当前课程知识点：计算思维导论 > 第二单元 > 2.1 计算是什么 > Video
大家好
这一节我们来讲
计算是什么
我们已经知道
在生活中
计算是无处不在的
古人有
运筹帷握决胜于千里之外
今天有
云计算
智能计算
这样的概念
网络把每一样东西
人
计算机
物
都联起来
计算如春风夜雨润物无声
进入了千家万户
接下来
我们一起来欣赏一部短片
在这里
冰箱上的笑脸
桌面的触摸屏
汽车的自动导航
路况的随时随处查阅
远程的服装推荐系统
这些无处不在
充斥着我们的生活
这所有的一切
是不是让你
对未来的世界充满着憧憬呢
那么
计算究竟是什么
这个很难下一个定义
在这里
我们从不同的角度
来和大家进行探讨
首先从纯计算的角度来看
我们知道
加减乘除一定是计算
没错
加减乘除是重要的计算
但是计算不仅仅是加减乘除
加 减 乘 除 是元级的数值计算
此外还有
正弦
余弦
开方
微分
积分等等
从逻辑运算的角度来说
数字电子计算机
最基础的计算就是
对比特的与 或 非运算
同样的
元级的字符计算有
合并串
截取串
查找串
拷贝串等等
元级的图像计算有
分割
压缩
解压
块传输
比较等等
比如我们都用过美颜相机
常常有美颜前
美颜后
这个其实就是对图像的计算
第二从计算的理论模型来看
任何复杂的计算
都可以等价规约为图灵机
即从一个已知的符号串开始
按照一定的规则改变符号串
经过有限的步骤
最后得到一个
满足预先规定的符号串的
变换过程
因而从这个角度
计算的本质就是
固定程序根据输入集合
与内部状态产生输出集合
比如函数f（x）
它就把x变成了y
这就是计算
三 从科学研究的方法学来看
计算已经成为
与理论实验方法并列的
科学研究的第三大方法
比如模拟那些危险的实验
比如汽车碰撞试验
不容易观察到的现象
海量信息的处理和分析
复杂装置与系统设计
大型工程的组织
甚至可以实现自然现象
比如说星系的生命周期
湾流
墨西哥暖流
温室效应
与人类社会行为等等
十分复杂场景的模拟
第四 从计算的发展趋势来看
以计算机为中心的计算的概念
正在拓展
中科院院士陈国良认为
计算不应再局限于传统的
基于数值计算原理
一般含义上的科学与工程计算
Richard M.Karp
也就是
第二十位图灵奖的获得者
他也说过自然和社会系统的内部
禀赋着丰富的
属于计算机的演化规律
计算成了自然的
人工的
和社会的
三大系统中
各个领域的基本的处理过程
美科学家Stephen Wolfram
甚至在其科学巨著
A New Kind of Science
他表明了一个新的观点
传统的科学建立在数学基础上
新的科学建立在计算机程序上
宇宙的一切规律都可以通过
简单的程序经过反复计算而得到
因而
以提倡数字化生存
而名震全球的
美国麻省理工学院教授
尼葛洛庞蒂(N. Negroponte)说
计算不再只和计算机有关
它决定我们的生存
尼葛洛庞蒂这句话
给了我们无限的思考空间
掌握计算工具
提升计算能力
了解计算学科
培养计算思维
不仅仅是本课程的目标
也是时代的必然需求
好的
今天就讲到这里
谢谢大家
-1.1 计算思维及其教育
--Video
-2.1 计算是什么
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-2.2 计算与自动计算
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-2.3 计算机及其计算本质特征（I）
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-2.4 计算机及计算的本质特征（II）
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-3.1 数的表示与模拟计算
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-3.2 数的表示与数字计算
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-3.3 二进制加法运算的机器化
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-3.4 “九九归一”的加法运算
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-3.5 二进制之优越性及问题与代价
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-4.1 从数学危机到图灵机
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-4.2 图灵机的计算能力
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-4.3 什么问题都能计算吗？
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-4.4 冯•诺依曼机及其发展与演化
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-4.5 从算盘到图灵机——机械计算的本质
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-4.6 电子计算机——透过现象看本质
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-5.1 思维可机械计算吗（I）
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-5.2 思维可机械计算吗（II）
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-6.1 量子理论
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-6.2 量子计算机
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-7.1 人类求解问题之过程
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-7.2 基于计算（机）的问题求解过程
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-7.3 面向过程的结构化设计方法学
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-7.4 面向对象之方法学
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-7.5 面向对象技术
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-7.6 抽象
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-7.7 计算学科中的抽象
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-7.8 时间与空间及其相互转换
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-7.9 技术层面的其他方法学
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-7.10 认知层面的其他方法学
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-8.1 算法与程序
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-8.2 算法设计方法——枚举
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-8.3 算法设计方法——递推
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-8.4 算法设计方法——递归
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-8.5 算法设计方法——分治
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-8.6 算法设计方法——仿生
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-9.1 机器间的通信方式
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-9.2 数据转发方法
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-9.3 网络分层体系结构
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-9.4 有趣的对称加密技术
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-9.5 难解的非对称加密技术
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-9.6 数字签名及其应用
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-9.7 从自然智能到人工智能
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-9.8 符号主义的基本思想
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-9.9 连接主义Ⅰ
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-9.10 连接主义Ⅱ
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-9.11 行为主义的基本思想
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-9.12 机器翻译的愿景与困难
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-9.13 峰回路转的自然语言处理
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-9.14 信息传输中的问题与挑战
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-9.15 重复传输与冗余编码
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-9.16 校验与校验和
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-9.18 自纠错技术及应用
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-9.19 两种简单的数据压缩方法
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-9.20 哈夫曼编码
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-9.21 数据压缩极限与LZ压缩方法
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-9.22 大海捞针的搜索引擎
--Video
-9.23 网页排序方法（PageRank）
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-10.1 计算文化
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-期末考试--作业
