芥末堆注：本文系芥末堆與WISE合作的中西辯論專(zhuān)題【人人都該學(xué)編程？】的第四篇，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外在信息技術(shù)和教育領(lǐng)域均有思考的學(xué)者來(lái)參與這次探討，本篇作者孫志崗。

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人人學(xué)編程≠人人都是程序猿

很多人誤解“人人學(xué)編程”，以為其目的是補(bǔ)充程序員的人力空缺。其實(shí)不是。程序員不是那么容易做的，不是人人都想（neng）能當(dāng)?shù)?。那干嘛要人人學(xué)編程？因?yàn)樵絹?lái)越多的學(xué)者開(kāi)始感受到，如果有一種神秘的力量在控制我們所處的世界，那么這個(gè)力量的源泉應(yīng)該是一臺(tái)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)（對(duì)，和電影《黑客帝國(guó)》里的設(shè)定類(lèi)似）。編程，是控制計(jì)算機(jī)的唯一手段。所以只有了解編程，才能更好地了解這個(gè)世界。

這是科幻嗎？真不能說(shuō)是。

在斯蒂芬·沃爾夫勒姆的一篇專(zhuān)訪《宇宙的本質(zhì)是計(jì)算》中，這位傳奇科學(xué)家說(shuō)：“我們的世界就是計(jì)算，就是一套簡(jiǎn)單的規(guī)則生成的復(fù)雜現(xiàn)象?！芏鄷r(shí)候人們說(shuō)的‘隨機(jī)性’，……只是證明你還沒(méi)為這個(gè)系統(tǒng)建立完整的模型而已?！?/p>

如果不理解文章的意思，我試著解釋一下，不一定對(duì)：物理定律是恒定的，是宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)的原理；數(shù)學(xué)是物理的基礎(chǔ)，所有物理定律都能用數(shù)學(xué)來(lái)表達(dá)；數(shù)學(xué)是復(fù)雜的，但無(wú)論多復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，都是從最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出來(lái)的。所以，從最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)出發(fā)，就可以描述整個(gè)宇宙的運(yùn)轉(zhuǎn)。描述的過(guò)程，就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程?，F(xiàn)在我們描述不了，只不過(guò)因?yàn)檫€沒(méi)有完全建立所有模型。假如模型都有了，那么就可以在計(jì)算機(jī)中模擬宇宙的一切。如果計(jì)算機(jī)的速度足夠快，快得超過(guò)宇宙的運(yùn)算速度，那么甚至能計(jì)算出未來(lái)會(huì)發(fā)生什么，也就是能預(yù)測(cè)未來(lái)。

如果上述理論正確，那么真的就一切都是計(jì)算，也就一切都可用計(jì)算機(jī)處理，學(xué)編程就是了解、控制這一切的最便捷途徑。這套理論還只是猜想，也許不能說(shuō)服你。但有另一套更接地氣的理論，已經(jīng)被廣泛接受，叫“計(jì)算思維”。

像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考

“計(jì)算思維”理論的提出者是曾任 CMU 計(jì)算機(jī)系系主任的周以真教授，她在最近的一次收集中說(shuō)道：“計(jì)算思維就是像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考?！彼救艘渤姓J(rèn)這句話(huà)不好理解。我試著解釋一下。

我們所處的時(shí)代被稱(chēng)作“信息時(shí)代”，計(jì)算機(jī)是信息處理的核心。商業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、教育等等都被計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)著進(jìn)步。如果能知道計(jì)算機(jī)是怎么做到這一切的，也就是知道這里蘊(yùn)含的計(jì)算思維是什么，能給個(gè)人在所處行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)幫助。否則，就只能浮于表面地應(yīng)用現(xiàn)成軟件而已。比方說(shuō)，人類(lèi)一直在用推理來(lái)解決很多需要思考的問(wèn)題，比如下棋。所以看到會(huì)下棋的程序，很多人都認(rèn)為這是計(jì)算機(jī)在思考，很神奇。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)從來(lái)都不會(huì)思考。

1997 年打敗國(guó)際象棋冠軍卡斯帕羅夫的 IBM 深藍(lán)電腦，使用的核心方法叫做“搜索”，就是盡可能地窮舉所有棋步的可能，從中搜索對(duì)自己最有利的那一步落子。干的是體力活，一點(diǎn)兒都不智能。2011年，在一檔經(jīng)典的智力答題節(jié)目中，IBM 的 Watson 系統(tǒng)戰(zhàn)勝了兩位人類(lèi)冠軍。是這個(gè)程序的智力超群?jiǎn)?？也不是。Watson的核心方法還是“搜索”，搜索的范圍是一塊 4TB 的硬盤(pán)，上面存滿(mǎn)了資料。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)在智能方面戰(zhàn)勝人類(lèi)，依靠的是其不知疲倦的高速搜索能力和海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。其實(shí)想想看，我們自己所謂的智能，是不是很多時(shí)候也就是對(duì)自己腦中的記憶進(jìn)行搜索呢？也許有一天大腦的秘密被完全解開(kāi)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的工作原理和計(jì)算機(jī)是類(lèi)同的。不管怎樣，知道了高速海量搜索這個(gè)“計(jì)算思維”，就可以將其應(yīng)用在自己遇到的難題上，用計(jì)算機(jī)找到答案。

即便在日常生活中，知曉“計(jì)算思維”也是大有好處的。比如說(shuō) ifttt.com 這個(gè)網(wǎng)站，提供了非常便利的界面，讓用戶(hù)可以利用計(jì)算思維中的“條件分支”概念過(guò)自動(dòng)化生活。就像我，有個(gè) Misfit Shine 運(yùn)動(dòng)手環(huán)。我在 ifttt.com 設(shè)置了當(dāng)我運(yùn)動(dòng)量達(dá)標(biāo)，就自動(dòng)發(fā)微博求點(diǎn)贊，而不達(dá)標(biāo)時(shí)，則求被嘲笑。因?yàn)榕卤怀靶?，我自從設(shè)了這個(gè) recipe（在 ifttt 上，條件設(shè)定被叫做 recipe），就再也沒(méi)有一次不達(dá)標(biāo)。ifttt 已經(jīng)將很多網(wǎng)站、智能設(shè)備和手機(jī)相連接，能搞出很多有趣的玩法。比如一離開(kāi)工作地點(diǎn)，就給老婆發(fā)條短信；天氣預(yù)報(bào)明天下雨，就提醒女友帶傘；快到家了，自動(dòng)打開(kāi)電暖氣；到電影院，手機(jī)自動(dòng)靜音。

在英美等國(guó)家，很多小學(xué)都開(kāi)始教授計(jì)算思維，這是“人人學(xué)編程”活動(dòng)起源的基礎(chǔ)。在中國(guó)，這么好玩的事情只可能高考之后才讓學(xué)生接觸。所以，大學(xué)肩負(fù)起了傳播計(jì)算思維的重任?！洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》這門(mén)課在以前主要是教計(jì)算機(jī)操作、Word、PowerPoint等。隨著時(shí)代的進(jìn)步，已經(jīng)很少有學(xué)生在上大學(xué)時(shí)還不會(huì)操作計(jì)算機(jī)了。所以這門(mén)課現(xiàn)在正在轉(zhuǎn)型為傳播計(jì)算思維。如果你畢業(yè)早，沒(méi)學(xué)過(guò)計(jì)算思維，可以學(xué)學(xué)這兩門(mén)MOOC：哈工大的《大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維導(dǎo)論》和山東大學(xué)的《大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維的視角》。

總之，“人人學(xué)編程”，并不是人人都要“學(xué)會(huì)”編程，而是每個(gè)人都要學(xué)會(huì)計(jì)算思維，并通過(guò)它來(lái)了解、探究和控制這個(gè)世界。

附：

《斯蒂芬·沃爾夫勒姆：宇宙的本質(zhì)是計(jì)算》果殼網(wǎng)專(zhuān)訪《計(jì)算機(jī)科學(xué)家周以真：既要煮好飯，也別讓菜放涼了》果殼網(wǎng)專(zhuān)訪《大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維導(dǎo)論》哈爾濱工業(yè)大學(xué)《大學(xué)計(jì)算機(jī)——計(jì)算思維的視角》山東大學(xué)

作者簡(jiǎn)介｜孫志崗

網(wǎng)易教育產(chǎn)品部戰(zhàn)略與高校總監(jiān)，原哈爾濱工業(yè)大學(xué)副教授。