Apresentação do PowerPoint

Computação Científica com
Python
Conteúdo 1ª Parte

Baixando e instalando os principais módulos do Python;

Primeiro contato, usando o Python como uma calculadora;

Tipos de dados e objetos;

Sintaxe da linguagem Python;

Loops e controle de fluxo;

Leitura e escrita de arquivos;

Programa básico para plotagem de série temporal;

Plotagem de mapa topo-batimétrico com contorno de linha de costa.
Baixando e instalando os principais módulos do Python
O interpretador do PYTHON para sistema windows pode ser baixado pelo seguinte link
https://www.python.org/ftp/python/2.7.12/python-2.7.12.msi
Esta versão é tem maior estabilidade e compatibilidade
Baixando e instalando os principais módulos do Python
●
Baixe o instalador do aplicativo PIP nesse link
https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
●
Clique com o botão direito na pagina e peça para “salvar como” que o download será iniciado.
●
O aplicativo PIP serve para baixar e instalar ou atualizar os módulos do PYTHON de maneira automática.
●
Para instalar o PIP basta clicar com o botão direito e mandar abrir com IDLE, que é o interpretador do PYTHON.
●
Como o instalador PIP é um programa escrito em PYTHON (extensão ".py") você precisa executá-lo usando o IDLE.
●
Para executar o instalador basta clicar no menu Run e em seguinda Run Module, ou simplesmente apertar a tecla F5.
Baixando e instalando os principais módulos do Python
Instale o módulo numérico Numpy, que serve para o operações matemáticas em matrizes, muito importante para
manipulação de matrizes de dados ambientais. O Numpy permite operações em matrizes de forma muito similar ao
Matlab.
Para instalar o Numpy você vai usar o instalador PIP, que automaticamente vai baixar e instalar a versão compatível mais
atual. Abra o prompt de comando e digite:
pip install numpy
Instale também o módulo Scipy, para ter acesso a diversas ferramentas de computação científica, desde ferramentas
estatísticas, de analise de sinais, de geoprocessamento dentre outras. Abra o prompt de comando e digite:
pip install scipy
Baixando e instalando os principais módulos do Python
Instale o modulo gráfico do Python, o Matplotlib, que serve para elaboração de figuras, como mapas e gráficos. Abra o
prompt de comando e digite:
pip install matplotlib
Instale o modulo Pyshp para ler arquivos shapefile. Abra o prompt de comando e digite:
pip install pyshp
Instale um editor de programas Python.
Existem muitas interfaces para edição de programas em linguagem Python, o próprio IDLE já serve para isso. Existem
vários disponíveis, o meu favorito é o Pyscripter que pode ser baixado no link:
https://sourceforge.net/projects/pyscripter/files/latest/download
O Pyscripter tem uma interface bastante amigável, similar à interface do sistema Matlab, com recursos que facilitam a
edição e testes dos programas.
Primeiro contato, usando o Python como uma calculadora
O interpretador do PYTHON funciona como uma calculadora
sofisticada.
Abra o interpretador e digite os comandos e veja os resultados
clicando
em enter.
PYTHON permite vários formatos numéricos:
1. Inteiro (int): 1
2. Real de ponto flutuante (float): 1.0
3. Complexo (complex): (3 + 4j)
Primeiro contato, usando o Python como uma calculadora
O interpretador do PYTHON funciona como uma calculadora
sofisticada.
Abra o interpretador e digite os comandos e veja os resultados
clicando
em enter.
PYTHON permite vários formatos numéricos:
1. Inteiro (int): 1
2. Real de ponto flutuante (float): 1.0
3. Complexo (complex): (3 + 4j)
Tipos de dados e objetos
●
strings: sequencia imutável de caracteres
'cruzeira', u'jararaca', "bothrops"
●
bytes: sequencia imutável de bytes
●
integer: número de precisão fixa, de magnitude ilimitada 1, 223323, 12
●
float: número de ponto utuante de precisão variável 3.141592654, 6.02E23
●
complex: número complexo com parte real e imaginária
●
lista: lista (heterogênea) de objetos
●
tupla: lista imutável de objetos
(9, 'F', 2)
●
dicionário: conjunto associativo
{'idade': 21, 'nome': 'Jonas' }
●
set: conjunto não ordenado, itens não repetidos {2, 6, 1, 0}
b'ABDE22 00'
3+2.5j
[1, 'ABC', 2+1j]
Tipos de dados e objetos – Operações com Listas
>>> x = [5,12,13,200] # cria lista
>>> x
[5, 12, 13, 200]
>>> x.append(-2) # acrescenta -2 no final
>>> x
[5, 12, 13, 200, -2]
>>> del x[2] # remove item 3
>>> x
[5, 12, 200, -2]
>>> z = x[1:3] # fatia do vetor": elementos do indice 1 até 3(exclusive)
>>> z
[12, 200]
>>> yy = [3,4,5,12,13] # outra lista
>>> yy[3:] # todos elementos a partir do indice 3(inclusive)
[12, 13]
>>> yy[:3] # todos elementos até indice 3(exclusive)
[3, 4, 5]
>>> yy[-1] # último elemento (um contando do final)
13
>>> x.insert(2,28) # insere 28 no indice 2 (posição 3)
>>> x
[5, 12, 28, 200, -2]
>>> 28 in x # testa se 28 está em x; True(1) ou False(0)
1
>>> 13 in x
0
>>> x.index(28) # retorna o índice do elemento cujo valor 28
2
>>> x.remove(200) # remove o elemento cujo valor é 200
Tipos de dados e objetos – Operações com Listas
s[i] = J substitui elemento
s[i:j] = T substitui grupo de elementos
s.append(x) adiciona elemento
s.index(x) retorna o índice do valor x
s.insert(i,x) adiciona x na posicao i
s.remove(x) remove elemento x
s.reverese() inverte a ordem
s.sort() ordena lista
>>> s = [1,1,2,3,5,8]
>>> s[2] = 'a'
>>> s
[1, 1, 'a', 3, 5, 8]
>>> s.index(5)
4
>>> s.insert(2,'dois')
>>> s
[1, 1, 'dois', 'a', 3, 5, 8]
>>> s.reverse()
>>> s
[8, 5, 3, 'a', 'dois', 1, 1]
>>> s.sort()
>>> s
[1, 1, 3, 5, 8, 'a', 'dois']
>>> help(s)
Sintaxe e estrutura de código da linguagem Python
Codificação de texto (geralmente latin1, cp1252 ou utf-8)
Estrutura baseada em identação
Sintaxe e estrutura de código da linguagem Python
O Python é uma linguagem orientada a objeto.
Sendo assim, as variáveis atributos (dados) e
métodos (rotinas associadas ao objeto) são
acessados usando ponto “.”, sendo que os métodos
devem ser sempre seguidos de parênteses
s.index(x) retorna o índice do valor x
s.append(x) adiciona elemento
s.reverese() inverte a ordem
Loops e Controle de Fluxo
Laços são estruturas de repetição, geralmente
usados para processar conjuntos de
dados, tais como linhas de um arquivo ou registros
de um banco de dados, que
precisam ser processados por um mesmo bloco de
código
Programa básico para plotagem de série temporal
Exemplo de arquivo de precipitação de chuva
temporal.txt
Programa básico para plotagem de série temporal
Exemplo de arquivo de precipitação de chuva
Programa básico para plotagem de série temporal
Exemplo de arquivo de precipitação de chuva
Programa básico para plotagem de série temporal
Exemplo de arquivo de precipitação de chuva
Programa básico para plotagem de série temporal
Exemplo de arquivo de precipitação de chuva
Programa básico para plotagem de mapa de batimetria
Dados de batimetria
xyzbat.txt
507385.66600000
508328.03200000
509270.39800000
510630.53500000
511990.67100000
513962.83600000
515800.00000000
518430.00000000
521566.48900000
526925.53400000
532284.57800000
537938.72100000
543592.86300000
549177.97100000
554763.07900000
560097.20100000
8537740.28000000 -5.11898184
8536974.29000000 -6.95069647
8536208.30000000 -9.94229889
8535187.47000000 -14.07699871
8534166.64000000 -18.47863007
8532835.82000000 -30.37613487
8531160.00000000 -40.83362579
8529280.00000000 -85.00095367
8526859.27000000 -152.88908386
8525004.82000000 -178.02574158
8523150.37000000 -332.76910400
8522917.97000000 -522.62683105
8522685.58000000 -879.72277832
8523703.78000000 -1125.14660645
8524721.99000000 -1309.39135742
8526583.44000000 -1389.79321289
Arquivo shapefile de linha de costa da BTS
Lc_BTS.shp
Programa básico para plotagem de mapa de batimetria
Programa básico para plotagem de mapa de batimetria
Programa básico para plotagem de mapa de batimetria
Programa básico para plotagem de mapa de batimetria
Obrigado pela atenção
Duvidas e sugestões:
[email protected]
[email protected]