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计算思维的进步，以及HPC社区的扩大

珍妮特·m·温、丹·斯坦齐奥尼著
ACM通讯，2016年7月，第59卷第7期，第10-11页
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评论

http://bit.ly/1WAXka72016年3月23日

“我这辈子都没见过。”

当我被问到我们是否会在K12中看到计算机科学时，我就是这么说的。那是2009年，我在一个关于计算思维的研讨会上向与会者发表演讲(http://bit.ly/1NjmcRJ)由国家科学院召集。

我很高兴地说我错了。

距我发表长达三页的“计算思维”观点(http://bit.ly/1W73ekv)刊登于2006年3月号通信．为了庆祝它的周年纪念日，让我们想想我们已经走了多远。

回想2005年。自互联网泡沫破裂以来，计算机科学专业的本科生入学人数一直在急剧而稳定地下降，而且看不到尽头。整个计算机科学界都在为自己的院系在校园里的生存而担忧。与我的许多同事不同，我看到了计算机科学的一个不同的、更加美好的未来。我看到计算机将无处不在。

我认为计算概念、方法和工具的使用将改变每个学科、职业和部门的行为。有能力有效使用计算的人比没有能力的人更有优势。因此，我看到了计算机科学界的大好机会，可以教下一代计算机科学家如何思考。因此，“计算思维”。

我必须承认，我对我们在实现这一愿景方面取得的进展感到惊讶和欣慰:到21世纪中叶，计算思维将成为世界上每个人都使用的基本技能。所谓基本，我指的是像阅读、写作和算术一样基本。

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第三支柱

我知道，在科学和工程学科中，计算将是科学方法的第三大支柱，另外两个支柱是理论和实验。毕竟，计算机已经被用于模拟大型、复杂的物理和自然系统。迟早，各类科学家和工程师都会认识到计算抽象的力量，比如算法、数据类型和状态机。

今天，随着大量数据的出现，包括艺术、人文和社会科学在内的所有学科的研究人员都在使用计算方法和工具发现新的知识。

在过去的10年里，我走访了全球近100所高校，见证了本科教育的转变。计算机科学课程现在提供给非计算机科学专业的学生。这些课程不是计算机编程课程，而是侧重于计算机科学的核心概念。在哈佛，CS50课程是最受欢迎的课程之一。http://bit.ly/1SZLuqe)，不仅在它的校园里，而且在竞争对手耶鲁的校园里。那么计算机科学的招生情况呢?价格正在暴涨。http://bit.ly/1Tt909p）！

也许最令人惊讶和欣慰的结果是在K12级别发生的事情。首先，英国。的草根活动Computing At School (http://www.computingatschool.org.uk/)领导教育部从2014年9月开始要求英格兰的K12学校使用计算机。国家课程的法定指导说:“高质量的计算机教育使学生能够使用计算思维和创造力来理解和改变世界。”

此外，BBC与微软和其他公司合作，资助了BBC micro:bit的设计和发行(https://www.microbit.co.uk/)。今年早些时候(2016年3月)，100万台这种可编程设备免费发放，英国11-12岁(7年级)的学生和他们的老师每人一台。微软研究院为设备的设计和测试做出了贡献，MSR实验室触摸开发团队为BBC micro:bit提供了编程语言和平台，以及教学材料。

第二,code.org是一个非营利组织，成立于2013年，致力于为所有人提供计算机科学教育的使命。微软与其他数百家公司和组织合作伙伴一起，帮助赞助的活动code.org．

第三，在国际上，K12级别的计算机科学教学正掀起一股热潮。我知道澳大利亚、以色列、新加坡和韩国都在努力。中国可能很快也会采取行动。

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全民计算机科学

最令我欣慰的是奥巴马总统承诺为美国学校的计算机科学教育提供40亿美元的资金，作为全民计算机科学计划的一部分(http://1.usa.gov/21u4mxK)他在1月30日宣布。该计划包括来自国家科学基金会(National Science Foundation)的1.2亿美元，用于培训多达9000名高中教师教授计算机科学，并将计算思维融入他们的课程。推动所有学生学习计算机科学，在一定程度上是因为市场对各行各业(而不仅仅是信息技术领域)计算机技术人才的需求。我们在微软也看到了这一点;我们各行各业的企业客户都来找微软，因为他们需要更多的计算专业知识。

实践挑战和研究机会依然存在。主要的实际挑战是，我们没有足够的受过培训的K12教师向K12学生教授计算机科学。我乐观地认为，随着时间的推移，我们将解决这个问题。

还有一些有趣的研究问题，我鼓励计算机科学家与认知和学习科学社区合作。首先，什么时候应该教授哪些计算机科学概念，如何教授?

拿数学做个类比。我们教5岁的孩子数字，12岁的孩子代数，18岁的孩子微积分。我们已经在某种程度上弄清楚了数学中要教授的概念的递进，在这个过程中，学习一个新概念建立在对前一个概念的理解之上，这个递进反映了一个孩子随着他或她的成熟而在数学上的复杂程度的递进。

计算机科学的进步是什么?例如，什么时候教递归最好?孩子们学习解决河内塔的难题(为小n)，在历史课上，我们教授“分而治之”作为打赢战争的策略。但是，这些概念是不是在高中教得更好呢?我们在四年级教9岁的孩子长除法，但我们从来不说“算法”这个词。但是在教学中，长除法只是一种算法。对一个四年级的学生来说，教授算法的一般概念是否太早了?更深入地说，计算中是否存在固有的、不需要正式学习的概念?

第二，我们需要了解如何在课堂上最好地使用计算机技术。把电脑扔进教室并不是教授计算机科学概念的最有效的方法。我们如何利用技术来加强对计算机科学概念的学习和理解?随着时间的推移，我们如何使用技术来衡量进步、学习成果和留存率?我们每个人的学习速度不同，认知能力也不同，我们如何利用技术为每个学习者提供个性化的学习?

在过去的10年里，我们在将计算思维注入各个领域的研究和教育方面取得了巨大的进展。我们还有很长的路要走，但幸运的是，学术界、工业界和政府力量都在朝着实现计算思维普及的愿景而努力。

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Dan Stanzione: SC16扩展了对高性能计算提供商社区和从业者的关注

http://bit.ly/1REKjKl2016年4月6日

如果你在HPC(高性能计算)或相关领域，你知道SC16 (http://sc16.supercomputing.org/)是高性能计算、网络、存储和分析领域的领先国际会议。28年来，SC一直是超级计算社区的记录会议，展示开创性的新研究成果，获得推进职业生涯所需的培训，并发现市场上的新东西。

SC16标志着一个多年的重点项目的开始，该项目旨在通过为专业人士提供一个轨道，推动设计、建造和操作世界上最大的超级计算机的创新和发展，以及使它们有效运行的系统和应用软件，从而推进高性能计算社区的实践状态。我们称之为“实践状态”。

提交的“实践状况”将在SC16技术计划的各个方面添加来自高性能计算服务提供商社区的创新和最佳实践开发内容(http://bit.ly/1T0Z6yx)，从教程和工作坊到论文和海报。与所有提交给SC的材料一样，这些提交材料将经过同行评审。然而，评估标准将承认当今高性能计算实践领域的创新与明天将重塑该领域的研究成果之间的根本区别。

如果您是SC社区的一员，但并不总是觉得SC是展示您对HPC知识体系的贡献的合适场所，我们希望鼓励您在重新焕发活力的“实践状态”轨道上提交技术计划。

查看重要日期页(http://bit.ly/1WaLX9j)浏览即将递交的文件截止日期。

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