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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 http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/ Instituto Superior Técnico Lisboa, 30-31 Maio 2013 MOOC@IST 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) ? * http://en.wikipedia.org/wiki/Internet#Serviceshttp://en.wikipedia.org/wiki/Internet#Services 1. 2. 3. 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 1. 2. 3. Situação prévia 5 / 2530-Mai-2013

6 Computação científica na Internet Páginas Web sobre ciência e… Wolfram Mathworld, de Eric Weisstein http://mathworld.wolfram.com/ SpringerEncyclopaedia of Mathematics http://eom.springer.de/ Wikipedia http://en.wikipedia.org/ NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods (Statistical Eng. ing Division Information Technology Laboratory Natl Inst. of Standards and Technology, USA) http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/ 1. 2. 3. 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): http://atractor.pt/webM/exemplos/poliedros.htm 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) http://ponce.sdsu.edu/onlinewaterbalance.php scientific computing on the internet scientific computing on the internet 6 resultados (fontes de software, cursos universitários) 1. 2. 3. Situação prévia 7 / 2530-Mai-2013

8 Computação científica na Internet Scilabhttp://www.scilab.org/http://www.scilab.org/ Download ?! http://scilabanywhere.sourceforge.net/, Xiamen Univ.http://scilabanywhere.sourceforge.net/ 1. 2. 3. 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 (1899-1982) Lisboa, tapeçaria de Portalegre 9 / 2530-Mai-2013

10 Computação científica na Internet Chi-square Try = 3, = 30 http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-chisquare.phpChi-square Try = 3, = 30 http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-chisquare.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-chisquare.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 10 / 2530-Mai-2013

11 Computação científica na Internet Fraction defective Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-fracdefective.phpFraction defective Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-fracdefective.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-fracdefective.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 11 / 2530-Mai-2013

12 Computação científica na Internet Convergence to non-central t Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncConverg.phpConvergence to non-central t Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncConverg.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncConverg.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 12 / 2530-Mai-2013

13 Computação científica na Internet Sequence of non-central t curves Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncseq.phpSequence of non-central t curves Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncseq.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncseq.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 13 / 2530-Mai-2013

14 Computação científica na Internet Sum of 2 Gaussians Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-sum-2Gauss.phpSum of 2 Gaussians Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-sum-2Gauss.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-sum-2Gauss.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 14 / 2530-Mai-2013

15 Computação científica na Internet Packet filling, as tubes (FIFO) Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.phpPacket filling, as tubes (FIFO) Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 15 / 2530-Mai-2013

16 Computação científica na Internet EOQ (economic order quanity) with random demand Resultado http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.phpEOQ (economic order quanity) with random demand Resultado http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.php http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.php 1. 2. 3. Experiências e práticas 16 / 2530-Mai-2013

17 Computação científica na Internet Catenary with concentrated loads* Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-catenaryLoads.phpCatenary with concentrated loads* Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-catenaryLoads.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-catenaryLoads.php * Problema e resolução: colega Prof. A. Pinto da Costa, DECivil* Problema e resolução: colega Prof. A. Pinto da Costa, DECivil 1. 2. 3. Experiências e práticas 17 / 2530-Mai-2013

18 Semicontinuous cooled reactor Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.phpSemicontinuous cooled reactor Resultado http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.php http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.php Computação científica na Internet 1. 2. 3. Experiências e práticas 18 / 2530-Mai-2013

19 Computação científica na Internet Minimum distance within an angle Resultado http://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.phpMinimum distance within an angle Resultado http://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.php http://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.php Nossa página na Faculdade de Ciências…Nossa página na Faculdade de Ciências… …Faz os cálculos no Técnico…Faz os cálculos no Técnico 1. 2. 3. 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. 1. 2. 3. 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 ! 1. 2. 3. …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 http://microsites.oii.ox.ac.uk/ics2011/. (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 http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/ Instituto Superior Técnico Lisboa, 30-31 Maio 2013 MOOC@IST Experiências e práticas de e-learning no IST Computação científica na Internet 25 / 2530-Mai-2013


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