以教育推动社会科学与计算思维的交叉互动

中国教育装备采购网2013-01-28 16:30围观1770次我要分享

  近年来,计算机界热议着一种观念,即计算思维。所谓计算思维,指的是在人类社会活动充分数字化、网络化的时代,其他领域的发展不仅需要计算机这样一种工具来处理一些事务,而且计算机科学家解决问题的基本思路与方法也可以为其他领域的学者所采用,这将有助于对问题的理解与解决,从而也有利于其他领域的发展。这里所说的“领域”,不仅指传统上与计算机联系较紧密的理工类诸学科,而且也包括社会科学诸学科。


  计算思维有助社会科学研究

  计算思维,或者说计算机科学家解决问题的基本思路与方法,有两个要点:一是抽象;二是自动化。当然,抽象是任何领域研究工作的基本原则。计算思维中抽象的特点,在于它强调在计算机求解问题的方式与能力基础上的抽象。也就是说,当人们考虑问题抽象的时候,下意识中会与在计算机上的表达与执行联系起来。这就和数学中的抽象区别开来,也与通常社会科学中的抽象区别开来。当然,自动化也是许多领域追求的目标。计算思维中自动化的特点,在于它强调对复杂性的考量,追求自动化本身的效率。这就和诸如石油化工、铁路运输、航空航天等工程领域的自动化区别开来。

  计算思维在社会科学若干问题的研究进展中已经表现出独特的力量。社会心理学家米尔格拉姆1967年的实验结果(“六度分隔”),在1998—2000年间得到了具有计算思维风格的理论解释,并在2005年前后得到了进一步大规模验证。关于多品种拍卖匹配市场的研究,在计算思维的视角下,不仅社会最优的实现过程被展现得淋漓尽致,而且其结果也广泛用于当下互联网广告拍卖机制的设计中。为了研究社交网络结构对人们社会关系权力的影响,社会学家在上世纪提出一套网络交换理论,近年来该理论通过计算思维的方法得到了重要发展。具有计算思维风格的关系平衡理论,不仅可以用来解释第一次世界大战时期各国间联盟阵营关系的变化,而且也可以用来理解当今东北亚岛屿问题之争中各方的态度。面对新生事物在社会中扩散的现象,计算思维在其分析过程中已经展现出强大的功效。

  “大数据”时代呼唤计算思维

  计算思维本身并不是新的东西,长期以来不同领域的人们自觉不自觉地都有采用。为什么现在特别强调?这与人类社会的进程直接相关。我们所处的时代,现在称为“大数据”时代,人类社会方方面面的活动从来没有像现在这样被充分地数字化和网络化。一个人在商场消费的信息,马上就会在国家信用中心的计算机上反映出来。移动通信运营商原则上可以随时知道每个人的地理位置。呼啸在京广线上的高铁的状态,随时被传给指挥控制中心。也就是说,伴随着任何现实的活动,都会产生相应的数据。因此,现实经济社会活动的进程也就对应着数据(或者信息)变化的进程。数据成为现实活动留下的“痕迹”,现实活动难以重演,但数据分析可以反复进行。研究这种数据变化的进程也就有助于理解现实活动的进程,这就是计算思维的用武之地。社会科学家一直希望能像研究自然现象那样,通过“实验—理论—验证”的范式研究社会现象,这种期盼在高度信息化的社会将越来越成为现实。

  如前所述,计算思维的运用植根于对计算机或信息技术能力与局限性的理解。简单地以社会科学研究中常需要的文本分析为例,考察一千篇文章之间字面上的相似性可以在几分钟内解决,对它们进行分类则要稍微多花些时间,但若对每一类形成摘要,用的时间则会更多。然而,计算思维的观念远不止对这些基础性信息处理能力的认识,当计算思维与社会科学背景知识结合起来,有可能直接创造具有社会科学意义的新知识。上面提到的对米尔格拉姆实验结果的解释就是一个具体的例子。

  以教育推动交叉互动

  的确,我们现在谈计算思维与社会科学,更着重计算思维与社会科学学科的交叉与相互渗透,超越将计算思维只是作为工具来使用,追求在思想与方法论层面的融合,去解决更加复杂的问题,理解更加深刻的现象。人们相信,计算思维有助于社会科学的发展,而且社会科学的原理与思想的运用也将有助于计算思维的发展。

  为了推动计算思维与社会科学的交叉发展,教育需要承担一定的责任。长期以来,我们高等教育各学科之间的界限比较分明,即便在有些条件下鼓励学生选学不同学科的课程,但每门课程内容的学科属性依然很明显,其结果是缺乏融会贯通。同时,虽然要求每个社会科学专业的学生学几门计算机课程,但那些课程通常只是工具性的,缺乏对学生计算思维的启迪。我们高兴地看到,教育部最近注意到了这个问题,专门发出大学计算机基础课程改革的通知,鼓励在计算机基础课程中引入跨学科元素是其精神之一。我们相信,随着人们认识的提高,以及一批鼓舞人心的实践的示范引领,社会科学与计算思维的交叉互动将会成为推动学术发展的一股新风。

  (作者系北京大学校长助理、北京大学网络与信息系统研究所所长)

来源:中国社会科学报责任编辑:荔枝

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