Πληροφορική και υπολογιστική σκέψη

Πληροφορική και υπολογιστική σκέψη

ΤΟΥ ΔΡΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ*

Υπολογιστική σκέψη είναι ένα σύνολο συμπεριφορών και γνώσεων γενικής εφαρμογής, από τις οποίες όλοι ανεξαιρέτως θα κέρδιζαν με την γνώση και εφαρμογή των και όχι μόνο οι επαγγελματίες της πληροφορικής.

Ο υπολογιστής αρδεύει την καθημερινή ζωή του καθενός. Αλλάζει σταδιακά και αμετάκλητα, τον τρόπο παρουσίασης και επίλυσης θεμάτων σε όλες σχεδόν τις πειραματικές ή θεωρητικές επιστήμες και καταντά αδιανόητο σήμερα χωρίς υπολογιστές και δίκτυα. Δικηγόροι, αρχιτέκτονες, συγγραφείς, μουσικοί, στυλίστες, φωτογράφοι,  γιατροί και πολλοί άλλοι είναι εξίσου ενδιαφερόμενοι για την επιστήμη της πληροφορικής, τις εφαρμογές, και τις δυνατότητες παρούσες ή μελλοντικές.

 Η υπολογιστική εκπαίδευση είναι ουσιαστική και συμπληρωματική στους πλείστους κλάδους και όχι μόνο στον κλάδο της πληροφορικής. Ο υπολογιστής είναι ένα αντικείμενο της διδασκαλίας και μάθησης, αλλά και παράγοντας για την ανάπτυξη των άλλων κλάδων, όσο αφορά στην «ουσία» τους, τα αντικείμενα και τις μεθόδους τους για παράδειγμα  στην τεχνική και επαγγελματική εκπαίδευση ή στις πειραματικές επιστήμες με την προσομοίωση.

Πολλοί γονείς μου λένε, «το παιδί μου είναι πολύ καλός στην πληροφορική, κάθεται με τις ώρες στα computers,  δεν καταλαβαίνω τους χαμηλούς βαθμούς και την χαμηλή του απόδοση σε αυτό το μάθημα».

Πληροφορική δεν είναι μόνο ο προγραμματισμός,  τα παιχνίδια ή το  facebook όπως ο περισσότερος κόσμος πιστεύει. Πίσω από αυτά κρύβεται ένα πολύπλοκο αλλά ταυτόχρονα συναρπαστικό σύστημα, οι δυνατότητες του οποίου είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητες.

Προβλήματα διανοητικά ελκυστικά με πολλά επιστημονικά κίνητρα παραμένουν ακόμα ακατανόητα και χωρίς λύσεις.  Το πεδίο εφαρμογής των προβλημάτων και η επίλυσή τους περιορίζεται μόνο από το βαθμό της περιέργειας  και της δημιουργικότητα μας.

Υπολογιστική σκέψη αποτελεί για όλους  μας μια θεμελιώδη γνώση και  όχι μόνο για τους επαγγελματίες της πληροφορικής.  Όπως ανάγνωση, γραφή ή αριθμητικές πράξεις, θα πρέπει να διδάξουμε στα παιδιά μας την υπολογιστική σκέψη. Οι ψηφιακές τεχνολογίες θα μεταφέρουν και θα διδάξουν αυτήν την υπολογιστική σκέψη.  Αυτό φυσικά φαίνεται παράδοξο, επειδή είναι ακριβώς αυτή η υπολογιστική σκέψη που χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη  των ψηφιακών τεχνολογιών.

Η υιοθεσία ενός τρόπου υπολογιστικής σκέψης  οδηγεί στην επίλυση των προβλημάτων, στο σχεδιασμό των συστημάτων και στην κατανόηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς με διαφορετικό τρόπο, με βάση τις θεμελιώδεις έννοιες της επιστήμης των υπολογιστών καθώς και μια σειρά από διανοητικά εργαλεία που αντανακλούν την έκταση της επιστήμης της πληροφορικής.

Αντιμέτωποι με ένα συγκεκριμένο πρόβλημα, πηγάζουν δύο στοιχειώδεις ερωτήσεις, ο βαθμός δυσκολίας και ο καλύτερος τρόπος επίλυσης.  Η επιστήμη της πληροφορικής που βασίζεται σε στερεές βάσεις μπορεί να απαντήσει επακριβώς και στις δύο ερωτήσεις.

Σήμερα σύγχρονες μέθοδοι υπολογιστικής νοημοσύνης όπως Τεχνητή Νοημοσύνη και  Υπολογιστική ευφυΐα επιτρέπουν την επίλυση προβλημάτων, την προσομοίωση  καταστάσεων και την αυτοματοποίηση έργων που στο παρελθόν αποτελούσαν δημιουργήματα επιστημονικής φαντασίας. Τεχνητή Νοημοσύνη  βρίσκεται πλησιέστερα  στην ανθρώπινη κατανόηση, αλλά η υπολογιστική ευφυΐα βρίσκεται πλησιέστερα στον τρόπο λειτουργίας της φύσης.

Ο όρος Τεχνητή Νοημοσύνη ορίζεται ως  η επιστήμη και μεθοδολογία της  δημιουργίας νοητικών μηχανών. Η Τεχνητή Νοημοσύνη ερευνάται σε πολλές επιστήμες όπως η  Ψυχολογία, η Φιλοσοφία, η Νευροφυσιολογία, η Γλωσσολογία και η Μηχανική, με στόχο τη ευφυή συμπεριφορά, τη μάθηση και την προσαρμογή στο περιβάλλον και συνήθως εφαρμόζεται σε μηχανές ή υπολογιστές ειδικής κατασκευής.

Η έρευνα στη Τεχνητή Νοημοσύνη καταπιάνεται με τη δημιουργία μηχανών για αυτοματοποίηση έργων που απαιτούν ευφυή συμπεριφορά. Για αυτό το λόγο, η μελέτη έχει γίνει και κλάδος εφαρμοσμένης μηχανικής, που εστιάζεται στην παροχή λύσεων σε απτά προβλήματα όπως: τον έλεγχο μηχανών,  την ανάγνωση γραφής,  την κατανόηση ανθρώπινης γλώσσας,  την αναγνώριση προσώπων κτλ.

Βασικός στόχος της υπολογιστική ευφυίας είναι η προσομοίωση βιολογικών συστημάτων σε υπολογιστή για την ανάπτυξη εφαρμογών καθώς και η  υπολογιστική     προσομοίωση μαζικών     πληθυσμών  «βασικών μονάδων»  που  η δυναμική  αλληλεπίδραση μεταξύ τους οδηγεί στην ευφυή συμπεριφορά

Η υπολογιστική ευφυΐα περιλαμβάνει

•   Τους  γενετικούς αλγόριθµους (Genetic Algorithms): Πληθυσμοί  ατόμων που  εξελίσσονται χρονικά µε βάση κανόνες εμπνεόμενους  από  τη  γενετική και την εξέλιξη των ειδών

•    Νοημοσύνη σμήνους (Swarm intelligence):  Πληθυσμοί ατόμων που αλληλοεπιδρούν µμαζικά  για  την  παραγωγή  συλλογικήςευφυούς συμπεριφοράς (όπως, π.χ. αποικίες μυρμηγκιών ή κυψέλες µμέλισσών)

•    Νευρωνικά  δίκτυα (Neural Networks):  Πληθυσμοί  κόμβων  ανάλογων µε τους νευρώνες του εγκεφάλου

•   Νοημοσύνη  σμήνους σωματιδίων (particle swarm intelligence)

Αυτός ο τρόπος υπολογιστικής σκέψης δεν θα είναι μόνο ένα μέρος των αποσκευών των επιστημόνων, αλλά και όλων των ανθρώπων.

Πανταχού παρούσα η ηλεκτρονική τεχνολογία που ήταν το όνειρο του χθες γίνεται πραγματικότητα σήμερα και η υπολογιστική σκέψη θα είναι η πραγματικότητα του αύριο. Εμείς οι άνθρωποι θα κάνουμε  τους υπολογιστές συναρπαστικούς και χάρη σ ’αυτούς, θα  χρησιμοποιήσουμε την νοημοσύνη μας για να  αντιμετωπίσουμε προβλήματα που θα είχαν παραμεληθεί πριν από την ηλικία των υπολογιστών και για να  κατασκευάσουμε  συστήματα που έχουν σαν όριο μόνο  τη φαντασία μας.

 

*Καθηγητής Πληροφορικής – Μέσης Γενικής Εκπαίδευσης

dimitriarte@cytanet.com.cy

 

Tags ΔΗΜΗΤΡΗ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ, ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ, ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ

Comments (0)


This thread has been closed from taking new comments.