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Computação científica na Internet

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. MOOC@IST Experiências e práticas de e- learning no IST.

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Computação científica na Internet

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  1. Miguel CASQUILHO (Prof. Aux., apos.) CPQ “Centro de Processos Químicos” Departmento de Eng.ª Química ISTInstituto Superior Técnico UTL Universidade Técnica de Lisboa Computação científica na Internet MOOC@ISTExperiências e práticas dee-learning no IST http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/ Instituto Superior TécnicoLisboa, 30-31 Maio 2013 Computação científica na Internet

  2. Computação científica na Internet • Sumário • 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 modernasnão 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

  3. Situação prévia Experiências e práticas Propostas Computação científica na Internet Columbano (1857–1929) “Um Pintor” Computação científica na Internet

  4. 1.2. 3. Situação prévia • 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 materialaplicável sobre • Matemática, Física, etc., ou aplicações industriais • E resolverproblemas (académicos ou industriais) ? * http://en.wikipedia.org/wiki/Internet#Services Computação científica na Internet

  5. 1.2. 3. Situação prévia Software(remoto) da sua organização • Um “programador” integrado (prof., aluno) • Pode usar o software (Matlab ) 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 uniformes Computação científica na Internet

  6. 1.2. 3. Situação prévia • Páginas Web sobre ciência e… • Wolfram Mathworld, de Eric Weisstein • http://mathworld.wolfram.com/ • Springer Encyclopaedia 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 Nat’l Inst. of Standards and Technology, USA) • http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/ Computação científica na Internet

  7. 1.2. 3. Situação prévia • …páginas Web sobre computação científica • Ênfase em imagens, interactividade • “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” • 6 resultados (fontes de software, cursos universitários) Computação científica na Internet

  8. 1.2. 3. Situação prévia • Scilabhttp://www.scilab.org/ • Download ?!http://scilabanywhere.sourceforge.net/, Xiamen Univ. Computação científica na Internet

  9. Situação prévia Experiências e práticas Propostas Computação científica na Internet Carlos Botelho (1899-1982) “Lisboa”, tapeçaria de Portalegre Computação científica na Internet

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

  11. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Fractiondefective— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-fracdefective.php Computação científica na Internet

  12. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Convergence to non-central t— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncConverg.php Computação científica na Internet

  13. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Sequenceof non-central t curves— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncseq.php Computação científica na Internet

  14. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Sum of 2 Gaussians— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-sum-2Gauss.php Computação científica na Internet

  15. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Packetfilling, as tubes (FIFO)— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.php Computação científica na Internet

  16. 1. 2. 3. Experiências e práticas • EOQ (economicorderquanity) withrandomdemand— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.php Computação científica na Internet

  17. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Catenarywithconcentratedloads*— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-catenaryLoads.php • * Problema e resolução: colega Prof. A. Pinto da Costa, DECivil Computação científica na Internet

  18. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Semicontinuouscooled reactor— Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.php Computação científica na Internet

  19. 1. 2. 3. Experiências e práticas • Minimumdistance “withinanangle”— Resultadohttp://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.php • Nossa página na Faculdade de Ciências… • …Faz os cálculos no Técnico Computação científica na Internet

  20. Situação prévia Experiências e práticas Propostas Computação científica na Internet Amadeo de Souza-Cardoso (1887–1918)“A casita clara” Computação científica na Internet

  21. 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… Computação científica na Internet

  22. 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 Computação científica na Internet

  23. 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 Computação científica na Internet

  24. Astsatryan, H., Yu. Shoukourian, V. Sahakyan [2006] “Briefintroductionof a Web scientificenvironment for grids”, Grid’2006, 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 onMathematics for Industry, FCUP, Universidade do Porto, Porto (next 06–08 June). Franco, B., M. Casquilho [2011] “A Web application for scientificcomputing: combiningseveraltoolsandlanguages to solve a statisticalproblem”, CISTI'2011, 6.ª Conferência Ibérica de Sistemas e Tecnologias de Informação, Chaves (Portugal) Hughes, Alan [2006] “University-industrylinkagesand UK scienceandinnovationpolicy”, WorkingPaper No. 326, Centre for Business Research, Universityof Cambridge, Cambridge (UK) [“Internet” or “the Internet” ?] in http://microsites.oii.ox.ac.uk/ics2011/. (2011-Sep) Bibliografia Computação científica na Internet

  25. Miguel CASQUILHO (Prof. Aux., apos.) CPQ “Centro de Processos Químicos” Departmento de Eng.ª Química ISTInstituto Superior Técnico UTL Universidade Técnica de Lisboa Computação científica na Internet MOOC@ISTExperiências e práticas dee-learning no IST http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/ Instituto Superior TécnicoLisboa, 30-31 Maio 2013 Computação científica na Internet

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