TL ؛ دكتور في كتاب "فن العلوم والهندسة" بقلم ريتشارد هامينج

لفترة طويلة ، تم نشر ترجمة مشتركة على حبري (الذي لا يزال لديه موقع تأليف MagisterLudi منفصل ) من كتاب ريتشارد هامينج الرائع فن فن القيام بالعلوم والهندسة . لفترة طويلة أردت قراءتها في الأصل. نعم ، لا تقرأ فقط ، ولكن اجعلها موجزة قدر الإمكان من الأفكار الرئيسية لكل فصل. ومؤخرا ، تمكنت من القيام بذلك.

الغرض من الكتاب نفسه هو "إعدادك لمستقبلك التقني" من خلال تعليم "أسلوب" التفكير. لذلك ، فإن الأفكار المستخرجة هي عامة بشكل أساسي. أيضًا ، نظرًا للطريقة المتكررة لنقل الأفكار في شكل قصص ، فإن بعض نقاط المقالة هي تفسيري الشخصي لها.

نظرًا لكمية كبيرة بما يكفي من المواد وعرضها "المحكم" ، لا يزال هذا المقال ضخمًا جدًا. لذلك ، أقترح TL لها ؛ د.

مقدمة

• يجب على المعلمين إعداد الطلاب لمستقبلهم ، وليس لماضيهم. الطريقة الأنسب هي تعليم "أسلوب" التفكير.

التوجيه

• حاول التحقق من صحة البيانات في أسرع وقت ممكن باستخدام طريقة "حوسبة المناديل". وهذا يساعد على حد سواء في صياغة ومراقبة جودة المهمة.
• تعلم الأساسيات: المعرفة المقبولة على أنها صحيحة لفترة طويلة بما فيه الكفاية.
• ابتكر رؤيتك الخاصة لمستقبلك ، مهما كانت خاطئة في النهاية. يجب أن تكون الأهداف لتحقيق العظمة والمساهمة في تنمية البشرية.

II أساسيات النهج الرقمي (المنفصل)

• إن استخدام الحلول "الرقمية" بدلاً من "التناظرية" أرخص وأكثر موثوقية ومحددة اجتماعياً.
• سوف تتيح أجهزة الكمبيوتر إكمال مجموعة كبيرة من المهام. خصوصا أنه سيكون وسيلة للإدارة الجزئية "مفرغة".

III تاريخ الكمبيوتر - الأجهزة

• لقد قطعت أجهزة الكمبيوتر شوطًا طويلاً من "الدليل" التناظري البطيء إلى الأتمتة الرقمية السريعة.
• لا يعرف الكمبيوتر شيئًا عما يفعله. يعطي الناس معنى لعمله.

تاريخ الكمبيوتر الرابع - البرامج

• لقد قطعت البرامج شوطًا طويلاً من نهج "مُصمم للأجهزة" المعرضة للخطأ إلى نهج "مُصمم للأشخاص" الأكثر قوة.
• قد لا يدرك الخالق تمامًا "درجة عظمة" خليقته (بسبب جميع أنواع المشاكل التي كانت في طريقه).
• يزيد تكرار اللغة من موثوقيتها.
• البرمجة تشبه الكتابة أكثر من الهندسة: يطير الناس إلى الفضاء بطرق متشابهة إلى حد ما ، لكن المبرمجين سيكتبان برامج مختلفة جدًا لحل مشكلة عامة إلى حد ما.
• فكر قبل كتابة برنامج. على وجه الخصوص ، حول كيفية التحقق من صحتها ، وكيف سيتم دعمها.
• الخبرة ليست طريقة عالمية لقياس الكفاءة.

V تاريخ استخدام الحاسبات

• المراحل الرئيسية لاستخدام الحاسب الآلى:
  
  • الحوسبة أسرع من البشر.
  • أتمتة هذه الحسابات.
  • تتبع تقدم هذه الحسابات.
• يجب أن يكون استخدام أجهزة الكمبيوتر مبررًا اقتصاديًا.
• أثبتت الحلول العامة القابلة للتعديل (القابلة للبرمجة) (الدوائر المصغرة على وجه الخصوص) أنها أكثر ربحية من الناحية الاقتصادية مقارنة بالحلول المستهدفة بدقة.

سادسا الذكاء الاصطناعي - أنا

• في مجال الذكاء الاصطناعي (AI) ، هناك مشكلة رئيسية في تعريف المفاهيم: "الآلة" ، "التفكير" ، "المعلومات".
• يجب على الباحث أن يستخدم (أثناء الاستجواب) معتقداته الخاصة في محاولات تعريف المفاهيم ، وأن يكون على دراية بقدرات وحدود أجهزة الكمبيوتر في "المجال الفكري".

السابع الذكاء الاصطناعي - II

• في الهياكل واسعة النطاق ، قد تنشأ تأثيرات جديدة: يعتقد أنه لا يوجد احتكاك بين الجزيئات ، ولكن لوحظ بين الأجسام الأكبر. قد ينطبق الشيء نفسه على "الذكاء".
• تقوم أجهزة الكمبيوتر أولاً باستبدال الأشخاص في المهام الروتينية ، بينما لا تزال المناطق الأكثر تعقيدًا (خوارزميًا وأخلاقيًا) تتطلب التفاعل بين الإنسان والحاسوب.
• في الذكاء الاصطناعي الحديث ، من الصعب القول ما إذا كانت النتيجة نتيجة "القوة الغاشمة" أو "الفهم".
• ربما لا ينبغي قياس التفكير فيما يتم القيام به ، ولكن كيف يتم القيام به.

الثامن الذكاء الاصطناعي - III

• "هل يمكن للسيارات أن تفكر؟" هناك العديد من الملاحظات الصعبة على كلا الجانبين (هناك قائمة). الأكثر إثارة للاهتمام: لا يمكن لأجزاء من برنامج "التفكير" الأقصر "التفكير" بحكم التعريف.
• قد يكون من الجيد التحدث عن الاستخدامات المستقبلية لأجهزة الكمبيوتر ، بدلاً من الماضي أو الحاضر.
• يجب أن تفكر وتدرك بوضوح موقفك من هاتين المسألتين. يجب أن يكون واضحًا لك ما تؤمن به ولماذا .

الفضاء التاسع الأبعاد ن

• يتم تصميم الأنظمة المعقدة في مساحة n- الأبعاد ، التي لها خصائص مضادة للحدس للغاية.
• من شبه المؤكد أن حل التصميم الأمثل مع القيود سيكون قريبًا من الحدود.
• متري $$$L_2$شائعة في الفيزياء. $$$L_1$و $$$L _ {\ infty}$- في "المجال الفكري".

X نظرية الترميز - أنا

• نموذج "نظام المعلومات": [المصدر (ذو طبيعة غير معروفة)] -> [مصدر التشفير | تشفير القناة] -> [قناة صاخبة] -> [فك تشفير القناة | وحدة فك ترميز المصدر] -> [مستقبل (ذات طبيعة غير معروفة)].
• لا يرتبط "معنى" الرسالة بكلمات محددة ، لأن يمكن تمثيل "المعلومات" نفسها بطرق مختلفة.
• يمكن اختيار تشفير "المعلومات" بناءً على "نوع الضوضاء" في النظام. في الحياة الواقعية ، يمكن أن يساعد اختيار الكلمات الأخرى الشخص الآخر على فهم الرسالة بشكل أفضل.

XI Coding Theory - II. نظرية الترميز الحادي عشر

• يجب أن يراعي تصميم النظام أخطاء التفاعل بين الإنسان والآلة.

XII رموز تصحيح الخطأ

• غالبًا ما ترتبط الاختراقات في البحث بالتوتر العاطفي والإحباط. الباحث الهادئ جيد لتحسين وتوسيع الحلول الحالية.
• غالبًا ما يتم إجراء الاختراقات في أجزاء منفصلة في الوقت (أحيانًا بشكل كبير).
• الحظ الجيد يرافق العقل المدرب (باستور). في الوقت نفسه ، يجب أن يتم التدريب مع التركيز على المستقبل ، وليس على الماضي (ولكن على أساسه).

ثالث عشر نظرية المعلومات

• في نظرية شانون للمعلومات ، لم يتم تعريف مفهوم "المعلومات" حقًا ، فقط طريقة قياسه (كمقياس نسبي لـ "المفاجأة").
• في المشاكل التطبيقية ، يحدد التعريف على المدى الطويل شيئًا ، ولا يصف فكرتنا الأولية عنه.

XIV مرشحات رقمية - أنا

• "المبادرة يعاقب عليها" (حتى مع النوايا الحسنة) ، ولكن إذا تم تنفيذها بشكل جيد ، يمكن أن تؤدي إلى إنجازات كبيرة.
• غالبًا ما يعطي المثابرة والتحفيز نتائج أفضل من المعرفة الأولية الواسعة.

XV مرشحات رقمية - II

• حاول ألا تسمي شيئًا جديدًا باسم "لا شيء جديد ، مجرد تحسين قديم". يمكن أن تكون فرصة ممتازة لإنجازات عظيمة.
• التعاون ضروري في المشاريع المعقدة.

XVI المرشحات الرقمية - III

• إذا كنت تعلم أن شيئًا ما لا يمكن فعله ، فحاول أن تتذكر السبب: حتى تتمكن في المستقبل من إعادة النظر في النهج في الوضع الجديد.

XVII Digital Filters - الرابع

• في حل المشكلة ، يجب أن يكون الشخص "مسؤولاً" عن الصورة الإجمالية للدراسة والتأكد من أن كل شيء يتم بحسن نية.
• ما نراه يعتمد على نهج المهمة. لذلك ، يجب عليك دائمًا السؤال عن معتقداتك (ومجالات المعرفة) (ولكن ليس كثيرًا).

الثامن عشر النمذجة - أنا

• عند عرض الأزياء ، لا تنسَ التحقق باستمرار من الواقع.
• أولاً ، استخدم النمذجة البسيطة لإلقاء نظرة فاحصة على أساسيات النموذج. عندها فقط ابدأ في إضافة التفاصيل.
• استخدم معرفة الخبراء عند النمذجة. وهذا يعني أيضًا تعلم مصطلحاتهم.

النمذجة التاسع عشر - II

• موثوقية النمذجة هي جودتها الهامة. سؤال ملائم لتدقيقه: "لماذا يعتقد شخص ما أن المحاكاة صحيحة؟" (يشير إلى دقة النموذج والحساب).
• لسوء الحظ ، لا توجد طريقة عالمية لتحقيق ذلك. بعض النصائح:
  
  • تأكد من أن مجال النمذجة لديه قوانين علمية قوية ونظرية مفترضة بشكل صريح.
  • تنفيذ أي نوع من "فحص الملاءمة" و "اختبار الوحدة" للبرنامج.
• أنت مسؤول شخصيًا عن قراراتك ولا يمكنك تحويلها إلى أولئك الذين يقومون بتنفيذ النمذجة.

النمذجة XX - III

• يعتبر مبدأ "القمامة عند المدخل - القمامة عند المخرج" (البيانات ذات الجودة الرديئة نتائج سيئة الجودة) مفيدًا ، ولكن في بعض الأحيان قد لا يعمل بسبب طبيعة المهمة (على سبيل المثال ، مقاومة عالية لأخطاء الإدخال).
• يجب أن يتوافق اختيار طريقة النمذجة مع جوهر المشكلة.
• إن الفخر بقدرتهم على حل المشكلات يساعد كثيرًا في تحقيق نتائج مهمة في ظل ظروف صعبة.
• يمكن أن تضر المعرفة المفرطة في النمذجة البشرية والصدفة (وبالتالي إنشاء طريقة مزدوجة التعمية).

XXI Fiber Optics

• تساعد المناقشة النشطة حول التطور المحتمل للأشياء والأفكار على إدراك تطورها الحقيقي المستقبلي بشكل أفضل.
• إذا كان هناك شيء أفضل من الناحية التكنولوجية والاقتصادية ، فهذا لا يعني دائمًا أنه سيتم تطبيقه (لأسباب تتعلق بالأمن والأخلاق والسياسة وما إلى ذلك).

XXII تعلم الحاسوب - CAI

• احذر من التفكير بالتمني وتأثير هوثورن (الحصول على نتيجة إيجابية إذا كانت جميع الأطراف تؤمن بجودة الطريقة).
• يمكن أن تكون أجهزة الكمبيوتر مفيدة في "التدريب" (التعلم الروتيني ، "المستوى المنخفض" ، الغريزي) ، ولكن يمكن أن تكون ضارة بـ "التعليم". يرجع ذلك بشكل أساسي إلى عدم وجود فهم واضح لما يجب أن يكون عليه التعليم الجيد.

ثالث وعشرون الرياضيات

• "الرياضيات لغة تفكير واضح" (وإن لم تكن مثالية).
• خمس مدارس للرياضيات:
  
  • أفلاطوني . كل شيء هو تحقيق الأفكار الموجودة ككيانات منفصلة. المشكلة: الطبيعة المتطورة للعلوم.
  • الشكليون . الرياضيات هي تنفيذ التحولات الشكلية المسموح بها (بدون أي "إحساس") من سلاسل الرموز المجردة. المشكلة: النتائج الرياضية لها "معنى".
  • منطقي . الرياضيات هي تنفيذ استنتاجات من النوع "إذا كان A صحيحًا ، ثم صحيح B". المشكلة: لا يحدث اكتشاف رياضي حقيقي في شكل تفكير من الافتراضات إلى الاستنتاجات. التفكير في الاتجاه المعاكس يحدث أيضًا.
  • الحدس . النتائج مهمة ، وليس طريقة الحصول عليها. المشكلة: الميل إلى عدم استخدام الأساليب الصارمة.
  • البنائيون . لإثبات الافتراض ، من الضروري توفير خوارزمية لإنشاء النتيجة. المشكلة: يبدو وكأنه نهج صارم للغاية.
• جزء من فعالية الرياضيات هو القدرة على تحديد المقارنات. كلما كانت أكثر دقة ، كلما كانت الاستنتاجات "صحيحة".
• في المستقبل ، ستكون المقارنات الرياضية أقل وضوحًا ، مما قد يؤدي إلى الحاجة إلى إنشاء مناهج جديدة تمامًا.

رابع وعشرون ميكانيكا الكم

• لا تضمن مجموعة البيانات نظرية واحدة.
• الإنسان ليس عقلاني ، بل حيوان عقلاني.
• حتى بدون "فهم" لهذه الظاهرة ، يمكن استخدام الهياكل الرياضية الرسمية التي تم إنشاؤها خصيصًا بشكل فعال.

الإبداع الخامس والعشرون

• يبدو أن "الأصالة" هي أكثر من "لم يحدث". من الواضح أن كلمة "مبدع" ("أصلي" ، "مبتكر") يجب أن تتضمن مفهوم المنفعة (ولكن لمن؟).
• لا يمكن أن يكون "الإبداع" سوى مزيج من الأفكار التافهة "البعيدة نفسياً" عن بعضها البعض.
• يبدو أن "حالة ذهنية" معينة ترافق "الإبداع".
• الإبداع مثل الجنس: يمكن للشاب قراءة جميع الكتب حول هذا الموضوع ، ولكن بدون خبرة حقيقية لن تكون لديه فرصة كبيرة لفهم ماهيتها. ولكن حتى ذلك الحين ، قد يكون هناك القليل من الفهم لما يحدث بالفعل .
• قالب العمل الإبداعي النموذجي:
  
  • الوعي الأساسي للمهمة.
  • معالجة مشكلة ، وصياغتها في شكل مقبول بشكل عام مع حل مقبول بشكل عام. في كثير من الأحيان ، هناك حاجة إلى المشاركة العاطفية العميقة.
  • فترة طويلة من "تحمل" مع التداول المكثف للمهمة. قد تكون النتيجة حلاً أو توقفًا مؤقتًا للعمل في مهمة.
  • لحظة "البصيرة" هي ظهور الحل. غالبًا ما يكون غير صحيح ، لذلك يستمر التداول أو تحتاج المهمة إلى إعادة صياغة لتناسب الحل .
• سؤال مفيد: "إذا كان لدي حل ، كيف سيبدو؟"
• خدعة مفيدة: حاول ألا تفكر مليًا في أي شيء آخر غير المهمة.
• القياس هو أهم طريقة في العمل الإبداعي. لذلك ، معرفة واسعة مفيدة. من أجل استخدامها بشكل فعال ، لا ينبغي تذكر المعرفة الجديدة فقط. من المفيد إنشاء "أدلة عقلية" تعمل عند التفكير "بجوارهم". ويمكن تحقيق ذلك من خلال التفكير النشط في التطبيق غير التقليدي للمعرفة.
• لكي تكون أكثر إبداعًا ، يجب عليك تغيير نفسك (تحمل المسؤولية). علاوة على ذلك ، يجب أن يتم ذلك مع الطبيعة المتغيرة للمجتمع.
• تعلم كيف ترفض حل المشكلة.

السادس والعشرون الخبراء

• مشكلتان مع الخبراء:
  
  • إنهم واثقون من أنهم على حق.
  • إنهم لا ينتبهون إلى أساسيات معتقداتهم وإلى أي مدى تنطبق في المواقف الجديدة.
• غالبًا ما تتم الاكتشافات العظيمة من خارج مجال المعرفة (من قبل خبراء من مجال آخر). يجب أن تقرر بوعي ما إذا كنت تريد تعزيز مجالك أو إنشاء ابتكار في مجال آخر.
• ما يجعلك ناجحًا من المحتمل أن يكون غير منتج في المستقبل. تتبع منطقتك.

السابع والعشرون بيانات غير صالحة

• بيانات غير صالحة في كل مكان.
• تحقق دائمًا من جودة البيانات. على الأقل من أجل الاتساق والانبعاثات.
• غالبًا ما تُجري عملية القياس تغييرات منهجية غير مقصودة على البيانات.
• راقب تعريف الأبعاد لتحليل الكيان نفسه.
• مجموعة البيانات الصغيرة التي تم جمعها بدقة أفضل من مجموعة كبيرة منخفضة الجودة.
• كن حذرًا بشأن جودة منهجية جمع البيانات (خاصة الاستبيانات).

ثامن وعشرون هندسة النظم

• من المهم أن نأخذ في الاعتبار الصورة العامة للمشكلة.
• عند تحسين جزء واحد ، من المحتمل أن تقوم بتخفيض جودة النظام (بشكل رئيسي لأنه نادرًا ما يتم تنفيذ الفقرة السابقة).
• نظم التصميم النظر في إمكانية التغييرات المستقبلية.
• كلما تم استيفاء شروط المهمة بشكل أكثر دقة ، زادت الكفاءة في الحمل الزائد.
• في تصميم الأنظمة لا توجد مشكلة ثابتة ولا يوجد حل نهائي. بدلا من ذلك ، يبدو وكأنه تطور مشترك لمشكلة وحل.
• يجب أن يعتمد إنشاء الأنظمة على تبسيط المهام القائمة مع الحلول القائمة.

XXIX تحصل على ما تقيسه

• تحصل على ما تقيسه. هذا يعني:
  
  • يؤثر تعريف القياس على النتيجة (كما هو الحال مع معدل الذكاء).
  • يمكن أن تتكيف العملية المقاسة مع إجراء القياس نفسه ، منتهكة الخطة الأصلية. هذا أمر شائع جدًا في أنظمة التصنيف التي تشمل الأشخاص.
• لا تزال هناك حاجة إلى إجراء القياسات ، ولكن بعد التفكير بعناية في عواقب تنفيذها.

XXX أنت ودراساتك

• من الجدير محاولة تحقيق الأهداف التي حددتها لنفسك ، ومن الجدير وضع أهداف عالية.
• الحظ الجيد يرافق العقل المدرب (باستور).
• العمل الشاق يؤتي ثماره ، ولكن إذا تم القيام به في الاتجاه الصحيح.
• الإيمان بالقدرة على القيام بأشياء عظيمة أمر مهم. يمكن أن يطلق عليه الثقة ، "الشجاعة". عززها من خلال استكشاف نجاحاتك.
• السعي لتحقيق التميز أمر ضروري لعمل عظيم.
• اعرف عمرك.
• ما تعتبره ظروف عمل جيدة قد لا يكون كذلك.
• يمكن أن تساعد إعادة صياغة مهمة صعبة.
• خطط حوالي 10٪ من وقتك للتفكير في القضايا العالمية.
• يمكن للعظماء أن يتغلبوا على الغموض: فهم يؤمنون بتفوق تنظيمهم ومجال أبحاثهم ، ولكن في نفس الوقت يعتقدون أن هناك مجالًا للنمو.
• ضع في اعتبارك المهام المهمة التي لم يتم حلها وابدأ العمل على المهمة التي كان لديك فكرة عنها.
• كيف ، ليس فقط ما تفعله ("النمط") مهم.
• اجعل عملك في متناول الآخرين.
• لا تلوم الأدوات.
• تعلم كيفية "بيع" أفكارك.
• التغيير لا يعني التقدم ، ولكن التغيير ضروري للتقدم.
• في بداية حياتك المهنية ، قد تضطر إلى العمل في وقتك الشخصي.
• الحياة لا تستحق ذلك بدون بحث (سقراط). خطط لمستقبلك ، بغض النظر عن مدى خطأ ذلك في النهاية.
• حظ موفق