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/

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
Otimização
Toolbox 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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