Komputyka i myślenie komputacyjne w rozwiązywaniu problemów dyscypliny inżynieria lądowa i transport

• Autorzy: Gajewski R. Robert , Grabiński Sebastian

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.1377

Warianty tytułu

EN

Computing and computational thinking in solving problems in discipline civil engineering and transport

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest przedstawienie zasad myślenia komputacyjnego i zaprezentowanie potencjału komputyki w rozwiązywaniu problemów badawczych w dyscyplinie inżynieria lądowa i transport. Myślenie komputacyjne jako narzędzie rozwiązywania problemów jest w swoich założeniach bliskie koncepcjom pedagogicznym Deweya oraz zasadom, które opracował dla problemów matematycznych Polya. Przykładowe rezultaty stosowania zasad myślenia komputacyjnego dotyczą dwóch zadań badawczych. Pierwsze z nich to modelowanie energii budynku, gdzie pierwszy problem pojawia się już na etapie zbierania danych wejściowych i określenia, czy są one wystarczające i czy wszystkie są niezbędne. Drugie to tworzenie odpowiednich modeli ruchu pojazdów w celu minimalizacji wpływu błędów na podejmowane decyzje.

EN

The aim of the work is to present the principles of computational thinking and to present the potential of the computing in solving research problems in the field of civil engineering and transport. Computational thinking as a problem-solving tool is, in its assumptions, close to Dewey's pedagogical concepts and the principles developed by Polya for mathematical problems. Examples of the results of computational thinking are described for two research tasks. The first is building energy modelling, where the first problem arises already at the input stage: how to determine whether data is sufficient and whether all data is necessary. The second research task is to create appropriate vehicle movement models, to minimize their wrong impact on decisions.

Słowa kluczowe

PL

komputyka; myślenie komputacyjne; inżynieria lądowa; transport

EN

computics; computational thinking; civil engineering; transport

• Wydawca: BUILDER CORP Sp. z o.o.
• Czasopismo: Builder
• Rocznik: 2020
• Tom: R.24, nr 6
• Strony: 43--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Gajewski R. Robert

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Grabiński Sebastian

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] S. Papert, Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas, New York: Basic Books, Inc., Publishers, 1980.
• [2] G. Polya, How to Solve It: A New Aspect of Mathematical Method, Princeton N.J.: Princeton University Press, 1945.
• [3] D.E. Knuth, Algorithms in Modern Mathematics and Computer Science, Stanford University, Stanford, STAN-CS-80-786, 1980.
• [4] J.M. Wing, Computational thinking, Communications of the ACM, vol. 49, no. 3, pp. 33-35, 2006.
• [5] J.M. Wing, Computational thinking and thinking about computing, „Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences”, vol. 366, no. 1881, pp. 3717-3725, 2008.
• [6] M.M. Sysło, Myślenie komputacyjne. Nowe spojrzenie na kompetencje informatyczne, „Informatyka w Edukacji”, Toruń 2014, vol. XI, pp. 15-32.
• [7] R.R. Gajewski and M. Sysło, Myślenie komputacyjne we współczesnym rozwiązywaniu problemów, „OKNMUT’18 – Abstrakty”, Łódź 2018, pp. 33-34.
• [8] J. Dewey, How We Think. Boston, New York, Chicago: D.C. Heath & CO Publishers, 1910.
• [9] J. Dewey, Jak myślimy. Warszawa: Książka i Wiedza, 1957.
• [10] R.R. Gajewski, T. Kułakowski, P. Pieniążek, Building energy software: comparison of Energy 3D and Energy Plus computations, „Theoretical foundation of civil engineering. Mechanics of Structures”, vol. 8, S. Jemioło and A. Al Sabouni-Zawadzka, Eds. Warsaw University of Technology, 2018, pp. 65-76.
• [11] R.R. Gajewski, T. Kułakowski, Towards Optimal Design of Energy Efficient Buildings, „Archives of Civil Engineering”, vol. 64, no. 4, pp. 135-153, 2018.
• [12] T. Vorraa, A. Brignone, Modelling traffic in detail with mesoscopic models: Opening powerful new possibilities for traffic analyses, „WIT Transactions on the Built Environment”, vol. 101, pp. 659-666, 2008.
• [13] P. Olszewski, T.J. Dybicz, S. Grabiński, P. Mazurek, Przepustowość drogi – koncepcje, definicje i problemy z praktycznym jej zmierzeniem, Polskie inwestycje transportowe – doświadczenia, badania i przyszłość, Poznań: SITK Oddział w Poznaniu, 2017.
• [14] S.-C. Kong, H. Abelson, Computational Thinking Education. Springer, 2019.
• [15] P. Ferragina, F. Luzzio, Computational Thinking: First Algorithms, Then Code. Springer, 2018.
• [16] P.S. Wang, From Computing to Computational Thinking. Boca Raton, FL: Chapman and Hall/CRC, 2015.
• [17] D. Riley, K.A. Hunt, Computational Thinking for the Modern Problem Solver, 1st ed. Boca Raton, FL: Chapman and Hall/CRC, 2014.
• [18] P.J. Denning, M. Tedre, Computational Thinking. Cambridge: MIT Press Ltd, 2019.
• [19] Introduction to computational thinking | EPFL, Introduction to computational thinking | EPFL, 2020. https://edu.epfl.ch/coursebook/en/introduction-to-computational-thinking-CIVIL-261 (accessed Feb. 28, 2020).
• [20] Computational Thinking | Duke Civil and Environmental Engineering, Computational Thinking | Duke Civil and Environmental Engineering, 2020. https://cee.duke.edu/about/news/computational-thinking (accessed Feb. 28, 2020).
• [21] Massachusetts Institute of Technology, Introduction to Computational Thinking and Data Science, 2020. https://www.edx.org/course/introduction-to-computational-thinking-and-data-4.
• [22] A. Febrian, O. Lawanto, K. Peterson-Rucker, A. Melvin, S.E. Guymon, Does Everyone Use Computational Thinking? A Case Study of Art and Computer Science Majors, presented at the 2018 ASEE Annual Conference & Exposition, Salt Lake City, UT, 2018.
• [23] A. Magana, G. Coutinho, Modelling and Simulation Practices for a Computational Thinking-Enabled Engineering Workforce, Computer Applications in Engineering Education, vol. 25, no. 1, pp. 62-78, 2017, doi: 10.1002/cae.21779.
• [24] Zespół Technologii Informatycznych, Komputyka i myślenie komputacyjne, K&MK, 2018. https://pele.il.pw.edu.pl/moodle/course/view.php?id=313.
• [25] A. Yadav, N. Zhou, C. Mayfield, S. Hambrusch, J.T. Korb, Introducing Computational Thinking in Education Courses, Proceedings of the 42nd ACM Technical Symposium on Computer Science Education, 2011, pp. 465-470.

Uwagi

Artykuł umieszczony w części "Builder Science"

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).