Introdução

O que é Python?

Python é uma linguagem de programação. Isso significa basicamente duas coisas:

  1. existem regras que determinam como as palavras são dispostas, já que é uma linguagem;
  2. o texto descreve instruções para o computador realizar tarefas.

Ou seja, podemos escrever um documento - que chamamos de código fonte - em Python para o computador ler e realizar nossos desejos e tarefas. Python tem algumas características interessantes:

  • é interpretada, ou seja, o interpretador do Python executa o código fonte diretamente, traduzindo cada trecho para instruções de máquina;
  • é de alto nível, ou seja, o interpretador se vira com detalhes técnicos do computador. Assim, desenvolver um código é mais simples do que em linguagens de baixo nível, nas quais o programador deve se preocupar com detalhes da máquina;
  • é de propósito geral, ou seja, podemos usar Python para desenvolver programas em diversas áreas. Ao contrário de linguagens de domínio específico, que são especializadas e atendem somente a uma aplicação específica;
  • tem tipos dinâmicos, ou seja, o interpretador faz a magia de descobrir o que é cada variável.

Por essas e várias outras características, Python se torna uma linguagem simples, bela, legível e amigável. É uma linguagem utilizada por diversas empresas, como Wikipedia, Google, Yahoo!, CERN, NASA, Facebook, Amazon, Instagram, Spotify… [1]

O desenvolvimento de Python começou no final da década de 1980, por Guido van Rossum. Ele decidiu usar esse nome porque estava lendo um roteiro de Monty Python, um grupo de comédia inglês da década de 1970. A documentação oficial do Python contém muitas referências aos filmes e personagens desse grupo.

Um resumo das versões desta linguagem:

  • Versão 1.0 foi publicada em Janeiro de 1994.
  • Versão 2.0 foi publicada em Outubro de 2000.
  • Versão 3.0 foi publicada em Dezembro de 2008. 3.7 é a versão mais recente.

Exemplos

Vamos ver alguns exemplos sobre o uso de Python no mundo real.

BitTorrent

O protocolo Torrent é muito utilizado para transferir quantidades grandes de dados para diversos computadores. O primeiro programa a implementar esse protocolo foi desenvolvido inteiramente em Python, pela BitTorrent, Inc.! [2]

Django

Django é um conjunto de pacotes para desenvolvimento web. E é baseado em Python :)

Um objetivo de Django é desenvolver facilmente websites complexos e que lidam com bancos de dados grandões. Alguns sites desenvolvidos em Django: Instagram, The Washington Times, Disqus, Mozilla, National Geographic. [6]

Dropbox

O popular serviço de armazenamento de dados em Nuvem Dropbox tem diversas partes da infraestrutura feita em Python. [5] O aplicativo para computadores é feito em Python e grande parte da infra estrutura dos servidores deles também é!

Estudo sobre erupções solares

Não somente a indústria utiliza Python, muitos pesquisadores utilizam em diversas áreas científicas.

É possível de modo bem simples estudar as erupções solares desde 1992 até hoje. O Observatório Real da Bélgica tem um banco de dados sobre o número de manchas solares, e disponibilizam online para estudos. [4] Veja como é o código para visualizar a atividade solar desde 01/01/1992 em cada parte (norte e sul) do Sol:

import pandas as pd     # isso aqui gerencia os dados
import matplotlib.pyplot as plt    # isso aqui permite fazer gráficos

# pega os dados solares de WDC-SILSO, Royal Observatory of Belgium, Brussels
sun = pd.read_table('http://sidc.oma.be/silso/INFO/sndhemcsv.php', sep=';', encoding = "ISO-8859-1", header=-1)

# faz o gráfico de cada hemisfério do sol
fig = plt.figure()
plt.scatter(sun[3], sun[5], label='Norte', alpha=0.5)
plt.scatter(sun[3], sun[6], label='Sul', alpha=0.5)

plt.title("Atividade solar diária\n")
plt.ylabel('Número de manchas solares')
plt.xlabel('Ano')
plt.legend(loc='upper right')

plt.show()

E o resultado desse código é a seguinte imagem:

_images/exemplo_sol.png

Erupções solares desde 1992, separadas por hemisférios (norte e sul) do Sol.

Física de Partículas

O premio Nobel de 2013 em Física foi para os cientistas que estudaram como as partículas elementares adquirem massa, conhecido como Mecanismo de Higgs. [7] Uma nova partícula foi descoberta em 2012: o Bóson de Higgs. Você pode ler todos os detalhes super técnicos neste artigo aqui que os cientistas do CERN publicaram.

Caso você esteja interessado apenas na parte computacional, você pode refazer toda a análise dos dados experimentais utilizando Python! Existe uma apostila online que ensina passo a passo como obter os dados experimentais e simulações teóricas para reproduzir o gráfico a seguir.

_images/H4l_mass_v3.png

Reprodução dos resultados científicos publicados em 2012 sobre a descoberta do Bóson de Higgs. Gráfico obtido com o código publicado na apostila online, que utiliza dados públicos do experimento CMS, no CERN.