Computação Numérica com Python

Introdução

Neste laboratório, mergulharemos no mundo da computação numérica usando Python. Imagine um cenário na era dos dinossauros, onde um mago terrestre primitivo está tentando prever o movimento de corpos celestes usando cálculos numéricos básicos. O objetivo do mago é entender os conceitos de computação numérica e aplicá-los para resolver problemas matemáticos simples.

Configurando o Ambiente Python

Nesta etapa, configuraremos um ambiente Python para computação numérica.

Vamos escrever um simples trecho de código Python para realizar cálculos numéricos básicos. Adicione o seguinte código a /home/labex/project/numerical_computing.py:

## numerical_computing.py
## Performing basic numerical computations

## Addition
result_addition = 3 + 5
print("Result of addition:", result_addition)

## Subtraction
result_subtraction = 10 - 3
print("Result of subtraction:", result_subtraction)

Execute o script:

python numerical_computing.py

A informação abaixo deve ser exibida no seu terminal:

Result of addition: 8
Result of subtraction: 7

Trabalhando com a Biblioteca NumPy

Nesta etapa, apresentaremos a biblioteca NumPy para computação numérica. Trabalharemos com arrays, realizaremos operações básicas e calcularemos valores estatísticos.

Agora, vamos adicionar código a /home/labex/project/numpy_operations.py para realizar cálculos numéricos básicos usando a biblioteca NumPy.

## numpy_operations.py
## Working with NumPy Library

import numpy as np

## Creating arrays
array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
array2 = np.array([6, 7, 8, 9, 10])

## Performing array operations
result_addition = array1 + array2
print("Result of addition:", result_addition)

## Calculating mean
mean_value = np.mean(array1)
print("Mean value of array1:", mean_value)

Execute o script:

python numpy_operations.py

A informação abaixo deve ser exibida no seu terminal:

Result of addition: [ 7  9 11 13 15]
Mean value of array1: 3.0

Resumo

Neste laboratório, exploramos os fundamentos da computação numérica usando Python. Configuramos um ambiente Python, realizamos cálculos numéricos básicos e trabalhamos com a biblioteca NumPy para manipular arrays e calcular valores estatísticos. Este laboratório fornece uma base sólida para a compreensão dos conceitos de computação numérica e sua aplicação em Python.