算法的另一维度:遗传算法

　　自从计算机编程产生以来，算法设计就占据了重要地位。以一个著名的例子为证：大诗人拜伦的女儿爱达编制了世界上第一个完整的程序，此举是为了实现同事的一个设想而拿程序来实验算法的。可见，算法设计是在程序设计之前，成为了程序设计的基础。但令人遗憾的是，计算机编程被纳入教学之后，算法设计在很长的时期内却没有得到应有的重视。尤其是中小学编程教育的前一发展阶段，是以计算机语言的语法教学为主体的，算法的概念得不到确立，甚至不少教材对它竟忽略不计。
　　在中小学教育中，从计算机语言向算法设计转变，是随着计算机教育转向信息技术教育开始的。在2000年的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》中，明确提出了算法设计思想的重要性。新一轮的信息技术教材也开始以算法设计为核心内容之一，以问题解决的算法设计与编写实现为思路实施教学。2004年，高中新课程开始实施。在高中数学新课标及新教材中，开始以10个课时左右的时间来开展完备的算法教学，算法概念、算法描述、程序实现都有所涉及。然而，在高中信息技术新课标及其新教材中，算法却有所减弱。在必修课中，算法仅作为计算机编程解决问题的一个环节简要涉及。在“算法与程序设计”这门选修课中，算法相对比较完备，但受选修课的影响面窄等客观因素制约显得分量轻了许多。值得庆幸的是，高中必修课正在倡导的基于“工作需求”的“方法与过程”的学习，倒是与生活算法很是切合。
　　随着高中信息技术课程的改革，各地中、小学课程的改革也逐渐浮出水面，算法与程序也日益得到重视。尤其是在信息技术课程核心受到质疑或者仍然需要不断探索、完善的情况下，算法在“方法”与“过程”的规律性上所表现出来的强势，就很值得我们看重了。对于在传统的计算机编程算法的概念之外的形态与作用，无论是称生活算法，还是叫工作需求，或是其他名称，都不是关键。关键是，我们要在利用它的时候注意它的另一个重要认知维度――人的思维方式与计算机的思维方式之区别。
　　我在讲课时，经常举一个关于程序紊乱的故事：管理你生活起居的机器人的程序乱了，在你沉睡时竟把你搬到了学校，然后恭恭敬敬地递上牙刷……学生笑过之后，一起讨论机器人智慧的来源和思维单调性原因的所在。无论多么智能的程序，分解到最后仍然是一种人为算法的预定，多复杂的变化都应有所准备，总体上仍然是在执行一种“串行”结构。但是，人的思维却并非如此，是类似“并行”的结构。所以，人能够随时分散思维、跳跃思考、灵感突现……试问，有多少人的周末能够按计划度过？即使没有别人突然的打扰，自己的突然决定也会把自己的算法修改得面目全非。在日常生活中，我们有很多时候预见性、过程性都是复杂多变的，不少事往往也有始无终。这与现阶段的计算机算法有着非常明显的差异。我们要从（生活）算法去认知、学习、工作，还需要对算法的概念进行基于人的不同的思维方式发展与界定。所以面对机器智能时代，要关注大脑的活跃是不是会受到机器化的抑制，感性的东西是不是越来越少，遵规循律是不是越来越多。希望我们能够重视对机器“思考”方式的革新，让机器“思考”的方式更加人性化。以求我们思考的机器化也得到更具亲和力的发展，永葆我们思维丰富的天性。
　　总之，在中小学信息技术课程中，我们要注重从计算机的优势特点来思索算法设计的发力点，要发挥计算机的处理速度快、能存储、会判断、自动化强等优势来补充、改善我们的生活与行为算法，并且以我们的思维方式不断去影响、发展和创新更具智能化、人性化的算法。
　　
　　苍山点题
　　如果我们不反对做事需要有一定的方法，并且需要经历一个过程才能得出结果的话，那就不会反对我们的生活的确与算法有很大的关系。我们学习的恰恰就是各种各样的生活算法的设计方法，或者说要实践各式各样目的的算法历程。这就需要一种不断培养自己的能力，尤其是基于或借助现代化技术来更好地设计与实现自己的算法，并得出良好的结果，这样的能力在现代社会生活中很重要。但正是由于技术具有多面性、局限性和发展性，需要我们的算法及其设计能力都要不断地更新与发展。不论算法在形式上如何发展，但有一点不变，即它永远是智慧的产物，其发展必将与智慧越来越亲和。