Upload
chaz
View
30
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Miguel CMiguel CASQUILHOASQUILHO(Prof. Aux., apos.)CPQ “Centro de Processos Químicos”Departmento de Eng.ª QuímicaIST Instituto Superior TécnicoUTL Universidade Técnica de Lisboa
Computação científica na InternetComputação científica na Internet
http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/
Instituto Superior TécnicoLisboa, 30-31 Maio 2013
MOOC@ISTMOOC@ISTExperiências e práticas deExperiências e práticas de
e-learning no ISTe-learning no IST
Computação científica na Internet 1 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
SumárioNa 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.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
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
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#Services
1. 2. 3. Situação prévia
4 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
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
1. 2. 3. Situação prévia
5 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
Páginas Web sobre ciência e…• Wolfram Mathworld, de Eric Weisstein
http://mathworld.wolfram.com/
• Springer Encyclopaedia of Mathematicshttp://eom.springer.de/
• Wikipediahttp://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/
1. 2. 3. Situação prévia
6 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
…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)
1. 2. 3. Situação prévia
7 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
Scilab http://www.scilab.org/
Download ?! http://scilabanywhere.sourceforge.net/, Xiamen Univ.
1. 2. 3. Situação prévia
8 / 2530-Mai-2013
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
Computação científica na Internet
• Chi-squareChi-square — Try Try = 3, = 3, = 30 = 30 http://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-chisquare.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
10 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Fraction defectiveFraction defective — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-fracdefective.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
11 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Convergence to non-central Convergence to non-central tt — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncConverg.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
12 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Sequence of non-central Sequence of non-central tt curves curves — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/F-tncseq.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
13 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Sum of 2 GaussiansSum of 2 Gaussians — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-sum-2Gauss.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
14 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Packet filling, as tubes (FIFO)Packet filling, as tubes (FIFO) — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.phphttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/qc/Fx-3tubefill.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
15 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• EOQ (economic order quanity) with random demandEOQ (economic order quanity) with random demand — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.phphttp://web.ist.utl.pt/mcasquilho/compute/or/Fx-inventoryRand.php
1. 2. 3. Experiências e práticas
16 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Catenary with concentrated loads*Catenary with concentrated loads* — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-catenaryLoads.phphttp://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
• Semicontinuous cooled reactorSemicontinuous cooled reactor — Resultado Resultadohttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.phphttp://web.ist.utl.pt/~mcasquilho/compute/com/Fx-scoolreactor.php
Computação científica na Internet
1. 2. 3. Experiências e práticas
18 / 2530-Mai-2013
Computação científica na Internet
• Minimum distance “within an angle”Minimum distance “within an angle” — Resultado Resultadohttp://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.phphttp://webpages.fc.ul.pt/~macasquilho/compute/Fx-angdistRemote.php
• Nossa página na Nossa página na Faculdade de CiênciasFaculdade de Ciências……• ……Faz os cálculos no Faz os cálculos no TécnicoTécnico
1. 2. 3. Experiências e práticas
19 / 2530-Mai-2013
1. Situação prévia
2. Experiências e práticas
3. Propostas
Computação científica na Internet
Computação científica na Internet
Amadeo de Souza-Cardoso
(1887–1918)“A casita clara”
20 / 2530-Mai-2013
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
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
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
Computação científica na Internet
• Astsatryan, H., Yu. Shoukourian, V. Sahakyan [2006] “Brief introduction of a Web scientific environment 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 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)
• 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)
Bibliografia
24 / 2530-Mai-2013
Miguel CMiguel CASQUILHOASQUILHO(Prof. Aux., apos.)CPQ “Centro de Processos Químicos”Departmento de Eng.ª QuímicaIST Instituto Superior TécnicoUTL Universidade Técnica de Lisboa
Computação científica na InternetComputação científica na Internet
http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/
Instituto Superior TécnicoLisboa, 30-31 Maio 2013
MOOC@ISTMOOC@ISTExperiências e práticas deExperiências e práticas de
e-learning no ISTe-learning no IST
Computação científica na Internet 25 / 2530-Mai-2013