将解释如何从具体事物中提炼出本质特征，忽略无关细节，形成更一般化的概念或模型。我们将讨论不同层次的抽象，从具象的物体到概念的类，再到数据结构和通用算法。通过对不同抽象层级的理解，读者将能够构建更加灵活和可复用的解决方案，并有效地沟通复杂的思想。 算法设计： 基于前三者的协同作用，本章将聚焦于如何设计一系列清晰、有序的步骤来解决问题或完成任务。我们将从简单的流程图绘制，到更复杂的逻辑判断和循环结构，逐步引导读者掌握算法设计的核心思想。我们将强调算法的有效性、效率和鲁棒性，并讨论如何通过优化和改进算法来提升性能。 第三章：计算思维的实践与应用 本章将把计算思维的理论知识转化为实际行动，展示其在不同领域的广泛应用。 在科学研究中的应用： 从物理学中的模拟实验，到生物学中的基因序列分析，再到社会科学中的数据挖掘，计算思维已成为现代科学研究不可或缺的工具。我们将探讨如何利用计算思维来设计实验、分析大数据、构建模型，以及加速科学发现的进程。 在工程技术领域的应用： 软件开发、系统设计、人工智能、机器人技术等，无一不闪耀着计算思维的光芒。本章将剖析如何运用计算思维来规划项目、设计系统架构、优化算法、解决技术难题，以及开发创新的技术产品。 在商业与金融领域的应用： 数据分析、市场预测、风险管理、个性化推荐，这些商业活动都离不开计算思维的支持。我们将展示如何利用计算思维来理解市场趋势、优化运营效率、制定商业策略，并提升客户体验。 在艺术与人文领域的应用： 尽管看似遥远，计算思维在艺术创作、文学分析、历史研究等方面也展现出独特的价值。本章将探讨如何运用计算思维来生成艺术作品、分析文本结构、挖掘历史数据中的关联，以及利用技术手段丰富人文体验。 在日常生活的应用： 本章将回归日常生活，展示计算思维如何帮助我们更有效地管理个人事务、解决生活中的难题。从制定出行计划，到优化购物策略，再到学习新技能，计算思维都能提供一套有效的解决框架。 第四章：培养计算思维的能力 本章将提供一套系统的策略和方法，帮助读者主动培养和提升计算思维能力。 学习编程语言： 虽然计算思维并非仅限于编程，但学习一种或多种编程语言是理解和实践计算思维的有效途径。本章将介绍不同编程语言的特点及其在培养计算思维方面的作用，并提供一些入门级的学习建议。 解决实际问题： 鼓励读者积极参与到解决实际问题的过程中，将计算思维的理念应用于日常的学习和工作中。我们将提供一些实践性的练习和项目，引导读者在实践中体会计算思维的威力。 参与在线课程和社区： 介绍当前流行的计算思维和编程学习平台，以及相关的在线社区和论坛，鼓励读者通过交流和协作来提升自身能力。 反思与迭代： 强调在解决问题过程中进行反思和迭代的重要性。学会从失败中学习，不断优化解决方案，是计算思维能力持续提升的关键。 第五章：计算思维的未来展望 本章将对计算思维的未来发展趋势进行展望，并探讨其在人工智能、大数据、物联网等新兴技术领域的潜在影响。我们将思考计算思维如何与人类的创造力、情感智能等相结合，共同塑造更加美好的未来。本章还将探讨如何将计算思维更广泛地融入教育体系，培养下一代具备适应未来挑战的创新人才。 结语 《计算思维的本质与实践》不仅仅是一本书，更是一次思维的启蒙之旅。我们希望通过本书，能够激发读者对计算思维的兴趣，掌握其核心方法，并在各自的领域中灵活运用，从而更好地理解世界、解决问题，并创造价值。计算思维，是通往未来数字世界的关键钥匙，它将赋予您驾驭复杂、拥抱创新的力量。

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