文章目录
  1. 1. 计算之树第一维度——计算思维的奠基行思维
  2. 2. 计算之树第二维度——通用环境的演化思维
  3. 3. 计算之树第三维度—— 交替促进与共同进化的问题求解思维
  4. 4. 计算之树第四维度——计算与社会/自然环境的融合思维
  5. 5. 计算之树第五、六维度——网络化思维和数据化思维

这次从计算机的宏观角度对整个计算机行业做个剖析,这里老师引入一个计算之树的模型。

图1.计算之树全貌

 计算之树

1. 计算之树第一维度——计算思维的奠基行思维

  • 0和1思维—>符号话—>计算化—>自动化
  • “程序”思维—>千变万化复杂功能的构造、表达与执行
  • “递归”思维—>无限事物及重复过程的表达与执行

2. 计算之树第二维度——通用环境的演化思维

  • 冯.诺依曼计算机,程序在内存中直接执行
  • 个人计算机,程序一般都存放在外存中,需要操作系统把它们加载到内存
  • 并行分布计算环境
  • 云计算环境

程序执行环境:由CPU-内存环境—>到CPU-存储体系环境—>到多CPU-多存储器环境—>云计算虚拟计算环境

图2. 通用环境的演化思维

计算之树第二维度——通用环境的演化思维

3. 计算之树第三维度—— 交替促进与共同进化的问题求解思维

算法:问题求解的一种手段——构造与设计算法

算法是计算的灵魂;算法强调数学建模;算法考虑的是可计算行与计算复杂度;算法研究通常被认为是计算学科的理论研究。

系统:问题求解的另一中手段——构造与设计系统

系统是改造自然的手段;系统强调非数学建模;系统考虑的是如何化负责为简单(使其能够被做出来);系统强调结构性、可靠性、安全性等。

系统是龙,算法是睛,画龙要点睛。

4. 计算之树第四维度——计算与社会/自然环境的融合思维

发生这两种融合的本质就在于抽象与自动化,如下图3所示:

  • 左边,从树枝到树干的过程,是抽象的过程,把社会中的问题抽象成可以用计算机表示的模型;
  • 右边,从树干到树枝的过程,是自动化的过程,把计算机算出的数据展示给用户

在解决人、机器、业务等沟通时抽象出来了以下几个事物:

  • 模型与系统,解决了业务-计算的问题
  • 语言与编译器,解决了人-计算机的问题
  • 协议与编码/解码,解决了机器与机器、物体与物体通信的问题

图3. 计算与社会/自然环境的融合思维

计算之树第四维度——计算与社会/自然环境的融合思维

5. 计算之树第五、六维度——网络化思维和数据化思维


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  1. 1. 计算之树第一维度——计算思维的奠基行思维
  2. 2. 计算之树第二维度——通用环境的演化思维
  3. 3. 计算之树第三维度—— 交替促进与共同进化的问题求解思维
  4. 4. 计算之树第四维度——计算与社会/自然环境的融合思维
  5. 5. 计算之树第五、六维度——网络化思维和数据化思维