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Para que serve a física computacional?
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Artigo postado por: Digo Jr., Tecnólogo em Recursos Humanos, em 01/07/2009.
É colunista desde 03/04/2009.
* O JornalLivre.com.br não se responsabiliza pela publicação deste artigo.
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A Física computacional é uma área de pesquisa interdisciplinar que envolve o uso de conceitos e técnicas da Física e da Ciência da computação.
Índice esconder
1 Abordagem tradicional
2 Abordagem moderna
3 Integração com outras Ciências
3.1 Neurociência
3.2 Lingüística
4 Referências
5 Ver também
6 Ligações externas
Abordagem tradicional
Gráfico do espaço de fase de um pêndulo caótico, gerado utilizando métodos de integração numérica.
Um assunto tradicional da Física computacional é o uso de métodos computacionais para a solução de problemas para os quais já existe uma teoria quantitativa1. Esse estudo é importante pois muitos sistemas físicos são descritos por equações que não podem ser resolvidas por meio da álgebra.
As técnicas desenvolvidas permitem a solução de várias classes de problemas em diversas áreas da Física. São utilizados métodos de integração numérica para a solução de equações diferenciais ordinárias, métodos estatísticos como o método de Monte Carlo, métodos matriciais para a solução de problemas de autovalores e autovetores, entre outros.
Abordagem moderna
Atualmente, a Física computacional possui atuação muito mais abrangente que a tradicional. O conhecimento em Ciência e Engenharia da Computação é utilizado como ferramenta para os avanços tanto em Física teórica como experimental, ao mesmo tempo em que conceitos da Física são aplicados à Teoria da computação2.
São desenvolvidos métodos para a Mineração de dados34, conhecida também pelo termo inglês data mining, com o objetivo de reconhecer padrões e auxiliar a formulação de hipóteses a respeito de dados obtidos por meio da Física experimental. Para essa tarefa, são muito utilizadas técnicas de Estatística, Inteligência artificial e Processamento de sinais.
É estudada também a Visualização computacional5, com o objetivo de facilitar a interpretação dos dados, cada vez mais complexos, por parte do físico. Ela é utilizada tanto durante o processo de simulação, no trabalho de Física teórica, como no processo de Mineração de dados.
Integração com outras Ciências
Os profissionais da Física computacional, por possuírem uma formação de natureza interdisciplinar, muitas vezes participam de pesquisas envolvendo outras áreas do conhecimento além da Física e da Ciência da computação.
Neurociência
Aquisição de dados e processamento de sinais do neurônio H1 da mosca no DipteraLab.
A Neurociência é uma área de pesquisa que conta com o auxílio de físicos computacionais67, que contribuem com seus conhecimentos nas áreas8 de Física teórica, utilizando conceitos da Física e técnicas computacionais para modelar o cérebro, e de Física experimental e construção de hardware e software para laboratório, com o objetivo de coletar os dados experimentais necessários.
Lingüística
Alguns9 físicos computacionais, interessados na Lingüística computacional, trabalham em áreas de pesquisa relacionadas à interação humano-computador por meio de linguagem natural. Um dos objetivos é beneficiar a pesquisa em Física e outras ciências, fornecendo maior integração entre linguagem matemática e linguagem natural10.
Referências
↑ Conteúdo da disciplina de Física Computacional I (IFSC-USP).
↑ Tópicos da I Escola de Física Computacional Moderna.
↑ Descoberta e classificação de padrões.
↑ Computational Physics at Carnegie Mellon.
↑ Visualização científica.
↑ DipteraLab - Links sobre Neurobiofísica.
↑ Computational Neurophysics Lab at UNC Chapel Hill.
↑ DipteraLab - Áreas do conhecimento.
↑ Linhas de pesquisa - IFSC-USP.
↑ As linguagens do conhecimento.
Ver também
Métodos numéricos em física
Modelagem computacional
Física
Ligações externas
Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo.
Instituto de Física da Universidade de Brasília.
A Universidade e as Profissões - Físico computacional.
Universidade Federal de São Carlos
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