introdução à computação aplicada

COMPUTAÇÃO APLICADA ÀS

GEOCIÊNCIAS

IEG020042

Rodolfo Maduro Almeida

Programa de Ciências da Terra

Instituto de Engenharia e Geociências

Universidade Federal do Oeste do Pará

INTRODUÇÃO À

COMPUTAÇÂO APLICADA

ÀS GEOCIÊNCIAS

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.

Computação Aplicada às Geociências

Computação Aplicada às

Geociências

Tecnologia da

Informação e Extração

de Informações

Modelagem

computacional


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.



nível de aquisição

nível da computação

nível da aplicação



Aquisição Leitura

Processamento

Análise Interpretação

nível de aquisição nível de computação nível de aplicação


Modelagem computacional

Elaborar modelos computacionais que possibilitem a

compreensão, análise e simulação de fenômenos e processos

que ocorrem nos sistemas terrestres.



universo conceitual

universo matemático

universo computacional

Problema do

mundo real

idealização

modelagem

matemática

simulação

computacional

implementação

computacional

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


Hardware

Linguagem de máquina

Assembly

Linguagens de alto-nível

(C/C++, FORTRAN, JAVA, Python,

MATLAB, etc.)


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.


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


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

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.

O que é o MATLAB?

MATrix LABoratory é um software para resolução de

problemas numéricos e visualização computacional.

O que é o MATLAB?

• Desenvolvido pela Mathworks Inc., sede em Natick,

Massachusetts, EUA.

http://www.mathworks.com/

http://www.mathworks.com/

Características do MATLAB

• Software multiplataforma: Distribuições para Windows,

Linux/Unix e Mac.

Características do MATLAB

• Possui ambiente interativo e uma linguagem simples, de

alto nível cujos recursos permitem ganho no tempo de

implementação.

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

OtimizaçãoToolbox de

Redes Neurais

Toolbox de Proc. de Imagens

Desvantagem do MATLAB

• Você tem que pagar para usá-lo (05/05/09):

• Versão Estudante: U$ 99.00

• Cada toolbox: U$ 59.00

O que é o SCILAB?

Scientific Laboratory é um ambiente

computacional para a resolução de problemas

numéricos e visualização.

Onde obter?

http://www.scilab.org/

Características do SCILAB

Possui ambiente interativo com uma linguagem

de programação simples e de alto nível cujos

recursos permitem desenvolver aplicações para

soluções específicas.

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

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.

MATLAB

Janela de comandos do MATLAB

SCILAB

Janela de comandos do SCILAB

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


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