Videoaula 9 - Aplicativos para computação numérica

SOFTWARES DE COMPUTAÇÃO NUMÉRICA:

MATLAB

MATLAB é um "software" interativo de alta performance voltado para o cálculo numérico. O MATLAB integra análise numérica, cálculo com matrizes, processamento de sinais e construção de gráficos em ambiente fácil de usar onde problemas e soluções são expressos somente como eles são escritos matematicamente, ao contrário da programação tradicional.

O MATLAB é um sistema interativo cujo elemento básico de informação é uma matriz que não requer dimensionamento. Esse sistema permite a resolução de muitos problemas numéricos em apenas uma fração do tempo que se gastaria para escrever um programa semelhante em linguagem Fortran, Basic ou C. Além disso, as soluções dos problemas são expressas no MATLAB quase exatamente como elas são escritas matematicamente.

GNU OCTAVA

GNU Octave é uma linguagem de programação de alto nível como MATLAB e é principalmente compatível com MATLAB. É também usado para cálculos numéricos.

Octave tem as seguintes características comuns com MATLAB:

• matrizes são do tipo de dados fundamental
• ele tem suporte embutido para números complexos
• ele foi construído com funções matemáticas e bibliotecas
• ele suporta funções definidas pelo usuário

GNU Octave também é software de livre distribuição. Você pode redistribuí-lo e / ou modificá-lo sob os termos da GNU General Public License (GPL), como publicado pela Free Software Foundation.

FREEMAT

FreeMat é  um  ambiente de computação numérica de código aberto, semelhante ao MATLAB eGNU Octave .  Com alguns comandos e funções do MATLAB  e algumas funcionalidades IDL, ele apresenta uma interface que suporta comandos de códigos em C, C + + , e Fortran, também é possível plotar gráficos em 3D.

SCILAB

O Scilab é um software científico para computação numérica semelhante ao Matlab 

que fornece um poderoso ambiente computacional aberto para aplicações 

científicas.

Desenvolvido desde 1990 pelos pesquisadores do INRIA (Institut National de et 

Chaussées Recherche en Informatique et en Automatique) e do ENPC (École Nationale des Pontselo Consorcio).

É atualmente usado em diversos ambientes industriais e educacionais pelo mundo.

Todos softwares seguem uma mesma proposta com o mesmo estilo de interação.

 Três Princípios básicos para operações nesses aplicativos

1. Definição das variáveis - conceito de matriz
2. Definição da função - varáveis acima como resultado
3. Visualizar resultado - funções gráficas

Videoaula 8 - Planilhas: tendências e projeções

Diferentes tipos de gráficos e suas aplicações

Os gráficos são recursos utilizados para representar um fenômeno que possa ser mensurado, quantificado ou ilustrado de forma mais ou menos lógica. Assim como os mapas indicam uma representação espacial de um determinado acontecimento ou lugar, os gráficos apontam uma dimensão estatística sobre um determinado fato.

Por esse motivo, interpretar corretamente os gráficos disponibilizados em textos, notícias, entre outras situações, é de suma importância para compreender determinados fenômenos. Eles, geralmente, comparam informações qualitativas e quantitativas, podendo envolver também o tempo e o espaço.

Existe uma grande variedade de tipos de gráficos, dentre os quais podemos destacar:

Gráficos de coluna

Juntamente aos gráficos em barra, são os mais utilizados. Indicam, geralmente, um dado quantitativo sobre diferentes variáveis, lugares ou setores e não dependem de proporções. Os dados são indicados na posição vertical, enquanto as divisões qualitativas apresentam-se na posição horizontal.

Gráficos em barra

Possuem basicamente a mesma função dos gráficos em colunas, com os dados na posição horizontal e as informações e divisões na posição vertical.

Gráficos em pizza

É um tipo de gráfico, também muito utilizado, indicado para expressar uma relação de proporcionalidade, em que todos os dados somados compõem o todo de um dado aspecto da realidade.

Semelhantes aos gráficos de pizza, existem os gráficos circulares. A lógica é a mesma, a divisão de uma esfera em várias partes para indicar as diferentes partes de um todo em termos proporcionais.

Gráficos em linhas

O gráfico de linha é utilizado para demonstrar uma sequência numérica de um certo dado ao longo do tempo. É indicado para demonstrar evoluções (ou regressões) que ocorrem em sequência para que o comportamento dos fenômenos e suas transformações seja observado.

Gráfico de áreas

É semelhante ao gráfico em linhas, diferenciando-se apenas por evidenciar uma noção de proporção sobre o todo. É também usado para apontar a relação dos diferentes dados entre si.

Gráfico em rede

Esse tipo de gráfico não é tão comum na disciplina geográfica, sendo mais frequentemente utilizado para medição de termos especificamente estatísticos e até em jogos de videogames, on-line ou do tipo RPG. Sua utilidade é comparar valores distintos de uma mesma variável.

Além desses tipos acima apresentados, existem outras várias formas de representar dados e informações sobre a realidade. O mais importante, além de conhecer cada tipo de gráfico, é procurar observar com calma todos os dados fornecidos para uma correta leitura das informações disponíveis.

Tendências e projeções:

- dependem dos dados
- seleção dos dados

EXEMPLO: Gráfico sobre tendência populacional

- linhas de tendência e projeções (PROJ.LOG)

Na análise de regressão, calcula uma curva exponencial que ajusta os dados e retorna uma matriz de valores que descreve a curva. Esta função retorna uma matriz de valores, por isso, deve ser inserida como uma fórmula de matriz.

Videoaula 7 - Planilhas para Engenharia

PLANILHAS ELETRÔNICAS

É um aplicativo de software que utiliza tabelas para realização de cálculos ou apresentação de dados.

Histórico:

VISICALC (1979)

SUPERCALC (1980)

LOTUS 123 (1983)

EXCEL (1985)

ELEMENTOS BÁSICOS: MENU; BARRAS; FERRAMENTAS; ETC.

ELEMENTOS ESPECÍFICOS: ÁREA DE EDIÇÃO (CÉLULAS, RÓTULOS, ETC.).

Planilhas são muito utilizadas na área de engenharia.

Videoaula 6 - Software: a lógica dos aplicativos

CRIAÇÃO DOS CONTEÚDOS

EXEMPLOS DE APLICATIVOS:

BANCO DE DADOS                                                                          PLANILHA ELETRÔNICA

EDITORAÇÃO ELETRÔNICA                                                       APRESENTAÇÃO

EDITOR DE FÓRMULAS                                                                 EDITOR DE TEXTO












Os aplicativos executam comandos solicitados pelos usuários, a

maior parte dos aplicativos apresentam as mesmas 

funcionalidades: barras de título, menu, ferramentas, etc.; arquivo; 

inserir, e outros.

As informações trabalhadas nos aplicativos estão na MEMÓRIA 

PRINCIPAL (volátil), para não perder o conteúdo, este deve ser 

armazenado na MEMÓRIA SECUNDÁRIA.

Videoaula 5 - Software: aplicativos

SISTEMAS OPERACIONAIS

Apresentam em comum:

ARQUIVOS: são representações digitais de diferentes tipos de informação. Os arquivos possuem nomes e extensões para sua identificação e localização.

PASTAS: organização dos arquivos.

TIPOS DE CONTEÚDOS DIGITAIS: formatos dos arquivos. Exemplo JPEG (imagem) e DOC (TEXTO).

APLICATIVOS: cada tipo de arquivo em o aplicativo adequado para seu uso.

Aplicativos básicos: navegadores de arquivos; editores de texto;office (escritório); visualizador de documentos (PDF); visualizadores e editores de imagens; reprodutores e editores de áudio e vídeo; cálculos e simulações

Videoaula 4 - Sistemas Operacionais

SOFTWARE DE SISTEMA

Prepara o hardware para que suporte a execução de tarefas de várias natureza, essencial para a flexibilidade dos computadores.

Software é um conjunto de programas.

Programa é uma sequência de instruções para o processador.

LINGUAGEM ASSEMBLY

São instruções de máquina utilizada para programar os dispositivos computacionais.

LINGUAGENS  DE PROGRAMAÇÃO DE ALTO NÍVEL

São linguagens de programação com comandos mais próximos da linguagem humana.

Exemplos: C, C++, C#, JAVA, FORTRAN, ADA, etc.

Cada linguagem possui um tradutor para a linguagem de máquina:

COMPILADOR.

SISTEMA OPERACIONAL

É um conjunto de programas que coordena a execução dos diferentes recursos e softwares do computador.

INICIALIZAÇÃO

O sistema operacional começa a ser executado para gerenciar os recursos do computador.
Exemplo: gerencia os usuários e contas.

APLICATIVOS DISPONÍVEIS

São aplicativos disponíveis para o usuário, geralmente representado por ícones.

Videoaula 3 - Computadores Hardware

Conceito: conjunto de circuitos eletrônicos digitais e integrados que faz com que os computadores funcionem.

Circuitos de Memória  - Células de Memória -

DRAM 

(Dynamic random access memory) : é um 

tipo de memória RAM de acesso direto que 

armazena cada bit de dados 

num condensador ou capacitor;

             


               SRAM 
            
             (Static Random Access Memory):  

             memória estática de acesso aleatório.










CICLO DE INSTRUÇÃO DO COMPUTADOR

1 - Busca de instrução - contador de programa (endereço)

2 - Decodifica a instrução - unidade de controle (execução)

3 - Executa a instrução - unidade de execução (busca de dados)

4 - Armazena o resultado

UNIDADES DE EXECUÇÃO

COMPONENTES BÁSICOS DA CPU

LEI DE MOORE

A arquitetura dos processadores é praticamente a mesma, o principal fator de evolução tem sido a ampliação do número de componentes nos circuitos integrados.