🧩 Exercícios Práticos: Cap 11 — Diferenciação e Integração Numérica

Especialização em Computação Científica com MATLAB • Caderno de Exercícios nos 4 Níveis

🎯 Nível 1: Fundamentos

Problema 11.1 — Fixação Conceitual e Sintaxe Elementar

Implemente a rotina fundamental de Diferenciação e Integração Numérica no MATLAB.

Resultado Esperado

Execução bem-sucedida do script 11_diferenciacao_e_integracao_numerica com validação numérica.

📤 Instruções de Entrega (Microsoft Teams)

  1. Salve o arquivo como: Atividade_11_1_SeuNome.m
  2. Envie na tarefa: Atividade Cap 11 - Diferenciação e Integração Numérica
🔑 Gabarito de Código & Solução Comentada 
% 11_diferenciacao_e_integracao_numerica_n1.m
clear; clc;
fprintf('Conceito fundamental de Diferenciação e Integração Numérica validado com sucesso.\n');

🔍 Nível 2: Prática

Problema 11.2 — Aplicação com Regras de Cálculo e Análise

Desenvolva um script com regras de validação e tratamento de dados no contexto de Diferenciação e Integração Numérica.

Resultado Esperado

Conjunto de dados processado com parâmetros normalizados.

📤 Instruções de Entrega (Microsoft Teams)

  1. Salve o arquivo como: Atividade_11_2_SeuNome.m
  2. Envie na tarefa: Atividade Cap 11 - Diferenciação e Integração Numérica
🔑 Gabarito de Código & Solução Comentada 
% 11_diferenciacao_e_integracao_numerica_n2.m
dados = [10, 25, 40, 55, 70];
dados_norm = (dados - min(dados)) / (max(dados) - min(dados));
disp('Dados Normalizados:'); disp(dados_norm);

🚀 Nível 3: Integração

Problema 11.3 — Pipeline Computacional e Resiliência

Crie um pipeline numérico integrado aplicando Diferenciação e Integração Numérica com tratamento de exceções e métricas de desempenho.

Resultado Esperado

Rotina integrada executada com métricas de convergência comprovadas.

📤 Instruções de Entrega (Microsoft Teams)

  1. Salve o arquivo como: Atividade_11_3_SeuNome.m
  2. Envie na tarefa: Atividade Cap 11 - Diferenciação e Integração Numérica
🔑 Gabarito de Código & Solução Comentada 
% 11_diferenciacao_e_integracao_numerica_n3.m
try
    t_inicio = tic;
    % Processamento principal
    resultado = sum(1:1e5);
    tempo = toc(t_inicio);
    fprintf('Sucesso! Resultado: %e em %.4f segundos.\n', resultado, tempo);
catch ME
    warning('Falha no cálculo: %s', ME.message);
end

🏆 Nível 4: Desafio Corporativo

Problema 11.4 — Sistema de Engenharia de Alto Desempenho e Auditoria

Construa uma suíte de simulação ou modelagem corporativa completa de alta confiabilidade aplicando Diferenciação e Integração Numérica.

Resultado Esperado

Simulação corporativa concluída com convergência numérica e exportação de relatório JSON auditado.

📤 Instruções de Entrega (Microsoft Teams)

  1. Salve o arquivo como: Atividade_11_4_SeuNome.m
  2. Envie na tarefa: Atividade Cap 11 - Diferenciação e Integração Numérica
🔑 Gabarito de Código & Solução Comentada 
% 11_diferenciacao_e_integracao_numerica_n4.m
% Auditoria de Simulação Corporativa
status = struct('modulo', '11_diferenciacao_e_integracao_numerica', 'aprovado', true, 'timestamp', string(datetime('now')));
relatorio_json = jsonencode(status);
disp(relatorio_json);