Programação Científica

Objetivos

Este curso tem como objetivo capacitar os estudantes a utilizar métodos e modelos computacionais para processamento de dados na solução de problemas recorrentes a diversas áreas da ciência. Como ferramenta computacional iremos adotar a linguagem de programação Python e seus pacotes open-source para computação científica.

Ementa

1. Ordenação de dados
2. Métodos numéricos (Newton, secante, regra de Simpson)
3. Sistemas Lineares (Jacobi e Gauss-Seidel)
4. Convolução e Filtragem linear
5. Regressão linear
6. Filtragem de mínimos quadrados (filtro de Wiener)
7. Perceptron
8. Regressão Logística
9. Teoria de Decisão Bayesiana (Classificador Bayesiano sob hipótese Gaussiana)
10. Agrupamento de dados (Kmeans e Gaussian Mixture Models)
11. Autovalores, autovetores e Análise de Componentes Principais (PCA)
12. Cadeias de Markov e random walks

Notas de Aula

Apostila com notas de aula sobre Programação Científica em Python.

Bibliografia

Computação Cientí­fica com Python: Uma introdução à programação para cientistas, Flávio Codeço Coelho, 2007

Think Python: how to think like a computer scientist, Allen B. Downey, O'Reilly Media - disponí­vel em http://www.greenteapress.com/thinkpython/thinkpython.pdf

Dive into Python, Mark Pilgrim, Apress, 2004 - disponí­vel em http://www.diveintopython.net/

Repositório online de livros sobre programação Python em geral -http://pythonbooks.revolunet.com/

Scientific Computing in Python, Robert Johansson, 2014 - disponí­vel em https://github.com/jrjohansson/scientific-python-lectures/blob/master/Scientific-Computing-with-Python.pdf

Python Scientific Lecture Notes, Editors: Valentin Haenel, Emmanuelle Gouillart, Gael Varoquaux, 2013 - disponí­vel em http://scipy-lectures.github.io/

Introduction to Python for Computational Science and Engeneering: A Begginer's Guide, Hans Fangohr, 2014 - disponí­vel em http://www.southampton.ac.uk/~fangohr/training/python/pdfs/Python-for-Computational-Science-and-Engineering.pdf

An Introduction to Python for Scientific Computing - disponí­vel em http://www.engr.ucsb.edu/~shell/che210d/python.pdf

Scientific Computing: An Introductory Survey, Michael T. Heath, McGraw-Hill, New York, 2002

A Primer on Scientific Programming with Python (Texts in Computational Science and Engineering), Hans Petter Langtangen, Springer, 2009

Python Scripting for Computational Science (Texts in Computational Science and Engineering), Hans Petter Langtangen, Springer, 2009