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Coding e robotica

by Federica Germano

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Coding e robotica
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FEDERICA GERMANO
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CODING E PENSIERO COMPUTAZIONALE
Il termine coding  deriva dall'inglese «to code» che significa codificare, cioè tradurre in codici quello che è il nostro pensiero rendendolo comprensibile ad una macchina.
Il coding senza pensiero è come uno smartphone senza internet: non ha alcun valore. Come possiamo pensare di risolvere un problema senza un pensiero, un ragionamento?

Nel 2006 un'informatica, J.M.Wing coniò il termine "pensiero computazionale" definendolo come un processo di soluzione di problemi in una forma che sia eseguibile da un agente che processi informazioni.
La parola pensiero è strettamente legata all'uomo. L'essere umano pensa, ragiona sugli argomenti, riflette su come risolvere una certa situazione.
Utilizziamo il pensiero per memorizzare le cose più importanti, ma soprattutto per capire come trovare la soluzione migliore per risolvere un problema.
Il termine computazionale, invece, deriva dal verbo inglese “to compute”, che tradotto in italiano significa “calcolare”. Da qui il computer e, di conseguenza, computazionale, ovverosia tutto quello che ha a che fare con l’utilizzo di elaboratori elettronici.

Che cos'è il pensiero computazionale?

Il pensiero computazionale è l'insieme di tutti quei processi mentali che mirano alla risoluzione di problemi, razionalizzandone il processo risolutivo.
Si tratta di una capacità dell'essere umano che tutti, e non solo i programmatori, dovrebbero poter sviluppare.
Il computer è solamente uno degli strumenti a disposizione dell'uomo per aiutarlo a risolvere un problema che potrebbe essere troppo lungo, noioso o ripetitivo. L’uso di un robot, che è un tipo di computer che interagisce con l’ambiente esterno, permette di risolvere problemi stressanti, che necessitano di estrema precisione o che risultano pericolosi o impossibili per un essere umano.

RISOLVERE I PROBLEMI
INDOVINELLO 1: Un contadino che porta con sé un lupo, una capra e un cavolo, deve attraversare un fiume avendo a disposizione una barca. Su quest'ultima, assieme a lui, vi è spazio sufficiente per una sola delle tre cose (oggetto o animale).
Per ovvie ragioni, non può lasciare il lupo solo con la capra, né la capra sola con il cavolo. Per fortuna, il cavolo non rientra tra i gusti del lupo. Come può fare il contadino a trasportare tutti e tre al di là del fiume?

"Salvare capra e cavoli deriva proprio da questo indovinello..."
CURIOSITÀ: si tratta del problema n.18 della raccolta di rompicapi "Propositiones Arithmeticae ad acuendos juvenes", il cui scopo, come evidenzia lo stesso titolo, era quello di educare i giovani, rendendone più acuta la mente. Il libro fu redatto da Alcuino di York (735-804), monaco inglese chiamato da Carlo Magno alla sua corte poco dopo il 780 a dirigere la Schola Palatina di Aquisgrana, Germania, una delle prime scuole pubbliche al mondo.
INDOVINELLO 2: Ci sono un atleta, un giovane, un bambino e un anziano che devono attraversare un ponte, ma è notte, il ponte è vecchio e rotto e si può attraversare solo due persone alla volta. Durante l'attraversamento occorrerà un torcia, per evitare le pericolose buche. Per arrivare dall'altra parte l'atleta impiega un minuto, il giovane due, il bambino cinque e l'anziano dieci. La batteria della torcia ha un'autonomia di 17 minuti: ce la faranno ad attraversare tutti e quattro?


Nel risolvere il problema poni attenzione a qual è il percorso che ha portato alla soluzione, alle fasi che hai affrontato etc.
Il processo di risoluzione di un problema
  1. Per prima cosa occorre leggere attentamente il testo dell'indovinello appuntando le informazioni utili (tempo, numero massimo di persone, autonomia della torcia) e quelle superflue (notte, buche pericolose...)
  2. Successivamente si ipotizzano alcune soluzioni possibili per riuscire ad attraversare il ponte (scelta delle coppie e di chi torna, scomposizione in sequenze di problemi) e si sceglie una possibile soluzione (ci si può aiutare con schemi, disegni, tabelle).
  3. Si mette in pratica quanto progettato.
  4. Si verifica il risultato e, se la soluzione non è quella corretta, si ripercorrono le fasi precedenti rivedendo quanto ipotizzato.

L'importanza dell'errore
Il problem solving è un’attività ciclica, che, alla luce dei risultati ottenuti, può prevedere la ridefinizione del problema in due casi:

■ per ottenere una soluzione valida, quando la precedente non lo sia;
■ per valutare l’esistenza di una soluzione migliore della precedente.

Quando cerchi di risolvere un problema puoi arrivare a una soluzione errata, che però non è inutile, anzi! L’errore ha un valore positivo, perché le soluzioni non corrette possono aiutare a trovare quelle giuste e a restringere il campo delle possibilità.







Se qualcosa non ha funzionato dobbiamo analizzarne la causa, trovando una variante o rimettendo in discussione tutto il processo. Gli errori possono verificarsi in qualsiasi fase del processo di problem solving.

  • Errore di definizione: non è stato ben definito il problema (ad esempio la torcia non è stata portata avanti e indietro da una riva del fiume all'altra)
  • Errore di analisi: non sono state analizzate tutte le varianti comprese quelle meno standard (ad esempio, non si è considerata la possibilità di far andare insieme l'anziano e il bambino).
  • Errore di esecuzione: non si è eseguita bene la soluzione scelta (ad esempio, non si è impostata in modo corretto la risoluzione).
  • Errore di verifica: non è stato verificato bene il risultato ottenuto (ad esempio, si possono commettere errori di calcolo).

CURIOSITÀ: Nel gergo informatico si è molto diffuso il termine bug con il significato di errore nella progettazione e realizzazione di un programma. Il significato letterale di questa parola inglese è piccolo insetto (o scarafaggio) e la sua introduzione nel gergo informatico deriva da un curioso aneddoto risalente al 1947, secondo il quale un insetto s’introdusse in un computer, che a quei tempi faceva largo uso di componenti elettromeccanici, come ad esempio i relè (un interruttore azionato da un elettromagnete), causando un malfunzionamento dell’elaboratore che creò non pochi problemi ai programmatori e progettisti che non riuscivano a comprenderne la causa.
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