Weet jij wat computationeel denken is?

02 april, 2021
Computationeel denken betekent weten hoe problemen op een meer innovatieve manier kunnen worden opgelost, door nieuwe technologieën in je voordeel te laten werken om antwoorden te bieden op de behoeften van de mensheid in een steeds complexere toekomst.

Computationeel denken is een vaardigheid die in de toekomst vele deuren kan openen. Weten hoe je problemen kunt formuleren, informatie logisch kunnen ordenen of abstract kunnen denken zijn basisprocessen die deze waardevolle cognitieve benadering formuleren.

In een wereld die steeds complexer wordt, moeten we ongetwijfeld weten hoe we de uitdagingen van onze omgeving moeten aanpakken. Betekent deze benadering dus leren denken zoals machines dat doen? Nee, niet echt. Het integreert ook veel van de gebieden die kunstmatige intelligentie momenteel niet aankan of bereikt.

Lateraal denken is ook gerelateerd aan computationeel redeneren, net als weten hoe om te gaan met emotionele variabelen en vooral het begrijpen van menselijk gedrag.

Natuurlijk doet de term ‘computationeel’ ons automatisch denken aan de wereld van logaritmen, chips en subroutines van geavanceerde computers. Waar deze benadering op doelt, is echter iets heel anders.

Dit perspectief wil namelijk alle problemen die zich in de komende jaren voordoen het hoofd bieden door technologie en menselijkheid, behoeften met antwoorden en uitdagingen met innovatieve voorstellen te verenigen. Laten we dit onderwerp daarom nader gaan onderzoeken.

Weet jij wat computationeel denken is

Computationeel denken: definitie, kenmerken en doel

Computationeel denken is een term die zijn oorsprong vindt in de theorieën van Seymour Papert, pionier op het gebied van kunstmatige intelligentie en uitvinder van van de programmeertaal Logo in 1968.

In 1995 benoemde hij ook de noodzaak om het onderwijssysteem te herformuleren en computers en hun taal in het schoolcurriculum te integreren. Zo voorzag hij de noodzaak om de wereld mensen te bieden die zijn opgeleid op het gebied van computers.

Dr. Papert legde de basis van deze benadering gedurende de jaren negentig. Na zijn dood heeft Dr. Jeannette Wing dit idee echter verder ontwikkeld.

Deze computeringenieur en voormalig vicepresident van Microsoft legde in haar onderzoekswerk uit dat computationeel denken alle werkterreinen zal beïnvloeden. Een van haar belangrijkste artikelen was ‘Computationeel denken en denken aan computeren’ (Engelse link).

Ze benadrukt ook het belang van wat Papert voorstelde: dat deze nieuwe competentie moet worden geïntegreerd in het schoolcurriculum. Het is een essentiële vaardigheid die in de toekomst op zoveel gebieden zal steunen, zoals techniek, geesteswetenschappen en natuurwetenschappen. Laten we daarom eens kijken waar computationeel denken uit bestaat.

Wat is het precies?

Computationeel denken is een cognitief proces op hoog niveau dat ons in staat stelt wetenschappelijk te denken bij het oplossen van problemen. Eén ding dat we weten, is dat computers en nieuwe technologieën ons leven gemakkelijker maken door meerdere uitdagingen op te lossen. We moeten ze echter een stap voor zijn.

Verder wijst Dr. Jeannette Win erop dat we moeten begrijpen hoe machines ‘denken’ om hun werking in de toekomst te verbeteren. Wat we nodig hebben, is weten hoe we natuurlijke processen kunnen combineren met kunstmatige.

We moeten daarom leren hoe we onze intuïtie en lateraal denken kunnen combineren met de cognitieve processen die we uit de computer halen.

De kenmerken van computationeel denken

Dit type perspectief bestaat uit het ontwikkelen van een reeks uitvoerende functies. In werkelijkheid gebruiken we ze al in onze dagelijks leven, maar we zijn ons er niet van bewust en we halen er niet alles uit wat we zouden moeten.

Niets is immers zo verrijkend als ‘beter leren denken’. Hierdoor zouden we alledaagse uitdagingen op een meer innovatieve manier kunnen oplossen.

Computationeel is gebaseerd op vier basisassen, namelijk:

  • Fragmenteren. We kunnen elke taak of probleem in kleinere delen verdelen om ze beter te begrijpen.
  • Weten hoe je patronen kunt herkennen. Elk fenomeen, elke ervaring, stimulus, probleem of omstandigheid volgt gewoonlijk een intern schema en reageert vervolgens op een patroon dat we kunnen identificeren.
  • Abstract denken. Dit type redenering is exclusief voor mensen. Dankzij dit type denken kunnen we originele ideeën creëren of zelfs anticiperen op situaties of scenario’s om te weten hoe we in die omstandigheden zouden handelen.
  • Algoritmen. Een algoritme is een plan, een reeks stappen of een diagram waarmee we een probleem stap voor stap kunnen oplossen. Dankzij algoritmen kunnen we een reeks duidelijke en eenvoudige instructies uitwerken om welke gebeurtenis dan ook het hoofd te bieden. Ze worden gedefinieerd door een aantal aspecten. Ze hebben bijvoorbeeld altijd een eindig aantal stappen, ze hebben een bepaald doel voor ogen en zijn specifiek (niet dubbelzinnig).

De stappen

Als we computationeel denken gebruiken, is er naast het feit dat we ons bewust zijn van alle factoren en variabelen die het definiëren en die we al hebben geanalyseerd, nog een ander aspect dat we moeten begrijpen. Het is belangrijk om te weten welke volgorde deze manier van denken gewoonlijk volgt.

  • Analyse. Bij het oplossen van een probleem moet je het probleem altijd eerst vooraf grondig analyseren.
  • Abstractie. De tweede stap is om te weten hoe het probleem moet worden geformuleerd. Wat gebeurt er eigenlijk? Is er een patroon? Welke strategie kan ik ontwerpen? Wat komt er in je op uit ervaringen uit het verleden met betrekking tot dezelfde situatie?
  • Bewoording van de oplossing of het voorstel. Nadat je de strategie die je moet volgen mentaal hebt uitgestippeld, is het tijd om deze toe te passen en te testen.
  • Evaluatie. Na de uitvoering is het tijd om te evalueren. Heb ik het gewenste resultaat gekregen of kan ik het op enigerlei wijze verbeteren?
  • Generaliseren en overdragen. Bij het evalueren van het succes van wat je hebt bereikt, kun je wat je hebt ontwikkeld gebruiken om het ook op andere gebieden toe te passen.
Een kind zou dit op school moeten leren net als schrijven

Het belang van te leren denken

Daniel Kahneman, psycholoog en Nobelprijswinnaar, is een van de belangrijkste denkers ter wereld. Hij wijst erop dat veel mensen tegenwoordig beslissingen nemen zonder te redeneren. In plaats daarvan besluiten ze namelijk hun impulsen te gebruiken. Andere mensen gaan stemmen zonder zelfs maar te weten op wat of voor wie ze stemmen.

Niets kan zo doorslaggevend en nuttig zijn als nieuwe generaties leren denken. We moeten mensen helpen om kritisch naar dingen te kijken of om te weten hoe ze de werkelijkheid vanuit een meer analytisch en reflectief perspectief kunnen observeren.

Computationeel denken is de drijvende kracht voor de toekomst. Het helpt ons niet alleen om problemen intelligenter op te lossen, maar het stelt ons ook in staat om kunstmatige intelligentie een stap voor te blijven. Dit is belangrijk, zodat de wereld van de technologie altijd in dienst staat van de mensheid. Laten we dit in gedachten houden. 

  • Berrocoso, Jesús Valverde; Sánchez, María Rosa Fernández; Arroyo, María del Carmen Garrido (23 de octubre de 2015). «El pensamiento computacional y las nuevas ecologías del aprendizaje». Revista de Educación a Distancia 0 (46).
  • Wing, J. M. (2008). “Computational thinking and thinking about computing”. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 366 (1881): 3717–3725. Bibcode:2008RSPTA.366.3717W. doi:10.1098/rsta.2008.0118.
  •  Wing, Jeannette (2014). “Computational Thinking Benefits Society”. 40th Anniversary Blog of Social Issues in Computing.
  •  Wing, Jeannette M. (March 2011). “Research Notebook: Computational Thinking—What and Why?”. The LINK. The Magazine of Carnegie Mellon University’s School of Computer Science. Carnegie Mellon University, School of Computer Science.