Как научиться логическому мышлению для кодирования и не только

От двоичных цифр, используемых компьютерами для представления данных, до самых сложных программ искусственного интеллекта — логика является ключом к разработке и внедрению технологий, на которые мы полагаемся. Однако логика — это не только инструмент для программистов. Все мы ежедневно используем логические рассуждения для обдумывания проблем и принятия решений.

Усовершенствование логических навыков имеет массу преимуществ. Если вы учитесь программировать, практика логических рассуждений поможет вам понять, как работают языки программирования и как программисты используют их для решения задач. Если вы еще не достигли этого этапа, ничего страшного: обучение логическим рассуждениям сделает вас более эффективным и самосознательным мыслителем, а это находит применение далеко за пределами программирования.

Сегодня мы обсудим логическое мышление: что это такое, почему оно важно в контексте программирования и как вы можете начать его изучать.

Мы рассмотрим:

• определение логического мышления
• 2 типа логических рассуждений
• Как программисты используют логическое мышление
• Стратегии для тренировки логического мышления
• Дальнейшие шаги по изучению логических рассуждений

Определение логических рассуждений

В узком смысле логические рассуждения — это практика применения индукции, дедукции или другого логического метода к решению проблемы. В более широком смысле использование логических рассуждений означает анализ взаимосвязей между составными частями аргумента или процесса. Это предполагает размышления о том, как элементы взаимодействуют, чтобы привести к определенному результату.

Логические рассуждения имеют массу практических применений. Вы можете использовать его для построения сильных аргументов и анализа аргументов других. Вы можете использовать его для разработки поэтапных процессов, которые являются эффективными, действенными и внутренне согласованными. Именно поэтому логическое мышление так важно для многих дисциплин. Философы, ученые, математики и программисты — все они используют логику в своей работе.

2 типа логических рассуждений

Существует множество типов логических рассуждений. Мы обсудим два наиболее важных из них, а затем рассмотрим роль логических рассуждений в программировании.

1. Индуктивные рассуждения подразумевают оценку совокупности информации для получения общего вывода. Когда вы занимаетесь исследованиями, вы используете индуктивные рассуждения, поскольку собираете доказательства и используете их для лучшего понимания рассматриваемой темы. Однако важно помнить, что выводы, к которым вы придете с помощью индукции, часто будут основаны на неполных доказательствах. Это означает, что результат индуктивного рассуждения скорее вероятен, чем уверен.

2. Дедуктивное рассуждение — это процесс получения выводов из общих утверждений или принципов, называемых посылками. Силлогизм является одной из самых основных форм дедуктивного рассуждения. Силлогизм включает в себя основную посылку, второстепенную посылку и заключение. Вот пример:

«У всех медведей есть мех. Белый медведь — это вид медведей. Следовательно, у белых медведей есть мех».

В данном случае посылки истинны, и они логически ведут к заключению. Дедуктивный аргумент может легко ошибиться, если заключение не следует логически из посылок или если одна или несколько посылок ложны. Следующий силлогизм ошибочен:

«Все медведи живут в лесах. Белый медведь — это вид медведей. Следовательно, белые медведи живут в лесах».

Основная посылка неверна, поэтому заключение также неверно.

В целом, если индукция предполагает выведение общих принципов из конкретных случаев, то дедукция предполагает применение общих принципов к конкретным случаям.

Как программисты используют логические рассуждения

Логические рассуждения играют важную роль в программировании. Давайте обсудим некоторые способы, с помощью которых программисты используют логику в своей работе.

Решение проблем

Программисты используют логические рассуждения для решения проблем. Прежде чем приступить к написанию программы, вам придется ответить на вопросы о том, для чего нужна программа, какие функции она должна иметь, на каком языке программирования ее написать и так далее. Индуктивные и дедуктивные рассуждения являются полезными инструментами для ответа на подобные вопросы.

Написание кода

Кодирование — это процесс написания инструкций на языке, который может прочитать компьютер. Эти инструкции направляют компьютер на выполнение определенного набора операций. Написание работоспособного кода требует применения логики. Например, императивное программирование — это парадигма, основанная на выдаче команд программе для пошагового выполнения. Написание этих команд — логический процесс. Он требует размышлений о взаимосвязях между частями. Взаимодействуют ли команды друг с другом для достижения желаемого результата? Если нет, то код не будет работать.

Написание работоспособного кода также зависит от понимания логики языка программирования, который вы используете. Например, логические операторы and, or, и not в Python заимствованы из булевой логики, и они являются важной частью условных операторов и других логических выражений.

Создание алгоритмов

Алгоритмы, используемые в машинном обучении и искусственном интеллекте, также опираются на логику. Алгоритм — это набор инструкций, который указывает программе, что делать на основе определенных входных данных. Например, простой алгоритм дерева решений состоит из серии ветвящихся решений. Логика каждой ветви довольно проста: «Если выполнено определенное условие, сделай A. Если нет, сделай B». Эти ветвящиеся решения повторяются на последующих этапах программы, чтобы определить соответствующий конечный результат на основе входных данных.

Стратегии для тренировки логического мышления

Лучший способ практиковать логическое мышление — это сознательно применять его в повседневной жизни. Вот несколько упражнений, которые могут оказаться полезными.

1 . Найдите новостную статью или размышление в авторитетном издании. Прочитайте ее и постарайтесь выделить главное утверждение автора. Затем попытайтесь определить доказательства, которые автор использует в поддержку этого утверждения. Логически ли вытекает утверждение автора из доказательств? Или утверждение выходит за рамки того, что подтверждается доказательствами?

Анализ того, как авторы используют доказательства для поддержки своих аргументов, является отличным способом тренировки индуктивного рассуждения.

2 . В следующий раз, когда вы будете планировать, как справиться с новым проектом, разбейте свой процесс на шаги, а затем запишите их на бумаге. Логически ли вытекает конечный результат из предшествующих ему шагов? Или процесс содержит шаги, которые являются избыточными, ненужными или контрпродуктивными?

Помните, что логика — это согласованность между составными элементами аргумента или процесса. Логически мыслить — значит мыслить целостно о том, как взаимосвязи и взаимодействия приводят к определенному результату.

3 . Найдите вопрос, который будет вынесен на обсуждение на следующем заседании местного городского совета или совета по зонированию. Сформулируйте свою позицию по нему и, используя логические рассуждения, постройте аргументацию, формулирующую и защищающую эту позицию.

Как мы уже говорили ранее, логические рассуждения — это отличный инструмент для анализа чужих аргументов, но вы также можете использовать их для построения собственных обоснованных аргументов. Лучший способ попрактиковаться в этом — занять определенную позицию по какому-либо вопросу и попытаться убедить других в своей правоте.

Дальнейшие шаги по изучению логического мышления

Вполне вероятно, что вы уже используете те формы логических рассуждений, которые мы описали в этой статье. Мы приходим к суждениям и решениям путем оценки доказательств (индукция) и применения принципов, которые мы считаем истинными (дедукция). Тем не менее, изучение логических рассуждений и их сознательное применение может сделать вас более строгим и самосознательным мыслителем. Это поможет вам выявлять недостатки в своей и чужой логике, а также поможет вам решать проблемы и строить более эффективные процессы — в программировании и не только.

Если вы хотите узнать больше о том, как мыслят программисты, изучите курс Educative «Введение в компьютеры и программирование». Он дает представление о программировании и о том, как программисты решают проблемы. Он также предлагает некоторое представление о логической структуре языков программирования, объясняя, например, как работают условные операторы, чтобы гарантировать, что программы выполняют нужные операции в ответ на входные данные.

Если вы учитесь программировать или просто пытаетесь укрепить свои навыки решения проблем, вы увидите, что строгое, пошаговое мышление, которого требует логическое рассуждение, является важным преимуществом.

Счастливого обучения!

Продолжайте изучать компьютеры и программирование на сайте Educative

• Руководство для абсолютных новичков по компьютерам и программированию

• Как думать как программист: 3 развенчанных заблуждения

• Сколько математики нужно знать, чтобы стать разработчиком?

Начните обсуждение

Где еще вы использовали логическое мышление? Была ли эта статья полезной? Сообщите нам об этом в комментариях ниже!