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?I Semana da Matemática ComputacionalFevereiro / 2008André César Medeiros
Matemática Computacionale a interrogação do aluno
UFMG / ICEx 1 / 26
Apresentação
UFMG / ICEx
André César Medeiros
Estudante de Matemática Computacional, 5º período
Apelido “STALTZ”
E-mail: [email protected]
2 / 26
O aluno de MatComp
UFMG / ICEx 3 / 26
O aluno de MatComp
UFMG / ICEx
• Corajoso
3 / 26
O aluno de MatComp
UFMG / ICEx
• Corajoso• Doido
3 / 26
O aluno de MatComp
UFMG / ICEx
• Corajoso• Doido• Nerd
3 / 26
O aluno de MatComp
UFMG / ICEx
• Corajoso• Doido• Nerd• Indefinido
3 / 26
UFMG / ICEx
A dúvida
E aí, o que é Matemática Computacional?
?4 / 26
UFMG / ICEx
A dúvida
Então, onde você vaitrabalhar com isso?
?5 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?
6 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?• Não! Matemática ≠ Numerologia
6 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?• Não! Matemática ≠ Numerologia• A prática de fazer contas?
6 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?• Não! Matemática ≠ Numerologia• A prática de fazer contas?• Não! Temos calculadoras.
6 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?• Não! Matemática ≠ Numerologia• A prática de fazer contas?• Não! Temos calculadoras.• Resolução de problemas?
6 / 26
UFMG / ICEx
Afinal, o que é Matemática?
• Estudo dos números?• Não! Matemática ≠ Numerologia• A prática de fazer contas?• Não! Temos calculadoras.• Resolução de problemas?• Talvez, mas é mais do que isso!
6 / 26
UFMG / ICEx
Simplesmente...
• Matemática é a ciência que se dedica a estudar fatos pela lógica.
7 / 26
UFMG / ICEx
Simplesmente...
• Matemática é a ciência que se dedica a estudar fatos pela lógica.• Fatos de quantidade, estrutura,espaço, transformação, e outrossemelhantes.
7 / 26
UFMG / ICEx
Simplesmente...
• Matemática é a ciência que se dedica a estudar fatos pela lógica.• Fatos de quantidade, estrutura,espaço, transformação, e outrossemelhantes.• Reside no mundo abstrato.
7 / 26
UFMG / ICEx
Simplesmente...
• Matemática é a ciência que se dedica a estudar fatos pela lógica.• Fatos de quantidade, estrutura,espaço, transformação, e outrossemelhantes.• Reside no mundo abstrato.• Máth maē significa estudo, ciência.
7 / 26
UFMG / ICEx
Elementos da Matemática
• Axiomas e definições: fatos queaceitamos sem demonstrações.
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UFMG / ICEx
Elementos da Matemática
• Axiomas e definições: fatos queaceitamos sem demonstrações.• Teoremas: fatos que requeremdemonstrações.
8 / 26
UFMG / ICEx
Elementos da Matemática
• Axiomas e definições: fatos queaceitamos sem demonstrações.• Teoremas: fatos que requeremdemonstrações.• Lógica: meio pelo qual se realizaa demonstração.
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UFMG / ICEx
Exemplos de axiomas e definições
Para todo número natural x, x = x.
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UFMG / ICEx 9 / 26
Exemplos de axiomas e definições
Para todo número natural x, x = x.
O todo é maior que a parte.
UFMG / ICEx 9 / 26
Exemplos de axiomas e definições
Para todo número natural x, x = x.
O todo é maior que a parte.
Nos complexos, i² = -1.
UFMG / ICEx 10 / 26
Exemplo de teorema e lógica
Teorema de Pitágoras:
dc
ef
a
b
UFMG / ICEx 10 / 26
Exemplo de teorema e lógica
Teorema de Pitágoras:
dc
ef
a
b
da=ac
⇒ d=a2
c
UFMG / ICEx 10 / 26
Exemplo de teorema e lógica
Teorema de Pitágoras:
dc
ef
a
b
da=ac
⇒ d=a2
ceb=bc
⇒ e=b2
c
UFMG / ICEx 10 / 26
Exemplo de teorema e lógica
Teorema de Pitágoras:
dc
ef
a
b
da=ac
⇒ d=a2
ceb=bc
⇒ e=b2
c
c=de ⇒ c=b2
ca
2
c
UFMG / ICEx 10 / 26
Exemplo de teorema e lógica
Teorema de Pitágoras:
dc
ef
a
b
da=ac
⇒ d=a2
ceb=bc
⇒ e=b2
c
c=de ⇒ c=b2
ca
2
c
⇒ a2b2=c2
UFMG / ICEx 11 / 26
Construção da Matemática
UFMG / ICEx 11 / 26
Construção da Matemática
Axiomas e definiçõescomo fundamento
UFMG / ICEx 11 / 26
Construção da Matemática
Teoremas e definiçõescomo “tijolos”
UFMG / ICEx 11 / 26
Construção da Matemática
Lógica matemáticacomo “cimento”
UFMG / ICEx 11 / 26
Construção da Matemática
UFMG / ICEx 12 / 26
Mas não é tão simples assim!
UFMG / ICEx 13 / 26
E a comunicação?
?
UFMG / ICEx 13 / 26
E a comunicação?
É necessário aprender uma linguagem para poder manipular Matemática!
?
UFMG / ICEx 14 / 26
Computação...
• Processamento de informações.
UFMG / ICEx 14 / 26
Computação...
• Processamento de informações.• “Receitas de bolo”, cálculos,métodos, processos.
Pergunta(entrada)
Resposta(saída)
UFMG / ICEx 14 / 26
Computação...
• Processamento de informações.• “Receitas de bolo”, cálculos,métodos, processos.• E relacionados: tempo e espaço.
Pergunta(entrada)
Resposta(saída)
UFMG / ICEx 15 / 26
Tempo x Espaço (exemplo)
Um aluno de matcomp tem um tocador de MP3 que recebemúsicas novas com freqüência.
Qual a melhor forma de descobrira duração da maior música?
UFMG / ICEx 15 / 26
Tempo x Espaço (exemplo)
Um aluno de matcomp tem um tocador de MP3 que recebemúsicas novas com freqüência.
Qual a melhor forma de descobrira duração da maior música?
• Comparar a duração de todas as músicas sempreque uma nova música for inserida?
(custo de tempo)
UFMG / ICEx 15 / 26
Tempo x Espaço (exemplo)
Um aluno de matcomp tem um tocador de MP3 que recebemúsicas novas com freqüência.
Qual a melhor forma de descobrira duração da maior música?
• Comparar a duração de todas as músicas sempreque uma nova música for inserida?
(custo de tempo)• Anotar a duração da maior música, e compararcom a duração da música a ser inserida?
(custo de memória)
UFMG / ICEx 16 / 26
E Matemática Computacional?
É, essencialmente, uma ferramenta.
UFMG / ICEx 16 / 26
E Matemática Computacional?
É, essencialmente, uma ferramenta.
O estudo matemático de recursoscomputacionais que são úteis àdiversas ciências.
É uma ciência auxiliar.
UFMG / ICEx 17 / 26
Ramos da MatComp
Análise Numérica
π ≈ 3,141592653
sincosx2 x5
50=0 ?
UFMG / ICEx 18 / 26
Ramos da MatComp
Matemática Discreta
UFMG / ICEx 19 / 26
Ramos da MatComp
Visualização de dados e computação gráfica
UFMG / ICEx 20 / 26
Ramos da MatComp
Outros
UFMG / ICEx 21 / 26
Exemplos
Simulação de trânsito
UFMG / ICEx 21 / 26
Exemplos
Simulação de trânsito
UFMG / ICEx 22 / 26
Exemplos
Simulação de escoamento supersônico
UFMG / ICEx 23 / 26
Exemplos
Software de simulações físicas
UFMG / ICEx
A resposta
E aí, o que é Matemática Computacional?
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UFMG / ICEx
A resposta
24 / 26
Estudo matemático de métodosou simulações computacionais!
UFMG / ICEx
A resposta
Então, onde você vaitrabalhar com isso?
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UFMG / ICEx
A resposta
25 / 26
Empresas de engenharia, de tecnologia,de software científico, e parecidos!
UFMG / ICEx
Perguntas?
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