A Importância da Computação Científica

1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS CENTRO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA A Importância da Computação Científica Profa. Dra. Marli de Freitas Gomes Hernandez E-mail: marlih@ceset.unicamp.br

2. Computação científica é uma área que envolve: • Definição do Problema a partir de um fenômeno, que pode ser físicos, naturais, econômicos e outros. • Modelagem Matemática O problema original é transformado, num problema matemático. • Solução Numérica • Escolher o método mais adequado para resolver o problema matemático. • Elaborar um algoritmo ( um conjunto de comandos que, quando ativados resulta em uma sucessão finita de acontecimentos) • Codificar o Programa (implementar o algoritmo na linguagem de programação escolhida) • Processar o Programa (retirar os erros de sintaxe e produzir os resultados aguardados) • Análise dos Resultados Verificar a adequação dos resultados do problema.

3. Motivação • Atualmente para fazer certos experimentos de laboratórios em determinadas áreas, se tornam extremamente caros ou até mesmo impossíveis. Computação Científica atualmente é uma área muito usada para contornar tais problemas. É uma área de extrema importância para pesquisas em diversas outras áreas tecnológicas e econômicas.

4. Exemplo: Efeitos Eletromagnéticos na cabeça Humana • Em função da extrema aproximação da antena do celular com a cabeça humana, os usuários estão sendo expostos a campos eletromagnéticos de níveis consideráveis em períodos de tempo cada vez maiores. • Através da Computação Científica, é possível identificar as áreas e tecidos mais afetados, que serão normalmente aqueles mais próximos da antena, e os pontos de concentração de ondas eletromagnéticas. • Simulações numéricas são de crucial importância nestes estudos, devido à impossibilidade técnica e ética de efetuar essas medições em seres humanos ou animais.

5. De Onde Vem os Problemas? • Os Problemas vem de grandes indústrias de aviões, automóveis, maquinas, tecidos, computadores, sistemas de comunicações, químicas, construção civil, remédios e muitos outros tipos de indústrias e serviços. Eles vem também principalmente de pesquisas realizadas pelas universidades e órgãos governamentais, como em biotecnologia, ecologia e desenvolvimento de materiais e equipamentos avançados.

6. Minhas Linhas de Pesquisa Nessa Área • Desenvolvimento de software numéricos em: Otimização Linear e não linear restritos(ou não) para resolver problemas de grande porte. • Desenvolvimento de software de Elementos Finitos ou Diferenças Finitas para aplicação em telecomunicações, robótica, biomédica e espalhamento de poluentes em rios lagos e praias. • Desenvolvimento de softwares de resolução de sistemas lineares esparsos de grande porte (muito utilizado como parte dos softwares acima). • Além de desenvolvimento de softwares, trabalho na aplicação dos mesmos em diversas áreas da ciências.

7. Oportunidades em Computação Científica • Hoje em dia com o avanço da tecnologia, essa área vem crescendo muito no mercado mundial. • É uma industria milionária, pois a demanda é muito grande. • O produto desenvolvido requer alta tecnologia de software, hardware e conhecimento matemático. • Há uma carência muito grande de profissionais no mercado. • Aqui no CESET, podemos formar profissionais nessa área através de desenvolvimento de trabalhos de Iniciação Científicas e TGIs, pois os pré-requisitos necessários, já são fornecido pelas disciplinas oferecidas.

8. Conclusão • Computação Científica é uma área muito promissora, de grande necessidade no mercado e com grande carência de profissionais. • Quem se interessar em trabalhar nessa área terá grandes desafios pela frente, pois a cada dia, vai se deparar com um novo problema para resolver.

9. Bibliografia [01] SIAM ORGANIZATION, On-line ,Disponível em: http://www.siam.org, Acesso em 09 de junho de 2003. [02] SEMCAD, OnLine, Disponível em: http://www.semcad.com, Acesso em 09 de junho de 2003. [03]HERNABDEZ, M. de F.G. e BALTHAZAR, J. M., EEfficient Numerical Approaches for Human Movement Models", a ser submetido. [04] HERNABDEZ, M. de F.G, Algorithms for Large Sparse Constrained Optimization, Ph D Thesis University of Hertfordshire, 1995.