Introdução à Computação Aplicada

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Aula Introdutória do Curso de Computação Aplicada às Geociências.

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Introdução à Computação Aplicada

  1. 1. COMPUTAÇÃO APLICADA ÀS GEOCIÊNCIAS IEG020042 Rodolfo Maduro Almeida Programa de Ciências da Terra Instituto de Engenharia e Geociências Universidade Federal do Oeste do Pará
  2. 2. INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÂO APLICADA ÀS GEOCIÊNCIAS
  3. 3. O que é computação aplicada? A Computação Aplicada é o campo de estudo voltado para a análise e resolução de problemas utilizando como ferramenta o computador.
  4. 4. Computação Aplicada às Geociências Computação Aplicada às Geociências Tecnologia da Informação e Extração de Informações Modelagem computacional
  5. 5. Computação Aplicada às Geociências Tecnologia da informação e extração de informações Procedimentos de aquisição, leitura, processamento, visualização, análise e interpretação de informações que descrevem variáveis biofísicas relacionadas com fenômenos e processos que ocorrem nos sistemas terrestres.
  6. 6. Computação Aplicada às Geociências Tecnologia da informação e extração de informações nível de aquisição nível da computação nível da aplicação
  7. 7. Computação Aplicada às Geociências Tecnologia da informação e extração de informações Aquisição Leitura Processamento Análise Interpretação nível de aquisição nível de computação nível de aplicação
  8. 8. Computação Aplicada às Geociências Modelagem computacional Elaborar modelos computacionais que possibilitem a compreensão, análise e simulação de fenômenos e processos que ocorrem nos sistemas terrestres.
  9. 9. Modelagem computacional Computação Aplicada às Geociências universo conceitual universo matemático universo computacional Problema do mundo real idealização modelagem matemática simulação computacional implementação computacional
  10. 10. Linguagem de Programação • É um método padronizado para comunicar instruções para um computador. • É um conjunto de regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de computador. • Linguagens de programação podem ser usadas para expressar algoritmos com precisão. Exemplos de código-fonte
  11. 11. Linguagem de Programação Hardware Linguagem de máquina Assembly Linguagens de alto-nível (C/C++, FORTRAN, JAVA, Python, MATLAB, etc.)
  12. 12. Linguagem de Programação Linguagem de programação de alto-nível INTERPRETADAS O código fonte da mesma é executado por um outro programa de computador chamado interpretador, que em seguida é executado pelo sistema operacional ou processador. COMPILADAS O código passa por um processo de tradução (compilação), sendo transformados para um segundo código (código de maquina) compreensível ao processador, o programa responsável por essa tradução é chamado de compilador.
  13. 13. Linguagem de Programação Linguagem de programação de alto-nível compiladas código-fonte compilador código executável texto escrito de acordo com a sintaxe de uma linguagem de programação programa que traduz o código-fonte em código-executável linguagem de máquina que pode ser executada pelo hardware
  14. 14. Linguagem de Programação Linguagem de programação de alto-nível interpretada código-fonte interpretador execução de instruções a partir do código-fonte texto escrito de acordo com a sintaxe de uma linguagem de programação programa de computador que traduz a linguagem em instruções
  15. 15. Sistemas de Computação Numérica • Softwares interativos de alta performance voltado para o cálculo numérico que integram análise numérica, cálculo com matrizes, processamento de sinais e construção de gráficos. • Possuem um ambiente fácil de usar onde problemas e soluções são expressos somente como eles são escritos matematicamente, ao contrário da programação tradicional.
  16. 16. O que é o MATLAB? MATrix LABoratory é um software para resolução de problemas numéricos e visualização computacional.
  17. 17. O que é o MATLAB? • Desenvolvido pela Mathworks Inc., sede em Natick, Massachusetts, EUA. http://www.mathworks.com/
  18. 18. Características do MATLAB • Software multiplataforma: Distribuições para Windows, Linux/Unix e Mac.
  19. 19. Características do MATLAB • Possui ambiente interativo e uma linguagem simples, de alto nível cujos recursos permitem ganho no tempo de implementação.
  20. 20. Vantagens do MATLAB • Seu ambiente de desenvolvimento permite interação do MATLAB com outras linguagens como C/C++, Java, Fortran. Isto permite o desenvolvimento de toolboxes: extensões de sua linguagem para solução de problemas específicos. MATLAB: Conceitos Básicos - Rodolfo Maduro Almeida Toolbox de Otimização Toolbox de Redes Neurais Toolbox de Proc. de Imagens
  21. 21. Desvantagem do MATLAB • Você tem que pagar para usá-lo (05/05/09): • Versão Estudante: U$ 99.00 • Cada toolbox: U$ 59.00
  22. 22. O que é o SCILAB? Scientific Laboratory é um ambiente computacional para a resolução de problemas numéricos e visualização.
  23. 23. Onde obter? http://www.scilab.org/
  24. 24. Características do SCILAB Possui ambiente interativo com uma linguagem de programação simples e de alto nível cujos recursos permitem desenvolver aplicações para soluções específicas.
  25. 25. Características do SCILAB Seu ambiente de desenvolvimento permite: • Desenvolvimento de toolboxes: extensões de sua linguagem para solução de problemas específicos. • O uso de seus recursos por meio de outras linguagens de programação como C/C++, Java, Fortran. Ajuste de curvas Equações diferenciais Simulação de sistemas mecânicos
  26. 26. MATLAB e SCILAB • Os comandos são definidos em uma linguagem própria (interpretada). • Suas instruções podem ser interpretadas: • via janela de comandos • via arquivos com um conjunto de instruções • O bom uso exige um certo domínio da sintaxe de sua linguagem. • As linguagens de programação em ambos são similares, com distinções a nível de toolboxes.
  27. 27. MATLAB Janela de comandos do MATLAB
  28. 28. SCILAB Janela de comandos do SCILAB
  29. 29. Computação Aplicada Experimentação Teoria A computação aplicada pode ser considerada como um terceiro modo de ciência, que complementa a experimentação e a teoria. Tecnologia da Informação e Extração de Informações Modelagem computacional

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