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计算思维中一些概念的再认识

已有 4213 次阅读 2012-6-15 12:14 |系统分类:科研笔记| 计算思维, 量纲分析

    计算思维是一个很热的话题,学习周以真教授的文章是一个有效理解和掌握计算思维的一个必要步骤。但是看到国内的对她的文章Computational Thinking(Communications of ACM 2006,3)一些翻译却将人带入误区。

    原文中“It is type checking as the generalization of dimensional analysis”,有人将其翻译为“它用维度分析的泛化进行类型检查”,徐韵文、王飞跃将其翻译为“它是由推广量纲分析进行的类型检查”。看完不知什么意思,其实这有翻译的问题,也有对type checking的知识的了解。

    dimemsion有维度、单位、量纲好几个意思,那么在程序语言中dimensional analysis指的是什么,是维度分析、单位分析、量纲分析还是次幂分析。我认为单位或量纲分析较好。

    其实David Abraham的《C++ Template Metaprogramming》一书中的第三章(深度探索元函数)介绍了模板元编程技术的一个最基本的应用——为传统的不进行类型检查的操作添加静态类型检查。编译期静态类型检查系统方面的能力和dimensional analysis是讲的比较清楚的。

    以下文章摘自该书:

    物理计算的首要原则是:数值并非是独立的——大多数物理量都有量纲(dimension。而我们一不小心就会将量纲置之脑后,这是件很危险的事情。随着计算变得越来越复杂,维持物理量的正确量纲能够避免诸如将质量赋给长度将加速度和速度相加之类不经意间就会犯下的错误。这意味着为数值建立一个类型系统。

    手动检查类型是件单调而乏味的工作,并且容易导致错误。当人们感到厌烦时,注意力就会分散,从而容易犯错误。然而,类型检查不正是计算机擅长的工作吗?如果我们能够为物理量和量纲构建一个C++型别的framework,那么我们从公式中就可以捕获错误,而不用等到它们在现实世界中导致问题的时候。

 

    

 



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