Питер Макоуэн - Вычислительное мышление: Метод решения сложных задач

Когда дело доходит до оценки соответствия решений целевому назначению, используют методы, немного похожие на тестирование, — методы наблюдения.Разница здесь в том, что для такого рода оценки нужны обычные пользователи оцениваемой системы. Эксперимент можно провести в лабораторных условиях — в сущности, это будет научный эксперимент. Другой способ — «выйти в поле» и посмотреть, как систему используют в обычной жизни. В обоих случаях мы смотрим, не пойдет ли что-нибудь не так, не столкнутся ли люди с какими-то трудностями, и все время задаем себе вопрос, можно ли изменить систему, чтобы людям стало проще с ней работать.

И опять мы используем аналитические методыи логические рассуждения.В принципе, для этого нужно привлечь специалистов, которые хорошо знают особенности людей, понимают, что делает дизайн плохим или хорошим, и могут организованно оценить системы. Их цель — предсказать потенциальные проблемы, то есть те особенности, которые могут привести к трудностям. Например, эксперты могут взять какую-то задачу и на каждом этапе спросить: «Может ли человек неправильно понять, что здесь нужно делать и как?» Эксперты используют особые принципы, например: «В случае ошибки необходимо, чтобы всегда можно было отменить последний шаг». Если они обнаруживают ситуацию, где такая отмена невозможна, то сообщают об этом как о проблеме, требующей решения.

Создание алгоритмов —процесс творческий, и поэтому с ним тесно связан навык креативности. Конечно же, можно продвигаться очень медленно и использовать хорошо известные приемы — так начинает большинство. Однако блестящие программисты придумывают совершенно новые алгоритмы либо для старых, либо для совершенно новых задач. Они видят возможности там, где никто их не заметил. Идеи по реализации этих концептов, конечно же, тоже требуют творческого подхода. Другие элементы вычислительного мышления также связаны с креативностью. При абстрагированиикреативность помогает выделить частности, которые лучше скрыть, чтобы значительно облегчить задачу. Подобным образом для обобщенияи сопоставления с образцомпорой нужны творческие озарения, которые позволяют увидеть связь между совершенно разными с виду ситуациями. Как оценить, насколько легко пользоваться мобильным приложением в реальных ситуациях? В лаборатории можно проследить за всем, что делают пользователи. Вне стен лаборатории это нереально... или реально?

Один предприимчивый специалист, столкнувшись с этой проблемой на раннем этапе развития подобных технологий, придумал для участников эксперимента специальный головной убор с камерами. С его помощью наблюдали, что делают участники и что происходит вокруг.

Для креативности нужны подходящие условия. Участники должны быть склонны к игре и к ситуациям, которые ей способствуют. Помогает, если человеку хочется заниматься интересными вещами, ведь информатика — очень интересное занятие. Вам понадобятся время и место, которые позволят отпустить мысли на свободу. Кроме того, необходимо отсутствие стресса и жестких сроков. Конечно, самые творческие идеи приходят не индивидам, а группам, в которых принято обмениваться идеями и подпитываться креативностью друг от друга. Компании (и страны), которые содействуют такой организации труда, действительно изменят мир! Неудивительно, что IT-компании из числа самых больших и успешных действуют именно так.

Дело в том, что креативность необходима не только при создании алгоритма. Иногда она нужна, чтобы предложить задачу для решения. Необходимо найти такую идею, чтобы с появлением алгоритмов для ее реализации произошли настоящие изменения. Придумать алгоритм, не похожий ни на что известное, — способ полностью преобразить задачу, а значит, и наш образ жизни. Это получается особенно хорошо, если ваших творческих способностей хватило, чтобы найти задачу, которую никто никогда не замечал, и решить ее. Из креативности рождаются инновации, и для их внедрения нужны люди, у которых есть энергия и навыки, чтобы довести идею до конца. Все крупные инновации, связанные с компьютерами, такие как Всемирная сеть, социальные сети, интернет-магазины и так далее, изначально появились благодаря людям с творческими способностями, а затем, чтобы эти инновации стали обыденной реальностью, к их разработке подключили специалистов с разными навыками, в том числе и деловыми.

К вычислительному мышлению относится много навыков. И важно понимать, что они не применяются по отдельности, но взаимосвязаны и дополняют друг друга в процессе решения задач. Многие из этих навыков пересекаются с навыками математиков, дизайнеров, ученых, инженеров, а также писателей, историков и многих других. Вычислительное мышление, используемое в информатике, — это набор умений, который приобретается в ходе этого объединяющего и взаимообогащающего процесса, что позволяет по-новому взглянуть как на задачи, так и на системы. В конечном итоге программисты при разработке решений с использованием вычислительной техники берут эти навыки за основу. Превращая алгоритмы в программы, вычислительное мышление изменило образ нашей жизни, работы и отдыха, и перемены продолжаются.

Вычислительное мышление не является мышлением компьютеров. Это образ мыслей, который люди используют, чтобы добиться от компьютеров удивительных результатов. Но поскольку с каждым годом появляются все более мощные системы искусственного интеллекта, мы все больше программируем сами машины на использование вычислительного мышления.

Мы читаем о математике, фокусах и информатике примерно 40 лет. В этом списке приведены некоторые наши работы и другие ресурсы, которые вдохновляли нас во время создания этой книги.

Информатика повсюду вокруг нас, стоит только приглядеться, — и не только в компьютерах.

Computer Science for Fun —www.cs4fn.org. Тысячи статей обо всех аспектах занимательной информатики, а еще журналы и буклеты.

CS Unplugged— csunplugged.org/. Место для информатики без применения компьютеров, где можно скачать книгу с классными занятиями.

Curzon P. Computing Without Computers. v0.15, Feb 2014. Ссылка для скачивания: teachinglondoncomputing.org/resources/inspiring-computing-stories/computingwithoutcomputers/.

Curzon P. Computational Thinking: HexaHexaflexagon Automata .Queen Mary University of London, 2015. Гексафлексагоны стали способом исследовать конечные автоматы.

Teaching London Computing —www.TeachingLondonComputing.org. Ресурс для учителей, помогающий обучать междисциплинарным навыкам вычислительного мышления. Есть дополнительные материалы по многим темам, освещенным в этой книге.