大学信息技术基础教程课件 6.1 计算思维.pptxVIP

6.1计算思维

6.1计算思维【问题导入】计算思维是智能时代所需要的核心素养，计算思维强调逻辑思考、算法设计、问题解决和创新能力，是大学生适应人工智能社会的关键能力。那么，在日常生活和学习中可以使用计算思维？如何运用计算思维解决“计划旅行时间和费用”问题。

目录页contents6.1.1走进计算思维6.1.2计算思维的本质6.1.3问题求解6.1.4计算思维的应用领域1234

选题背景及意义ONE6.1.1走进计算思维

6.1.1走进计算思维“计算思维”是美国卡内基梅隆大学周以真教授提出的一种理论。周以真认为：计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为，它涵盖了计算机科学的一系列思维活动。周以真（英文名JeannetteM.Wing，），美国计算机科学家。卡内基-梅隆大学教授。美国国家自然基金会计算与信息科学工程部助理部长。ACM和IEEE会士。

6.1.1走进计算思维1.求解问题中的计算思维问题求解系统设计人类行为理解符号表示建立模型算法编程运行求解

6.1.1走进计算思维警察抓小偷警察局抓了a，b，c，d四名偷窃嫌疑犯，其中只有一人是小偷，审讯记录如下：A说：我不是小偷B说：c是小偷C说：小偷肯定是dD说：c在冤枉人四个人中，三个人说的是真话，一个人说的是假话，请问谁是小偷？

6.1.1走进计算思维问题分析1依次假设每个人是小偷的情况一一代入四句供词2依次检验“四个人中三个人说真话，一个人说假话”是否成立3如果成立，小偷找到

6.1.1走进计算思维符号表示、数学建模将a,b,c,d四个人进行编号为1,2,3,4。用变量x存放小偷的编号。依次将x=1,x=2,x=3,x=4代入问题系统，检验“三真一假”是否成立。

6.1.1走进计算思维计算1A说：我不是小偷2B说：c是小偷3C说：小偷肯定是d4D说：c在冤枉人5三真一假1X≠11or02X=31or03X=41or04X≠41or053

6.1.1走进计算思维编程、运行实现Forx=1to4If(x1+(x=3)+(x=4)+(x4)=3)thenPrintxNextx

6.1.1走进计算思维2.设计系统中的计算思维任何自然系统和社会系统都可视为一个动态演化系统，演化伴随着物质、能量和信息的交换，这种变换可以映射为符号变换，使之能用计算机实现离散的符号处理。问题求解系统设计人类行为理解

6.1.1走进计算思维囚徒困境——博弈策略建模囚徒困境问题描述警方逮捕了A、B两名嫌疑犯，但没有足够证据指控二人有罪。于是警方分开囚禁嫌疑犯，并向双方提供以下相同的选择（如表所示）：（1）如果一人认罪并检控对方（背叛），而对方保持沉默，则此人将获释，沉默者将判监禁10年。（2）如果二人都保持沉默（合作），则二人同样判监1年。（3）如果二人都互相检举（背叛），则二人同样判监8年。策略A沉默（合作）A认罪（背叛）B沉默（合作）二人同服刑1年A即时获释；B服刑10年B认罪（背叛）A服刑10年；B即时获释A和B二人同服刑8年

6.1.1走进计算思维囚徒困境——博弈策略建模囚徒的策略选择困境两名囚徒的选择：（1）若对方沉默，背叛会让我获释，所以我会选择背叛（2）若对方背叛我，我也要指控对方才能得到较低刑期，所以选择背叛结果：两人都选择背叛，结果二人服刑8年。如果两个囚徒合作保持沉默，总体利益会更高。而两个囚徒追求个人利益，选择背叛时，总体利益较低。这就是困境所在。

6.1.1走进计算思维囚徒困境——博弈策略建模囚徒困境的数学建模（1）策略的符号化将囚徒各种选择获得的收益和支付转换为数值，获得表所示符号表。符号分数英文中文说明T5Temptation背叛收益单独背叛成功所得R3Reward合作报酬共同合作所得P1Punishment背叛惩罚共同背叛所得S0Suckers受骗支付被单独背叛所获

6.1.1走进计算思维囚徒困境——博弈策略建模囚徒困境的数学建模（2）建立收益和支付矩阵根据以下规则确定博弈双方的收益和支付：一人背叛，一人合作时，背叛者得5分(背叛收益)，合作者得0分(受骗支付)；二人都合作时，双方各得3分（合作报酬）；二人都背叛时，各得1分（背叛惩罚）。从表可见：5310，得出：TRPS。

6.1.1走进计算思维囚徒困境——博弈策略建模囚徒困境的数学建模（2）建立数学模型A=R，B=R时，A=3，B=3；A=T，B=S时，A=5，B=0；A=S，B=T时，A=0，B=5；A=P，B=P时，A=1，B=1。

6.1.1走进计算思维利用计算手段来研究人