Computação Científica com Python

1. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoComputaco Cient a ca Usando Python Hugo S. Barbosa Filho [email protected] Escola Politcnica de Pernambuco e Universidade de Pernambuco10 de dezembro de 2011Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 2. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 3. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 4. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoApresentaco aApresentaco aQuem? Engenheiro de Computaco e Mestre em Computaco pela aa Escola Politcnica de Pernambuco; e Membro do Computational Intelligence Research Group - CIRG-UPE desde 2006; Pesquisador e doutorando pelo Florida Institute of Technology - Florida Tech (Fall-2012);Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 5. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoApresentaco aApresentaco aQuando? Como? O qu?eConheceu Python em marco de 2004 na UFRPE; Fundou o Python Poli em setembro de 2004; Usurio e entusiasta de Python desde 2004;a Instrutor de Python desde 2005.Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 6. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 7. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoMotivacoaPor que usar Python?As vantagens inerentes ` linguagem que todos ns j ao aconhecemos;Uma grande quantidade de bibliotecas dispon veis paraaplicaces cientocas;Possui um ecossistema bastante ativo, formado porpesquisadores, desenvolvedores e empresas;Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 8. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoMotivacoaQuando usar Python?Rpida prototipaco e teste de hipteses; aaoManipulaco de um grande volume de dadosaAnlises estat a sticas;Visualizaco; aTransformaces e converses de dados;ooAutomaco de rotinas e processos;aComo glue language para integraco de diferentes ferramentas ae plataformas.Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 9. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoMotivacoaQuando no usar Python?aSimulaces que envolvam um conjunto elevado de entidadesoindividualmente complexas ou que realizem muitas interaces; oSimulaces longas e que exijam repetidos ciclos de ajuste oparamtrico ou calibraco;e aHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 10. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 11. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoClculo e Anlise aaClculo e Anlise de Dados aa NumPy Biblioteca opensouce que adiciona suporte para vetores e matrizes multidimensionais. Prov funces de alto n para manipulaco de vetores e eovel a matrizes N-dimensionais; Permite um ganho signicativo de desempenho na manipulaco de vetores. aHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 12. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoClculo e Anlise aaClculo e Anlise de Dados aa SciPy Biblioteca baseada no NumPy, oferece ao usurio uma extensaa coleco de mdulos para aplicaces matemticas. O SciPy uma ao o ae excelente alternativa a outras ferramentas como o MATLAB ou o Scilab. Otimizaco;a Algebra Linear; Integraco numrica;a e Processamento de sinais; Interpolaco;a Transformadas; Processamento de imagem.Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 13. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoClculo e Anlise aaClculo e Anlise de Dados aa SciPy Alm dessas funcionalidades, o SciPy possui ainda: e rotinas para a geraco de grcos de alta qualidade como oa a Matplotlib, Chaco e o MayaVi; Interface com R; Console interativo IPython.Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 14. Introduco aMotivaco aFerramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoClculo e Anlise aaClculo e Anlise de Dados aa Networkx Biblioteca para criaco, manipulaco e anlises sobre estruturas e a aa dinmicas em redes complexas.a Grafos, dgrafos multigrafos; Dispe de um conjunto de algoritmos padres para grafos; o o Funces para anlise de redes complexas;oa Suporte bsico a desenho e visualizaco de grafos.aaHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 15. Introduco aMotivaco a Ferramentas e Aplicaceso Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e Concluses oClculo e Anlise aaNetworkx Exemplo102 Degree rank plot degree101100 010 101102 rankHugo S. Barbosa Filho {[email protected]} Escola Politcnica de Pernambuco eComputaco Cient a ca Usando Python 16. Introduco a MotivacoaFerramentas e Aplicaceso Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e Concluses oVisualizaco de Dados a Visualizaco de Dadosa Python possui um conjunto amplo de ferramentas para visualizacoa de dados e geraco de grcos, dentre as quais, destacam-se: aamatplotlib;Chaco;MayaVi;Networkx;PyxChartDirectora ; a ferramenta proprietria desenvolvida pela Advanced Software EngineeringaHugo S. Barbosa Filho {[email protected]} Escola Politcnica de Pernambuco eComputaco Cient a ca Usando Python 17. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoVisualizaco de Dados amatplotlib O matplotlib uma ferramenta para geraco de grcos 2D parae a a Python. VantagensDesvantagens Ferramenta extremamenteSuporte limitado a geracoa simples e poderosa para ode contornos e superf cies; que se prope;o No uma boa bibliotecaa e Permite a produco de a para a construco de a imagens de alta qualidadeinterfaces para visualizaco a para artigos e publicaces; o de dados. Amplo conjunto de exemplos cobrindo os mais diversos tipos de aplicaco;aHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 18. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoVisualizaco de Dados amatplotlib ExemploHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 19. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 20. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoMapas Auto-Organizveis ou Redes SOMaExemploHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 21. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoArvores de DecisoaExemploHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 22. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoAnt Colony OptimizationExemploHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 23. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoParticle Swarm OptimizationExemploHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 24. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoRoteiro 1 Introducoa 2 Motivaco a 3 Ferramentas e Aplicaces o 4 Exemplos de aplicaces em Inteligncia Computacional o e 5 ConclusesoHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 25. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoConcluses oPython possui um conjunto enorme de ferramentasmatemticas para aplicaces cientaocas e em engenharia.E uma excelente alternativa a outras bibliotecas gratuitas oumesmo ao MATLAB;Fcil de aprender e de ensinar!! aHugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python 26. Introduco a Motivacoa Ferramentas e Aplicaces o Exemplos de aplicacoes em Inteligncia Computacional e ConclusesoObrigado!!!Hugo S. Barbosa Filho {[email protected]}Escola Politcnica de PernambucoeComputaco Cient a ca Usando Python