Slide tongquan tuduymaytinh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (23.58 MB, 94 trang )
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
BÀI GIẢNG TƯ DUY MÁY TÍNH
CHƯƠNG 3 - TƯ DUY MÁY TÍNH
TS. NGUYỄN ĐÌNH DƯƠNG
BỘ MƠN KHMT - KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
Email:
Ngày 03/07/2022
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
1 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
Nội dung
Tư duy máy tính
1.1 Giới thiệu
1.1 Phân rã (decomposition)
1.2 Nhận dạng mẫu (patterns regconition)
1.3 Trừu tượng hoá (abstraction)
1.4 Tư duy thuật tốn
Trao đổi
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
2 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
Nội dung
Tư duy máy tính
1.1 Giới thiệu
1.1 Phân rã (decomposition)
1.2 Nhận dạng mẫu (patterns regconition)
1.3 Trừu tượng hoá (abstraction)
1.4 Tư duy thuật tốn
Trao đổi
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
3 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
• Bốn chữ C của thế kỷ 21 là Giao
tiếp (Communication), Tư duy
phản biện (Critical thinking), Hợp
tác (Collaboration) và Sáng tạo
(Creativity).
• Chữ C thứ 5 có thể là Tư duy máy
tính hay Tư duy tính tốn
(Computational thinking) địi hỏi
khả năng giải quyết các vấn đề
theo thuật tốn và logic.
• Lịch sử: Seymour Papert
(29/2/1928 - 31/7/2016) - giáo sư
toán đại học MIT; GS Jeannette
Wing
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
4 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Tư duy máy tính là gì?
• GS Jeannette Wing (2014): ’Tư duy tính tốn là các quá trình suy nghĩ
liên quan đến việc hình thành một vấn đề và thể hiện giải pháp của nó theo
cách mà con người hoặc máy tính có thể thực hiện một cách hiệu quả.’
• Yadav và cộng sự, 2014: ’Hoạt động trí óc để trừu tượng hóa các vấn đề
và xây dựng các giải pháp có thể được tự động hóa.’
• Furber, 2012: ’Q trình nhận biết các khía cạnh của máy tính trong thế
giới xung quanh chúng ta, đồng thời áp dụng các công cụ và kỹ thuật từ
Khoa học máy tính để hiểu và suy luận về các quy trình (hệ thống) tự
nhiên cũng như nhân tạo.’ nhiên và nhân tạo.’
• Tư duy máy tính là một quá trình nhận thức hoặc thực hiện các thao
tác trí tuệ (thought) liên quan đến lập luận logic (logical reasoning)
để giải quyết vấn đề được đặt ra.
(Xem Simon Humphreys (2015), “Computational thinking - A
guide for teacher”, Copyright 2015 Computing At School, UK)
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
5 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Tư duy máy tính là gì?
• Trong CT GDPT mơn Tin học (26/12/2018), Tư duy tính tốn hay
Tư duy máy tính (Computational Thinking - CT) là một tập hợp các
phương pháp giải quyết vấn đề (liên quan đến việc diễn đạt các vấn đề và
giải pháp của chúng) theo cách mà một máy tính cũng có thể thực hiện.
• Tư duy máy tính sử dụng phương pháp trừu tượng hoá, cách phân
rã một nhiệm vụ, một thiết kế lớn và phức tạp thành những vấn đề
nhỏ, đơn giản hơn để có thể đưa ra các thuật tốn giải quyết chúng.
Tư duy máy tính bóc tách các mối quan hệ để trích chọn các đặc
trưng, biểu đạt ngắn gọn vấn đề hoặc mơ hình hố các khía cạnh
quan trọng của vấn đề, làm cho vấn đề đó dễ khai báo và có thể xử
lí được.
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
6 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
1+2 = 3
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
1+2 = 3
3+4 = 7
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
1+2 = 3
3+4 = 7
5 + 6 = 11
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
1+2 = 3
3+4 = 7
5 + 6 = 11
7 + 8 = 15
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
200 + 1 = 201
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
200 + 1 = 201
199 + 2 = 201
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Phân rã: chia bài tốn phức tạp thành các bài toán con hoặc các phần
dễ quản lý hơn
200 + 1 = 201
199 + 2 = 201
198 + 3 = 201
···
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Nhận dạng mẫu: xác định các mẫu hoặc xu hướng trong bài tốn con
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Nhận dạng mẫu: xác định các mẫu hoặc xu hướng trong bài toán con
200 + 1 =
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
201
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Nhận dạng mẫu: xác định các mẫu hoặc xu hướng trong bài tốn con
TS. Nguyễn Đình Dương
200 + 1 =
201
199 + 2 =
201
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Nhận dạng mẫu: xác định các mẫu hoặc xu hướng trong bài toán con
200 + 1 =
201
199 + 2 =
201
198 + 3 =
201
···
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Nhận dạng mẫu: xác định các mẫu hoặc xu hướng trong bài toán con
200 + 1 =
201
199 + 2 =
201
198 + 3 =
201
···
200/2 = 100
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
(cặp)
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Trừu tượng hố: xác định những điểm giống và khác của các bài toán
tương tự để hướng đến giải pháp
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Trừu tượng hố: xác định những điểm giống và khác của các bài toán
tương tự để hướng đến giải pháp
(200 + 1)
sum of each pair
TS. Nguyễn Đình Dương
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
Tư duy máy tính
Trao đổi
TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI
1. Tư duy máy tính
1. 1. Giới thiệu
Ví dụ 1.1
Tính tổng S = 1 + 2 + 3 + · · · + 200.
Giải
• Trừu tượng hố: xác định những điểm giống và khác của các bài toán
tương tự để hướng đến giải pháp
TS. Nguyễn Đình Dương
(200 + 1)
(200/2)
sum of each pair
number of pair
Ngày 03/07/2022
BG-TDMT
7 / 41
