Grandes ideias na teoria da ciência da computação
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GREAT IDEASGREAT IDEASIN THEORETICAL COMPUTER SCIENCEIN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE
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EQUIPEEQUIPEDiego TavaresDiego TavaresRaiff AndersonRaiff Anderson
Tárcito LuaTárcito LuaVictor BatistaVictor Batista
GREAT IDEASGREAT IDEAS IN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE IN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE
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O QUE É CIÊNCIA DA
COMPUTAÇÃO ?
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• Computação não é apenas estudar programação
• O computador é uma ferramenta• Conjunto de ferramentas e ideias para a
compreensão de sistemas
O QUE É O QUE É CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOCIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO??
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• Maturidade matemática• Exercitar o raciocínio lógico• Estar preparado para estudar conteúdos
novos todo o tempo
O QUE É NECESSÁRIO O QUE É NECESSÁRIO PARA ENTENDER PARA ENTENDER COMPUTAÇÃO?COMPUTAÇÃO?
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• O Bacharel em Ciência da Computação é o profissional capacitado a solucionar problemas do mundo real, por meio da construção de modelos computacionais e de sua implementação.
• Capacidade para aplicar seus conhecimentos de forma independente e inovadora, acompanhando a evolução de setor e contribuindo na busca de soluções nas diferentes áreas de aplicação da computação;
http://www.di.ufpb.br/node/14
O CIENTISTA O CIENTISTA DA COMPUTAÇÃODA COMPUTAÇÃO
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FÍSICA X COMPUTAÇÃO
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• A física é a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais.
• Físicos buscam por irregularidades para encapsulá-las em leis gerais.
• Cientistas da computação geralmente trabalham no sentido oposto.
FÍSICA FÍSICA VERSUS VERSUS COMPUTAÇÃOCOMPUTAÇÃO
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QUESTÕESMOTIVACIONAISMOTIVACIONAIS
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• O que é um algoritmo?• O que é um programa?• Você sabia que existem diferentes tipos de
infinitos?
QUESTÕES QUESTÕES MOTIVACIONAISMOTIVACIONAIS
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CRIANDO UM SITEDE APOSTAS ONLINE
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• Criando um jogo de roleta online• Como será o jogo?• Como o jogador ganha ou perde?• Qual a probabilidade de ganhar?• O que pode dar errado?
CRIANDO UM SITE DE CRIANDO UM SITE DE APOSTAS ONLINEAPOSTAS ONLINE
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FACTORINGFACTORING IS HARD IS HARD
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FACTORINGFACTORING IS HARD IS HARD
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• Computador Quântico?
O que Fazer então? O que Fazer então?
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O que Fazer então? O que Fazer então?
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• Alguns processos são extremamente difíceis de serem revertidos.
Física e ComputaçãoFísica e Computação
• Nível microscópico: • Nível macroscópico:
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Factoring is Hard
• Site de Apostas Online– Realiza-se a implementação com multiplicações por
números grandes e primos.• Não apenas fatorar os números é difícil como também
determinar se o ultimo dígito de um dos fatores é ou não 7.
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COMPASS ANDSTRAIGHTEDGESTRAIGHTEDGE
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• Algoritmo criado na Grécia antiga usado para criar complexas figuras geométricas usando apenas régua e compasso.
• Analogamente na computação criamos algoritmos que usam um conjunto limitado de operações simples para resolver problemas complexos.
COMPASS AND COMPASS AND STRAIGHTEDGESTRAIGHTEDGE
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O ALGORTIMO MDC DE EUCLIDESDE EUCLIDES
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Como reduzir uma fração grande como 510/646 ao um termo menor?
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
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Como reduzir uma fração grande como 510/646 ao um termo menor?
Fatorando !
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESFatoraçãoFatoração
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESFatoraçãoFatoração
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESFatoraçãoFatoração
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESFatoraçãoFatoração
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
A observação de A observação de EuclidesEuclides
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
B = q.A+rB = q.A+r
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
B = q.A+rB = q.A+rr = B-q.Ar = B-q.A
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
B = q.A+rB = q.A+rr = B-q.Ar = B-q.A
MDC(A,B)=MDC(r,A)MDC(A,B)=MDC(r,A)
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
MDC(510,646) = MDC(136,510)MDC(510,646) = MDC(136,510)
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O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDESA observação de EuclidesA observação de Euclides
MDC(136,510) = MDC(102,136) MDC(136,510) = MDC(102,136)
MDC(102,136) = MDC(34,102) MDC(102,136) = MDC(34,102)
![Page 35: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/35.jpg)
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
MDC(0,34) = 34MDC(0,34) = 34
![Page 36: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/36.jpg)
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
MDC(0,34) = 34MDC(0,34) = 34
Se A for maior que B troque as posiçõesSe A for maior que B troque as posiçõesif(if(AA====00) {) {returnreturn B B;;} else {} else {
returnreturn MDC(A%B,A) MDC(A%B,A);;}}
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• Quantos restos teremos que calcular?• Quão menor ficam os números a cada passo?
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
![Page 38: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/38.jpg)
• Quantos restos teremos que calcular?• Quão menor ficam os números a cada passo?
B%A < B/2
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
![Page 39: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/39.jpg)
• Quantos restos teremos que calcular?• Quão menor ficam os números a cada passo?
B%A < B/2
• Existe uma forma de torna-lo mais eficiente?
O ALGORITMO MDC DE O ALGORITMO MDC DE EUCLIDESEUCLIDES
![Page 40: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/40.jpg)
CONSIDERAÇÕESFINAISFINAIS
![Page 41: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/41.jpg)
• Espera-se que o Cientista da Computação saiba como resolver problemas - uma vez que isto é considerado mais importante do que acumular informações.
• Deve estar preparado para lidar com mudanças e enfrentar desafios.
CONSIDERAÇÕES CONSIDERAÇÕES FINAISFINAIS
![Page 42: Grandes ideias na teoria da ciência da computação](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022052413/559895591a28abcb348b461e/html5/thumbnails/42.jpg)
GREAT IDEASGREAT IDEASIN THEORETICAL COMPUTER SCIENCEIN THEORETICAL COMPUTER SCIENCE