همگی ما روزانه با وظایف و فرایندهای کاری مختلف در زندگی روزمره‌مان سروکار داریم. این وظایف از کارهای ساده‌تری مثل آماده‌سازی لباس‌های مدرسه تا مسائل پیچیده‌تری مانند حل مسائل تخصصی در دنیای تکنولوژی دیجیتال می‌پردازند. در این متن، به تفکر رایانشی و اهمیت آن در دنیای مدرن و تکنولوژیک می‌پردازیم.
تفکر رایانشی چیست؟
تفکر رایانشی یک مجموعه از مهارت‌های شناختی و فرایندهای حل مسئله است که به ما این قابلیت را می‌دهد تا مسائل پیچیده را ساده‌تر شکل دهیم و راه‌حل‌های احتمالی را به شکلی ارائه دهیم که به‌طور موثر توسط انسان یا سیستم رایانه‌ای قابل درک و اجرا باشند. این نوع تفکر بر توانایی تجزیه و تحلیل مسائل، پردازش اطلاعات، الگویابی و طراحی الگوریتم‌ها تمرکز دارد. قبل از هر چیز، باید خود مسئله را درک کرده و راه‌های حل ممکن را شناخته و توسعه داده باشیم. تفکر محاسباتی ما را قادر می‌سازد تا مسائل پیچیده را تحلیل کرده و راه‌حل‌های مختلف را پیشنهاد دهیم، به نحوی که هر دو انسان و رایانه قادر باشند آنها را درک کنند و استفاده کنند.
اجزای کلیدی در تفکر رایانشی
تفکر محاسباتی شامل چندین مولفه کلیدی است که به افراد کمک می کند تا به طور سیستماتیک مشکلات را حل کنند، دقیقاً مانند رایانه. این اجزا عبارتند از:
تجزیه
در تفکر رایانشی به توانایی تجزیه یک مسئله پیچیده به قطعات کوچکتر، ساده‌تر و قابل حل تر می‌پردازد. این فرآیند از طریق تجزیه مسئله به بخش‌های کوچکتر، ما را قادر می‌سازد تا برای هر بخش راه‌حل‌های مستقلی پیدا کنیم و سپس آنها را ترکیب کنیم تا به راه‌حل نهایی برسیم.
الگو شناسی
الگوشناسی مربوط به توانایی شناسایی الگوها، تشخیص تکرارها و مشاهده ترتیب‌ها و ارتباطات است. این قابلیت به ما کمک می‌کند تا الگوهای مشابه در مسائل مختلف را شناسایی کرده و از تجربیات گذشته برای حل مسائل جدید استفاده کنیم.
تجرید
تجرید به معنای انتزاع و استخراج الگوهای عمومی از مسائل خاص است. این فرآیند به ما کمک می‌کند تا از جزئیات خاص یک مسئله عبور کرده و الگوها و اصول کلی را که برای حل آن مسئله مورد استفاده است، استخراج کنیم.
تفکر الگوریتمی
تفکر الگوریتمی یک بخش اساسی از تفکر رایانشی است. این به معنای تعریف دقیق و گام به گام یک فرآیند یا روش برای حل یک مسئله است. یک الگوریتم، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها و گام‌های مشخصی است که به ترتیب اجرا می‌شوند تا مسئله حل شود. این الگوریتم‌ها باید قابل درک و قابل اجرا توسط انسان یا رایانه باشند و بهبود عملکرد فرآیندها را ارتقا دهند.
هر یک از تکنیک‌های استفاده شده در برنامه‌نویسی کامپیوتر مانند قطعاتی از یک پازل هستند. هر قطعه، اهمیت ویژه‌ای دارد؛ همانطور که در یک پازل، حضور هر قطعه‌ای ضروری است تا تصویر کامل شود. استفاده دقیق و صحیح از هر یک از این تکنیک‌ها اساسی است؛ هر چیزی که کم باشد، ممکن است به کلیت کار آسیب برساند، همانند یک پازل که یک قطعه از آن گم شود و تصویر ناقص باقی مانده، تمامیت کار را به خطر می‌اندازد.
رایانشی فکر کنید!
تفکر محاسباتی برنامه‌نویسی نیست. حتی فکر کردن مانند یک کامپیوتر نیست، زیرا کامپیوترها فکر نمی‌کنند و نمی‌توانند فکر کنند. به زبان ساده، برنامه‌نویسی به کامپیوتر می‌گوید چه کاری انجام دهد و چگونه انجام دهد. اما تفکر محاسباتی به شما این امکان را می‌دهد که دقیقاً چه چیزی را به کامپیوتر بگویید تا انجام دهد.
تصور کنید برای اولین بار در حال تهیه یک دستور غذا هستید. قبل از شروع، احتمالاً مواد تشکیل دهنده را جمع آوری کرده و مراحل را بخوانید. برای پیروی از دستورالعمل ها، تغییرات احتمالی یا کارآمدترین سفارش را در نظر بگیرید. این مرحله برنامه ریزی تفکر محاسباتی را منعکس می کند، جایی که شما دستورالعمل را به مراحل قابل مدیریت تقسیم می کنید. سپس، همانطور که مراحل را انجام می دهید، دقیقاً اندازه گیری و دنبال کردن هر دستورالعمل، شبیه به برنامه نویسی است.
توانایی تبدیل یک مشکل پیچیده به مشکلی که به راحتی می توانیم آن را درک کنیم، مهارتی است که بسیار مفید است. در واقع، این مهارتی است که شما قبلاً دارید و احتمالاً هر روز از آن استفاده می کنید.
نتیجه‌گیری
یک مشکل پیچیده، مشکلی است که در نگاه اول نمی دانیم چگونه آن را به راحتی حل کنیم.
تفکر رایانشی شامل برداشتن آن مشکل پیچیده و تجزیه آن به یک سری مسائل کوچکتر و قابل کنترل تر (تجزیه) است. سپس هر یک از این مسائل کوچکتر را می توان به صورت جداگانه بررسی کرد، با توجه به اینکه چگونه مشکلات مشابه قبلاً حل شده اند (تشخیص الگو) و تنها بر جزئیات مهم تمرکز می کنند، در حالی که اطلاعات نامربوط (تجرید) را نادیده می گیرند. در ادامه می توان مراحل یا قوانین ساده ای را برای حل هر یک از مسائل کوچکتر طراحی کرد (الگوریتم). در نهایت، از این مراحل یا قوانین ساده برای برنامه‌ریزی رایانه استفاده می‌شود تا به حل مشکل پیچیده به بهترین شکل کمک کند.