第1章 計算機的發展

人類在認識世界和改造世界的科學活動中離不開思維活動。思維不僅能夠幫助個體理解和洞察這個物質的世界，更重要的是思維活動促進了人類之間的交流，從而使人類獲得了知識交流和傳承的能力。從人類思維產生時起，形式、結構、可行這些意識就已經存在于思維之中，而且是人類經常使用和熟悉的內容，但是作為一種科學概念的提出應該是在萊布尼茨、希爾伯特之后。萊布尼茨首次提出機械計算的概念，而希爾伯特更是建立了機械化推理的基礎。這些工作把原來思維中屬于形式主義和構造主義的部分明晰地表達出來，使之明確了人類思維一種模式。計算思維的標志是有限性、確定性和機械性。因此計算思維表達的結論的方式必須是一種有限的形式；而且語義是明確的在理解上不會出現因人、因環境而導致差異的歧義性；同時又必須是可以通過機械的步驟來實現的，這三種標志導致了計算機思維的結論應該是構造性的、可操作的、能行的。

人類科學活動還包含著其他的思維模式，例如，類比、聯想和猜測（靈感），這些思維不僅伴隨著科學活動的全過程，而且還是很多創新思想的源泉，在科學活動中也占據著重要地位。隨著科學的不斷進步，人類不斷認識世界的成功，而且改造世界的力度和速度也不斷增加，改造世界要求應用已有知識，設計可以實現的方案，達到預設的目標，這樣就提出了器件、裝置、系統等各方面的新的設計和制造。所有這些都強調可構造性、可實現性和可驗證性等。