O Cálculo na Informática

A computação científica estuda a utilização de computadores voltada para construções de modelos matemáticos e técnicas de soluções numéricas, onde envolve os pilares de cálculos, como a matemática e a física, voltado para o meio computacional, ou seja, utilizando da computação para resolução de problemas científicos ou de engenharia em ferramentas que executam estudos científicos.

Muitos dos cientistas e engenheiros trabalham no desenvolvimento e aplicação computacional na modelagem de sistemas reais, do quais ao serem executados requerem muitos dados iniciais e de parâmetros de entrada. Estes modelos exigem diversos cálculos e isso faz com que a relação com a computação numérica seja muito mais forte.

A vertente mais importante da computação científica é a construção de Modelos Matemáticos. Os cientistas investigadores vêm gastando muito mais tempo de seus estudos após notarem o aumento da quantidade de modelos matemáticos na resolução de problemas reais. Estes modelos, assim como no desenvolvimento dos já existentes, exigem muito mais complexidade.

Na construção de um modelo matemático é necessário transformar um problema real em um problema matemático através de uma formulação matemática da qual deve ser tratável nos termos computacionais. Além de utilizar a comunicação com a fase de recolher dados, pois os modelos necessitam de algo mais do que foi feito na etapa anterior, tanto em termos de dados recolhidos, quanto na forma como são apresentados.

Entre todas essas situações, podemos destacar algumas áreas que necessitam desta computação:

A simulação computacional, que envolve modelos matemáticos e hoje está presente na ciência e vem sendo cada vez mais importante.

O reconhecimento de padrões que envolve a classificação de objetos em número de categorias ou classes, aplicando em reconhecimento de fala, biométrico, incluindo para esta identificação faces, íris, impressões digitais e etc.

Otimização é, basicamente, a consequência do uso da computação científica nesses experimentos, além da velocidade e do armazenamento em bancos de dados para as estimativas de próximos eventos.

Hoje, graças a linguagem de programação Fortran pode-se criar programas que evidenciam a velocidade de execução e que possua embasamento matemático. A Fortran recebeu diversas atualizações com conceitos modernos de programação, incluindo o CFD, uma versão especial projetada para o supercomputador ILLIAC IV. Apesar de o Fortran ser uma linguagem não tão usada por programadores, ela se mostra capaz de produzir softwares relevantes e de qualidade para utilização destes cientistas em pesquisa.

A computação científica poderá se desenvolver muito mais de acordo com o surgimento das novas tecnologias e investimentos feitos no futuro. A ciência como um todo pode ser usada em ferramentas de computação para estudos, facilitando nos estudos de cada área de especialidade.

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Softwares livres.

Além do software Octave, temos também outro software livre, o Scilab, que é um software científico semelhante ao Matlab, o qual é pago. Mesmo sendo um software livre, o Scilab possui um poderoso ambiente computacional, que o faz efetuar, com eficiência, aplicações científicas.

O Scilab é desenvolvido desde 1990 por pesquisadores do INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique) e do ENPC (École Nationale des Ponts et Chausées) e desde 2012 é administrado e desenvolvido pela Scilab Enterprises. É distribuído gratuitamente na internet desde 1994. O Scilab é conhecido e usado em ambiente industrial, como também no educacional, em universidades, pesquisas científicas e etc.