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Miguel C ASQUILHO (Prof. Aux., apos.) CPQ Centro de Processos Químicos Departmento de Eng.ª Química IST Instituto Superior Técnico UTL Universidade Técnica.

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1 Miguel C ASQUILHO (Prof. Aux., apos.) CPQ Centro de Processos Químicos Departmento de Eng.ª Química IST Instituto Superior Técnico UTL Universidade Técnica de Lisboa Computação científica na Internet Instituto Superior Técnico Lisboa, Maio 2013 Experiências e práticas de e-learning no IST Computação científica na Internet 1 / 2530-Mai-2013

2 Computação científica na Internet Sumário Praticamo-la, no entanto, desde há 15 anos. Na nossa era tecnológica, a computação científica na Internet parece-nos um campo pouco explorado: tanto em geral como, surpreendentemente, no ensino. (Computação na Internet O utilizador, num sítio; fornece os seus dados, executa um programa, e obtém resultados.) Praticamo-la, no entanto, desde há 15 anos. Note-se que, na Internet: linguagens antigas (Fortran, etc.) funcionam (sem alteração); ao passo que modernas não funcionam. Usando ilustrações científicas académicas, na I., vamos: Mostrar exemplos de computação científica; e Recomendar a via da Internet para o ensino e outros fins. Computação científica na Internet 2 / 2530-Mai-2013

3 Computação científica na Internet 1.Situação prévia 2.Experiências e práticas 3.Propostas Computação científica na Internet Columbano (1857–1929) Um Pintor 3 / 2530-Mai-2013

4 Computação científica na Internet A Internet (ou Web) * não tem dado atenção à computação científica, seja ela com software grátis ou pago. Os criadores de c. c. tipicamente produzem (vendem, dão) programas para instalar. Inúmeras páginas Web e aplicações tratam de ciência, mas pendem para a novidade deste meio (imagens, vídeo, etc.). Há muitas páginas didácticas e pedagógicas, mas são usadas: mais para consulta, estudo (trabalho de casa); e menos na aula (na qual se prefere uma atitude dinâmica). Encontra-se escasso material aplicável sobre Matemática, Física, etc., ou aplicações industriais E resolver problemas (académicos ou industriais) ? * Situação prévia 4 / 2530-Mai-2013

5 Computação científica na Internet Software (remoto) da sua organização Um programador integrado (prof., aluno) Pode usar o software (Matlab ) ao qual acede remotamente,ao qual acede remotamente para resolver este problema-exemplo simples (via Monte Carlo): Qual é o comprimento total deste arranjo de 2 barras (similares), cada uma com comprimento aprox. de 50 cm ? (Talvez 1 m !) Suponhamos que seguem distribuições uniformes em 49–51 cm. Na Internet: soma de uniformessoma de uniformes Situação prévia 5 / 2530-Mai-2013

6 Computação científica na Internet Páginas Web sobre ciência e… Wolfram Mathworld, de Eric Weisstein SpringerEncyclopaedia of Mathematics Wikipedia NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods (Statistical Eng. ing Division Information Technology Laboratory Natl Inst. of Standards and Technology, USA) Situação prévia 6 / 2530-Mai-2013

7 Computação científica na Internet …páginas Web sobre computação científica Ênfase em imagens, interactividade Atractor (.pt)http://atractor.pt/http://atractor.pt/ Exemplo (poliedros etc., excelente para nível liceal): Computação científica académica: material funcional escasso sobre Matemática, Física, Indústria. Excepção: Prof. V. M. Ponce, San Diego St. U. (Fortran: excelente, mas sem dados por omissão) scientific computing on the internet scientific computing on the internet 6 resultados (fontes de software, cursos universitários) Situação prévia 7 / 2530-Mai-2013

8 Computação científica na Internet Scilabhttp://www.scilab.org/http://www.scilab.org/ Download ?! Xiamen Univ.http://scilabanywhere.sourceforge.net/ Situação prévia 8 / 2530-Mai-2013

9 Computação científica na Internet 1.Situação prévia 2.Experiências e práticas 3.Propostas Computação científica na Internet Carlos Botelho ( ) Lisboa, tapeçaria de Portalegre 9 / 2530-Mai-2013

10 Computação científica na Internet Chi-square Try = 3, = 30 Try = 3, = Experiências e práticas 10 / 2530-Mai-2013

11 Computação científica na Internet Fraction defective Resultado defective Resultado Experiências e práticas 11 / 2530-Mai-2013

12 Computação científica na Internet Convergence to non-central t Resultado to non-central t Resultado Experiências e práticas 12 / 2530-Mai-2013

13 Computação científica na Internet Sequence of non-central t curves Resultado of non-central t curves Resultado Experiências e práticas 13 / 2530-Mai-2013

14 Computação científica na Internet Sum of 2 Gaussians Resultado of 2 Gaussians Resultado Experiências e práticas 14 / 2530-Mai-2013

15 Computação científica na Internet Packet filling, as tubes (FIFO) Resultado filling, as tubes (FIFO) Resultado Experiências e práticas 15 / 2530-Mai-2013

16 Computação científica na Internet EOQ (economic order quanity) with random demand Resultado (economic order quanity) with random demand Resultado Experiências e práticas 16 / 2530-Mai-2013

17 Computação científica na Internet Catenary with concentrated loads* Resultado with concentrated loads* Resultado * Problema e resolução: colega Prof. A. Pinto da Costa, DECivil* Problema e resolução: colega Prof. A. Pinto da Costa, DECivil Experiências e práticas 17 / 2530-Mai-2013

18 Semicontinuous cooled reactor Resultado cooled reactor Resultado Computação científica na Internet Experiências e práticas 18 / 2530-Mai-2013

19 Computação científica na Internet Minimum distance within an angle Resultado distance within an angle Resultado Nossa página na Faculdade de Ciências…Nossa página na Faculdade de Ciências… …Faz os cálculos no Técnico…Faz os cálculos no Técnico Experiências e práticas 19 / 2530-Mai-2013

20 1.Situação prévia 2.Experiências e práticas 3.Propostas Computação científica na Internet Amadeo de Souza-Cardoso (1887–1918) A casita clara 20 / 2530-Mai-2013

21 Computação científica na Internet A computação científica na Internet é um campo a explorar para fins académicos, científicos e tecnológicos (facilitando a interacção, especialmente com a indústria). Muitas aplicações antigas podem ser prontamente colocadas na Internet, tipicamente sem qualquer alteração, protegendo, pois, o investimento e trabalho prévios. Porém… O arranque não é fácil, o que talvez justifique a fuga a esta via, nomeadamente para o ensino. Trabalhar na Internet evita incompatibilidade de plataformas, e ultrapassa limitações do PC do utilizador Propostas… 21 / 2530-Mai-2013

22 Computação científica na Internet O software moderno é, em certo sentido, obsoleto (!), devido à inadequação à Internet (licenças, permissões). Por isso, as linguagens modernas (Mathematica, Matlab, etc.), que favorecem muito a produtividade, não parecem (ainda) ser Internet-amigáveis. A computação científica na Internet beneficia de partilha (no trabalho de equipa) visibilidade (atraindo ligações úteis, v.g., com a indústria) computação em redes (grid, cloud, paralela) E dá acesso a uma vasta gama de recursos potentes, grátis (independentes da plataforma) apenas usando um browser. Os vossos problemas são bem-vindos ! …Propostas 22 / 2530-Mai-2013

23 Computação científica na Internet CPQ: Centro de Processos Químicos, IST, UTL DEQ: Departamento de Engenharia Química, IST, UTL CIIST: Centro de Informática do IST, Instituto Superior Técnico, Univ. Técnica de Lisboa Milipeia (Lab. de Computação Avançada), Univ. de Coimbra Profs. (DEngCivil) A. Pinto da Costa, M. Azevedo Coutinho ( Ponce), (DFis) Horácio Fernandes, (DMat, FacC, ULisboa) Jorge Buescu Palavras-chave Computação científica; Internet Reconhecimento 23 / 2530-Mai-2013

24 Computação científica na Internet Astsatryan, H., Yu. Shoukourian, V. Sahakyan [2006] Brief introduction of a Web scientific environment for grids, Grid2006, Dubna (Russia). Casquilho, M. [2012] Computação científica na Internet, um campo pouco explorado, Universidade Aberta, Porto Salvo. Casquilho, M. [2013] Computação científica na Internet para a Indústria, 1.st Portuguese Meeting on Mathematics for Industry, FCUP, Universidade do Porto, Porto (next 06–08 June). Franco, B., M. Casquilho [2011] A Web application for scientific computing: combining several tools and languages to solve a statistical problem, CISTI'2011, 6.ª Conferência Ibérica de Sistemas e Tecnologias de Informação, Chaves (Portugal) CISTI'2011 Hughes, Alan [2006] University-industry linkages and UK science and innovation policy, Working Paper No. 326, Centre for Business Research, University of Cambridge, Cambridge (UK) [Internet or the Internet ?] in (2011-Sep)http://microsites.oii.ox.ac.uk/ics2011/ Bibliografia 24 / 2530-Mai-2013

25 Miguel C ASQUILHO (Prof. Aux., apos.) CPQ Centro de Processos Químicos Departmento de Eng.ª Química IST Instituto Superior Técnico UTL Universidade Técnica de Lisboa Computação científica na Internet Instituto Superior Técnico Lisboa, Maio 2013 Experiências e práticas de e-learning no IST Computação científica na Internet 25 / 2530-Mai-2013


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