第1章 计算机的发展

人类在认识世界和改造世界的科学活动中离不开思维活动。思维不仅能够帮助个体理解和洞察这个物质的世界，更重要的是思维活动促进了人类之间的交流，从而使人类获得了知识交流和传承的能力。从人类思维产生时起，形式、结构、可行这些意识就已经存在于思维之中，而且是人类经常使用和熟悉的内容，但是作为一种科学概念的提出应该是在莱布尼茨、希尔伯特之后。莱布尼茨首次提出机械计算的概念，而希尔伯特更是建立了机械化推理的基础。这些工作把原来思维中属于形式主义和构造主义的部分明晰地表达出来，使之明确了人类思维一种模式。计算思维的标志是有限性、确定性和机械性。因此计算思维表达的结论的方式必须是一种有限的形式；而且语义是明确的在理解上不会出现因人、因环境而导致差异的歧义性；同时又必须是可以通过机械的步骤来实现的，这三种标志导致了计算机思维的结论应该是构造性的、可操作的、能行的。

人类科学活动还包含着其他的思维模式，例如，类比、联想和猜测（灵感），这些思维不仅伴随着科学活动的全过程，而且还是很多创新思想的源泉，在科学活动中也占据着重要地位。随着科学的不断进步，人类不断认识世界的成功，而且改造世界的力度和速度也不断增加，改造世界要求应用已有知识，设计可以实现的方案，达到预设的目标，这样就提出了器件、装置、系统等各方面的新的设计和制造。所有这些都强调可构造性、可实现性和可验证性等。