Introdução à Programação Científica

Código:

EBE0165

Sigla:

IPCOM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências de Base

Ocorrência: 2017/2018 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.fe.up.pt/course/view.php?id=2768
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	91	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Desenvolver conhecimentos e capacidades em: princípios, conceitos e métodos da computação com ênfase especial nas aplicações científicas e de engenharia; resolução de problemas e técnicas de programação; algoritmos fundamentais e estruturas de dados; utilização de computadores na resolução de problemas científicos, de engenharia e em particular da bioengengharia.
Como objetivo operacional, os alunos deverão dominar o ambiente MatLab, que deverá ser o meio de programação usado.

Resultados de aprendizagem e competências

Esta UC pretende contribuir para o desenvolvimento de competências de programação em linguagem Matlab de trabalho autónomo e em grupo dos estudantes e de preparação de relatórios escritos e de documentação de programas.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. INTRODUÇÃO
1.1. Organização de um computador
1.2. Exemplos de utilização de computadores em BioEngenharia
1.3. Representação numérica em computador

2. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO
2.1. Introdução
2.2. Linguagens de programação - objectivos
2.3. Paradigmas de programação
2.4. Compilação e interpretação
2.5. Famílias de linguagens de programação
2.6. Os blocos básicos de programação
2.7. Programação estruturada

3. INTRODUÇÃO AO MATLAB
3.1. Vantagens e desvantagens do Matlab
3.2. O ambiente do Matlab
3.3. Vectores e matrizes em Matlab
3.4. Funções
3.5. Introdução ao traçado gráfico

4. PROGRAMAÇÃO IMPERATIVA
4.1. Introdução
4.2. Instruções básicas
4.3. Composição de instruções
4.4. Vectores lógicos e vectorização
4.5. Exemplos em Matlab

5. FUNÇÕES
5.1. Introdução
5.2. Passagem de argumentos
5.3. Variáveis globais
5.4. Funções de funções
5.5. Aplicações de programação em Matlab

6. DADOS E ESTRUTURAS DE DADOS
6.1. Dados complexos
6.2. Funções com cadeias de caracteres
6.3. Dados multidimensionais
6.4. Exemplos de aplicação em Matlab

7. INSTRUÇÕES DE ENTRADA-SAÍDA
7.1. Comandos de leitura e escrita
7.2. Noções de registo e ficheiro
7.3. Operações com ficheiros

8. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO EM BIOENGENHARIA

8.1. Introdução à análise estatística de dados multidimensionais
8.2. Introdução ao processamento de sinal biológico em Matlab
8.3. Introdução ao processamento de imagem em biologia e medicina

Bibliografia Obrigatória

J. Michael Fitzpatrick and Akos, Ledeczi; Computer Programming with MATLAB, 2015 (versão Apple iBooks para iPads, iPhones and Mac-s, e PDF para Windows e outros sistemas operativos. Disponível em cs103.net. )

Bibliografia Complementar

The Math Works; Getting Started with Matlab
The Math Works; Matlab Application Toolbox
Fernando Martins; Prontuário do MATLAB, Edições FEUP
Chapman, Stephen J.; MATLAB programming for engineers. ISBN: 0-534-42417-1
S. R. Otto, J. P. Denier; An Introduction to programming and Numerical Methods in Matlab, Springer, 2005. ISBN: ISBN-10:1-85233-919-5; ISBN-13: 978-185233-919-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas (TP)
Aulas de exposição teórica e de apresentação-resolução de problemas de programação.

Aulas práticas (P)
Aulas de carácter laboratorial de resolução de problemas de programação em laboratório computacional.

Software

Matlab

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	60,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	4,00
Estudo autónomo	28,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho laboratorial	24,00
Total:	112,00

Obtenção de frequência

Cumprimento da assiduidade, não excedendo o número limite de faltas correspondente a 25% das aulas previstas.
Estarão dispensados da verificação das condições de assiduidade:
- Os casos previstos na lei, nomeadamente os trabalhadores estudantes;
- Os estudantes que, em ano letivo anterior, tenham cumprido a assiduidade e tenham obtido uma classificação da avaliação laboratorial igual ou superior a 9 valores.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final (NF) tem duas componentes:

- Componente laboratorial, composta por dois trabalhos. Um realizado individualmente em sala de aula (TP1) e o segundo (TP2) em grupo com o peso de 40% e 60%, respetivamente. A classificação laboratorial (CL) é obtida pela seguinte expressão:

CL= 0.4*TP1+0.6*TP2 (CL deve ser pelo menos 9 valores)

Nota:

Nota: Os alunos que tiveram frequência no ano letivo anterior podem manter essa classificação, não necessitando de frequentar as aulas práticas e realizar os 2 trabalhos laboratoriais. Para o efeito DEVEM enviar um requerimento para o campilho@fe.up.pt. Se optarem pela frequência das aulas práticas a nota de frequência anterior é anulada.

- Componente escrita, composta por duas provas (PE1 e PE2) sem consulta a realizar em Novembro e em Janeiro

NF é calculada de acordo com a expressão:


Se CL >= 9
NF=0.3*PE1+0.3*PE2+0.4*CL, se (PE1+PE2)/2 > 8 valores
NF=0.5*PE1+0.5*PE2 se (PE1+PE2)/2 <= 8 valores

Se CL < 9 --> NF = CL

Provas e trabalhos especiais

Serão realizadas duas provas escritas sem consulta e 2 trabalhos laboratorias de programação. Um dos trabalhos é realizado individualmente em sala de aula e o segundo em grupo, com o peso de 40% para o primeiro e de 60% para o trabalho de grupo.
Os estudantes com negativa na componente escrita da primeira prova poderão optar por uma prova escrita especial em substituição da 2ª prova escrita, e na mesma data desta, com avaliação integrada de toda a matéria. Devem informar os docentes da disciplina da sua opção.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estes estudantes serão sujeitos ao mesmo regime de avaliação dos alunos ordinários.