王飞跃

 

王飞跃 1990年起在美国亚利桑那大学先后任助教授、副教授和正教授，现为中科院自动化所复杂系统与智能科学重点实验室主任,中科院自动化所副所长。主要研究领域为智能系统、复杂系统和社会计算的建模、分析、控制和管理。2003年当选IEEE Fellow，2004年当选IEEE Intelligent Transportation Systems Society主席、2005年当选INCOSE Fellow、2007年当选IFAC Fellow。

 

去年3月刚读过卡内基梅隆大学（CMU）Wing教授的《计算思维》（Computational Thinking）时，一丝共鸣在脑中闪过，但没引起太多的思索。年初去西交大软件学院商谈教学工作时，认为应引入一门面向新生的计算与软件的通识课。讨论中我突然想起“计算思维”，故建议设计一门讲座课，就叫《计算思维与计算文化》。

 

这一时的闪念迫使我回头细究Wing的文章，开始感到“计算思维”关系到我们对计算机科学转型与发展的基本认识，意义重大。到了3月，CMU已与微软联合成立“计算思维中心”，而Wing也被聘为美国基金会计算机和信息科学与工程部主任。

 

计算机作为一种计算工具出现到今天，已逾半个世纪，如何进一步发展，是我们必须考虑的问题。对此，可在两个层面上思考：一是基本和哲学的，二是需求和现实的。

 

在第一个方面，不妨回忆一下计算大师Dijkstra的一句话：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响着我们的思维能力。”电动机的出现引发了自动化的思维，计算机的出现催生了智能化的思维。Wing更是把计算机这一从工具到思维的发展提升到与“读、写、算”同等的基础重要性，成为适合于每一个人的“一种普遍的认识和一类普适的技能”。一定程度上，这也意味着计算机科学从前沿高端到基础普及的转型。

 

在第二个方面，涉及计算机的发展，看法只能“发散”了，但还是可以再借鉴电动机的例子，说明计算机的问题。一定程度上，电机可视为计算机的“近祖”，因此，一定意义上，其历史和命运之轨迹，也会折射出计算机的历史和命运之轨迹。明天之计算机，是不是就是今日之电机？甚至还不如？因为计算机将更加普遍和普通。明天之计算机系，是不是就是今日之电机系？甚至还不如？因为想教能教计算方法和应用的系远比想教能教电机的系多得多。催生大学计算机系的IBM早已开始鼓吹今天的系将“消失”,并被服务科学系取而代之。此话尽管危言耸听，但发人深省。刚刚兴起的万维学更是希望将人文社会等“软”科学融入计算机科学，利用社会计算，在“虚”的万维空间里开拓出新且有价值的“实”疆域。显然，这将促进实现Wing的目标：“一个人可以主修计算机科学，接着从事医学、法律、商业、政治，以及任何类型的科学和工程，甚至艺术工作。而且，当我们行动起来去改变计算机的社会形象时，计算思维就是一个引导着计算机教育家、研究者和实践者的宏大愿景。”

 

两种考虑的结合，或许表明了计算机科学将发生“涅槃”般的重生，而计算思维的提出，就是未来升华的前奏？

 

并不是所有学者都认同对计算思维的这种认识。以研发Algol 60著名的Naur教授为代表的欧洲学派的观点尤其值得重视。虽然Naur得过图灵奖，但他几乎完全拒绝图灵关于智能的想法，认为其整个论证都是站不住脚的，是建立在错误的概念之上的。Naur断言：尽管计算机这种形式能够描述世上许多现象，但人的思维不在其中。

 

表面上，Naur与Wing的思想直接冲突。特别是两人的文章前后不久在同一重要杂志上登出，更容易引起人们的遐想。其实不然，Wing特别强调：计算思维是“人的，不是计算机的思维”，而且，“计算思维是人类求解问题的一条途径，但决非试图使人类像计算机那样的思考”。

 

不过，我对Naur的断言有所保留，因为人类的工具使用对人类的思维发展之影响，是人类自己难以预知的。除了Dijkstra的“工具影响思维”之断言，更有说服力的是达尔文的进化论和有关劳动工具在从猿到人的过程中起关键作用的论断。机器最终能否描述人的思维，似乎不是今日人类可以知道或理解的，就像不论是远祖还是今天的猿猴根本无法明白当年的木棍石器怎么能把它们的猴脑猴思维弄成现代的人脑人思维一样。如果一定要现在弄个明白，那只好再用Dijkstra的话来回答：“机器能否思维的问题 …… 这个问题差不多与潜艇能否游泳的问题一样相关。”我更赞同Wing的想法：“当计算思维真正融入人类活动的整体，不再是一种显式之哲学的时候，它就将成为现实。”

 

其实，还有更令人担心的网络工具。互联网和Google只是刚刚开了个头，就已经“稀里糊涂”地深刻影响并改变了我们的思维能力。这可是数不清的计算“机器”和计算“人”的有机大联合，是计算的“组合爆炸”和“指数升华”。说不定在弄清“计算思维”到底是什么之前，讨论就不得不转到“网络思维”，或更恰当地说，转到“万维思维”（Web Thinking）了。

 

在中文里，计算思维不是一个新的名词，常被朦朦胧胧地使用，却一直没有被提高到Wing所描述的高度广度，那样的新颖、明确、系统。至于计算文化一词，国际上已开始有少数学者提起，但还没有与计算思维相联系，也没有达成共识形成趋势。中文目前还没见有人明确提出计算文化的概念，相关却不同的计算机文化课却较为普及。不过，我们传统文化中有根深蒂固的“算计”文化。凡“精明”之人常被称作是能“算计”，时褒时贬，但差不多就是“狡猾”的同义词。希望我们能借“计算思维”之东风，尽快把世故人情的“算计文化”反正成为科学理性的“计算文化”，以提高民族的整体素质。