Bilgi İşlemsel Düşünme Nedir?
Bilgi işlemsel düşünme ilk olarak makinelerin hesap yapabilmeye başladığı dönemlerde ortaya çıkmış bir kavramdır. O günlerde yalnızca donanım odaklı kullanılmış ve dilimize “hesaplamalı” düşünme olarak geçmiştir. Ancak sonrasında teknolojik araç ve süreçlerde yaşanan gelişmelerle bu kavram gittikçe daha kapsamlı bir hale gelmiştir.
Görsel: https://www.researchgate.net/figure/The-elements-of-computational-thinking_fig1_333826796
Bilgisayarların ilk geliştirildiği dönemlerde makineler sadece hesaplama yapabiliyordu, ancak sonra bu hesaplamaların kapsadığı işlemler gelişerek daha büyük sayılarla ve ard arda yapılabilmeye başlanmıştır. Makineleri kontrol eden dillerin ortaya çıkışı ile makineler bir dizi yönergeyi işlemeyi başardılar. Bu şekilde makine diline göre satır satır verilen komutları işleyen bilgisayarlar, zamanla programlama dillerinin ortaya çıkışı ile daha karmaşık işlemleri yapmayı başarmışlardır. Programlama ile karmaşık işlemleri yapabilmek için problemlerin çözümünde hangi adımların kullanılması gerektiğini belirlemeye yönelik ön çalışmalar gerektirmiş ve böylece ortaya “Algoritma Tasarımı” dediğimiz işlem basamakları ve “algoritmik düşünme” kavramları ortaya çıkmıştır.
Algoritmaların gittikçe karmaşık işlemleri yapabilir duruma gelmesiyle, bu problemleri daha küçük parçalara bölerek yönetme ihtiyacı doğmuştur. “Ayrıştırma” olarak ele aldığımız bu kavram, belirli işlemleri yapan işlem adımlarının ana programlardan ayrı biçimde yazılarak kullanılmasına olanak sağlamıştır. Böylece karmaşık problemlerin alt problemlere ayrılarak “fonksiyon” ismini verdiğimiz yapılarda sürekli erişilebilir bir hale gelmiştir.. Günümüzde bu hazır fonksiyonların oluşturduğu yapıya “kütüphane” adı veriyoruz.
Zamanla programlama dilleri evrim geçirmeye devam etmiş, metin tabanlı yazılımların yanı sıra ekran ve grafik özelliklerinin artması ile programlar grafik çizebilir hale geldikçe, görsel programlama dilleri ortaya çıkmıştır. Özellikle bilgisayar ekranındaki yapıları kontrol etmek için “nesne” kavramı ortaya çıktı. Nesne tabanlı programlama pek çok ortam ve sürecin “Soyutlama” sonucu farklı özelliklerinin ve işlemlerinin tanımlanarak değiştirilmesine olanak sağlamıştır. Şu anda bakmakta olduğunuz ekranda aslında pek çok pencere yani katman vardır, ve ilişkilendirildiği programa göre içeriği, işlevi ve görüntü özellikleri değişmektedir.
Programlar ilerlemeye devam etti, grafikleri farklı biçimde kodlamaya ve yorumlamaya, yani görüntüleri işlemeye başladılar. “Örüntü Tanıma” becerisi geliştirerek, parmak izi, yüz tanıma gibi sistemlerin yanı sıra röntgen ve MR gibi sağlık taraması sonuçlarını yorumlar hale geldiler.
Bilgisayarlar hesaplama, grafik çizme ve fonksiyon çağırma gibi işlemleri yaparken aslında yaptıkları asıl işlem “Veri İşleme”dir. Verileri görselleştirip grafik çizerken, bir fotoğraf görüntülerken ya da İnternet ortamında bir web sitesine bağlanmak istediğimizde tüm süreçler verilerin işlenmesi ve yönetimi sayesinde başarılır.
Bazen yazdığımız algoritmalar ve programlar çalışmayabilir ya da çalıştığı halde yanlış sonuçlar üretebilir. Bu durumda algoritmada söz dizimi ya da mantık hatası vardır ve doğru sonuçlar üretmesi için bu hatanın giderilmesi gerekir. “Hata Ayıklama” olarak ifade edilen bu süreç, algoritmalardaki hataların giderilerek yazılımın hedeflenen sonuca ulaşmasını sağlar.
Grafik ortamların gelişmesi gerçek yaşamda gözle görülemeyecek kadar küçük ya da ulaşamayacağımız kadar büyük sistemlerin modellenebilmesine ve detaylı incelenebilmesine olanak sağladı. Benzer şekilde gözlemlenmesi mümkün olmayan (deprem, volkan patlaması vb.) ya da tehlikeli olan (pilot yetiştirme) olaylar ve süreçler için “Modelleme” yöntemi kullanılması ile, kullanıcılar bu süreçlerin için etkileşimli biçimde yer alabilmektedir.
Bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler birden fazla işlemin aynı anda yürütülmesine olanak sağlamıştır.. “Eş Zamanlı Çalışma” olarak ifade edilen bu süreçler çok daha az zamanda pek çok işlemin kontrolüne ve gerçekleşmesine olanak vermektedir. Örneğin bilgisayarlar, bir taraftan sizin komutlarınızı işlerken diğer yandan virüs taraması yapabilmektedir.
Her gün belli zamanlarda virüs taraması yapılması, İnternet bağlantısının kontrol edilerek en uygun ağa bağlanılması gibi işlemler bilgisayarların zamanlanması ya da programlanması sonucunda otomatik olarak yapılır. “Otomasyon” olarak ifade edilen bu kavram, işlemlerin belli ölçütlerde ve durumlarda otomatik olarak gerçekleşmesine olanak sağlar.
Bazen tasarlanan algoritmalar istenen sonuçları vermeyebilir. Bilgisayarların gerçekleştirdiği bu binlerce işlem için kullanılan algoritmaların ilgili problem için ideal çözüm üretip üretmediği, beklenen sonucu verip vermediğini inceleme süreci ise “Değerlendirme”dir. Kaynakların verimli kullanılması ve işlemlerin daha hızlı yapılabilmesi için algoritmaların “optimize” edilmesi gerekir. Değerlendirme sonucunda üzerinde düşünülen ve güncellenen algoritmalar daha ekonomik, hızlı ve doğru sonuçlar verirler.
Comments