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Qu'est-ce que la pensée computationnelle ?
La pensée computationnelle (CT) est un concept que les experts de l'industrie appellent un « code du succès » et une « compétence vitale ». Même s'il est relativement simple, CT peut être utile bien au-delà de la simple programmation de logiciels. Le terme a été proposé pour la première fois en 1980 par Seymour Papert, mathématicien et informaticien, comme un moyen de résoudre plus efficacement divers problèmes et tâches liés à la programmation. La pensée computationnelle est un ensemble de méthodes qui impliquent de prendre un problème complexe et de le décomposer en une série de problèmes plus petits qui sont plus faciles à gérer, ainsi que d'exprimer l'essence d'un problème et la solution d'une manière qu'un ordinateur pourrait exécuter. En termes simples, avant de commencer à coder pour apprendre à un ordinateur à résoudre un problème spécifique, vous devez normalement donner un sens au problème vous-même, trouver une solution, et seulement ensuite apprendre à un ordinateur à s'en occuper. La pensée computationnelle est une méthode pour rendre ce processus plus rapide et plus facile, mais elle ne se limite pas à la programmation et peut être appliquée à diverses parties de notre vie. Même si ce concept a été introduit en 1980, la pensée computationnelle a commencé à attirer l'attention de masse après que Jeannette Wing, professeur d'informatique à l'Université de Columbia, a proposé d'intégrer le CT dans le programme scolaire comme l'une des compétences fondamentales que tout le monde devrait posséder. .
Comment fonctionne la pensée computationnelle ?
La pensée computationnelle en tant que technique se compose de quatre méthodes principales, qui sont la décomposition, la généralisation/abstraction, la reconnaissance de formes/représentation des données et les algorithmes. Ils sont tous également importants et efficaces lorsqu'ils sont appliqués (à un problème) dans le bon ordre.
Décomposition.
Vous commencez par la décomposition, qui consiste à séparer un problème en un certain nombre de problèmes plus petits qui sont plus faciles à résoudre un par un.
Abstraction (généralisation).
Ensuite, vous passez à une tâche/un problème spécifique, en vous concentrant exclusivement sur les informations importantes pour le résoudre et en ignorant tout le reste.
Reconnaissance de formes (représentation des données).
L'étape suivante consiste à rechercher des similitudes entre le problème sur lequel vous travaillez actuellement et d'autres problèmes qui ont été résolus précédemment (avec la solution disponible). Le but est de trouver des modèles qui peuvent être appliqués à votre tâche actuelle.
Algorithmes.
Et enfin, après avoir mis en place les résultats de l'application des étapes précédentes, vous développez un algorithme pour une solution de problème étape par étape. Un algorithme peut alors être exécuté par un ordinateur (ou votre cerveau, qui est l'ordinateur ultime pour résoudre les tâches de votre vie).
Utiliser la pensée computationnelle
Savoir comment utiliser CT pour traiter des problèmes et des tâches que la majorité des développeurs de logiciels traitent régulièrement peut être extrêmement utile tout au long de votre carrière dans le codage. "L'informatique n'est pas la programmation informatique. Penser comme un informaticien signifie plus que pouvoir programmer un ordinateur. Cela nécessite de penser à plusieurs niveaux d'abstraction. La pensée computationnelle, c'est penser de manière récursive. C'est un traitement parallèle. C'est interpréter le code comme des données et les données comme du code. C'est la vérification de type comme généralisation de l'analyse dimensionnelle. C'est reconnaître à la fois les vertus et les dangers du pseudonyme, ou donner à quelqu'un ou à quelque chose plus d'un nom. Il reconnaît à la fois le coût et la puissance de l'adressage indirect et de l'appel de procédure. C'est juger un programme non seulement pour son exactitude et son efficacité, mais aussi pour son esthétique,explique Jeannette Wing dans l'article de 2006 sur l'importance d'apprendre la pensée computationnelle et de l'enseigner à tous les étudiants de première année. Comme vous pouvez le constater, la pensée computationnelle n'est pas réservée aux programmeurs et aux informaticiens. Il est utilisé par des personnes (souvent inconsciemment) dans toutes sortes de professions à la fois pour résoudre des problèmes liés au travail et dans la vie quotidienne.
Voici un guide rapide sur la façon de commencer à appliquer la pensée informatique aux tâches de codage ou à pratiquement tous les problèmes graves auxquels vous pourriez être confronté dans votre vie personnelle.
Application de la décomposition.
La décomposition est une technique assez simple mais puissante, qui peut vous aider à faire face à des problèmes/tâches qui semblent trop complexes à première vue, et donc souvent à l'origine de la procrastination et d'autres difficultés. La clé ici est d'entraîner votre cerveau à utiliser la décomposition de manière régulière, en divisant une tâche en un certain nombre de tâches plus petites qui sont plus faciles à résoudre. Même si la décomposition peut sembler être une méthode très simple et même évidente, vous seriez surpris du nombre de personnes qui n'en sont pas conscientes, ce qui rend d'autant plus difficile pour eux de commencer à travailler sur de grandes tâches globales (comme apprendre Java, Par exemple).
Application de l'abstraction.
Savoir appliquer l'abstraction est une capacité puissante si vous connaissez la technique et avez entraîné votre cerveau à l'utiliser inconsciemment. L'abstraction consiste à se concentrer exclusivement sur les informations nécessaires pour résoudre la tâche tout en ignorant tout le reste. Utilisé en combinaison avec la décomposition, c'est essentiellement la méthode pour aborder à peu près n'importe quel problème ou problème dans votre vie. Lorsqu'il s'agit de tâches strictement de programmation, l'abstraction aide à se concentrer et à éviter que votre cerveau ne s'épuise trop rapidement.
Application de la reconnaissance de formes.
La reconnaissance de formes est une compétence assez importante dans le codage, car elle vous permet de résoudre des tâches beaucoup plus rapidement en appliquant des schémas de pensée que votre cerveau connaît et à l'aise d'utiliser. C'est aussi une technique puissante à appliquer aux problèmes généraux de la vie : essayez simplement d'analyser tous les problèmes auxquels vous êtes confrontés dans votre vie et trouvez (et empruntez) des modèles de ces parties de votre vie qui fonctionnent de manière satisfaisante, en les transférant au problème actuel.
Application d'algorithmes.
Quand on y pense, notre vie consiste à former des algorithmes. Nous les appelons habitudes. Notre cerveau a tendance à s'appuyer sur des habitudes chaque jour, simplement parce qu'il est plus efficace et donc plus pratique. Le seul problème est que la plupart d'entre nous ont tendance à le faire inconsciemment, ce qui aboutit souvent à la formation d'algorithmes erronés et nuisibles (nous les appelons mauvaises habitudes ou dépendances). Savoir comment former consciemment des algorithmes utiles peut être une compétence de vie extrêmement bénéfique, vous permettant d'atteindre vos objectifs et de réussir. En matière de programmation, savoir comment former un algorithme pour résoudre un problème particulier de la manière la plus rapide et la plus efficace est ce qui différencie une personne qui sait juste coder d'un programmeur informatique professionnel expérimenté.
Que disent les experts ?
En conclusion, voici ce que certains experts reconnus en informatique ont à dire sur la pensée computationnelle. Selon James Lockwood et Aidan Mooney, professeurs à l'Université de Maynooth en Irlande et auteurs de "Computational Thinking in Education: Where does it fit?"rapport, la pensée informatique « est une compétence vitale pour les travailleurs du 21e siècle ». « Bien que de nombreuses recherches soient menées sur l'enseignement à la fois du CT et du CS [informatique] dans les écoles, de nombreux élèves du troisième niveau n'auront jamais été exposés à ces concepts. Il est important que les étudiants CS et non CS aient de bonnes compétences en résolution de problèmes et CT peut grandement en bénéficier. De nombreuses méthodes différentes ont été proposées et il semble qu'un cours CT non obligatoire pour les étudiants CS et non CS soit une méthode particulièrement efficace et utile. Cela nécessite le soutien de l'administration et du personnel enseignant, mais les avantages énumérés à la fois dans cette section et dans la section 7 montrent que cela peut être bénéfique pour toutes les personnes impliquées. Il existe également une vaste gamme de façons d'enseigner CT dans des contextes universitaires, bien que la plupart aient en commun une approche plus pratique, des cours axés sur la discussion, et la plupart de ces méthodes semblent avoir du succès. On pense que, peut-être, les étudiants en informatique en bénéficieront car cela leur facilitera la transition vers la «programmation traditionnelle» », déclarent les experts. Conrad Wolfram, un expert techno britannique renommé et entrepreneur, plaide également pour l'enseignement de la pensée informatique dans les collèges, etl'appelle même « le code du succès » : « La pensée computationnelle est le code du succès. Le processus de résolution de problèmes informatisé est si puissant pour relever les défis de la vie réelle qu'il devrait être une matière éducative de base. Au moins si vous, comme moi, convenez que le but fondamental de l'éducation devrait être d'enrichir nos vies en trouvant les solutions les plus efficaces aux problèmes de toute nature. Qu'en penses-tu? La pensée informatique vous semble-t-elle quelque chose que vous devriez pratiquer davantage dans votre vie ? Partagez vos pensées avec nous dans la section des commentaires ci-dessous!
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