Autores
| Adriana López | Alex L. Rojas
Palabras claves
- Python - Lenguaje de programación - NumPy - SciPy - Aplicaciones a ciencias naturales
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Libro impreso
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eBook
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CÓMO CITAR
Descripción
El objetivo principal de este libro es dar las herramientas de programación necesarias para resolver problemas computacionalmente a estudiantes de ciencias básicas usando Python. Es nuestra opinión que a diferencia de otras habilidades que deben aprender los estudiantes de ciencias básicas, el aprender a programar debe hacerse a través de la solución de problemas prácticos. En particular, opinamos que los estudiantes deben enfrentarse a problemas que puedan resolver con lo aprendido en sus primeros años de estudios de pregrado. Es por esta razón que cada capítulo en este libro gira alrededor de uno o más problemas específicos y, a medida que avanza el capítulo, se va construyendo una solución a dichos problemas usando el material que queremos desarrollar en el respectivo capítulo y lo aprendido en capítulos anteriores. La construcción de cada solución es progresiva, pues comenzamos resolviendo problemas similares, pero más sencillos hasta llegar a la solución final. Además de introducir las herramientas básicas de programación, este libro describe las librerías astropy, biopython, NumPy, pandas y SciPy. Las librerías NumPy y SciPy son fundamentales para trabajar en computación científica. Mientras que la librería pandas nos permite un manejo eficiente de datos y facilita el análisis exploratorio de datos. En el último capítulo incluimos una breve introducción a astropy y biopython, dos librerías que el lector puede encontrar útil para empezar sus propios proyectos de investigación.
Palabras clave: Python, lenguaje de programación, NumPy, SciPy y aplicaciones a ciencias naturales.
Índice de tablas................................................................................v
Índice de figuras.............................................................................vii
Prefacio.............................................................................................xi
1 Introducción...........................................................................1
1.1 Asignaciones y variables..................................................5
1.2 Cálculos básicos..................................................................9
1.3 Cálculos simbólicos..........................................................12
1.4 Contenedores básicos......................................................14
1.4.1 Listas.............................................................................16
1.4.2 Tuplas............................................................................21
1.4.3 Conjuntos.....................................................................22
1.4.4 Diccionarios.................................................................23
1.5 Funciones............................................................................25
1.5.1 Argumentos................................................................33
1.5.2 Variables locales y globales..................................33
1.6 Visualización básica.........................................................35
1.7 Ejercicios..............................................................................44
2 Control de flujo...................................................................47
2.1 Declaraciones if-else.......................................................48
2.2 Declaraciones if-elif-else...............................................60
2.3 Excepciones.......................................................................61
2.4 Ejercicios.............................................................................63
3 Ciclos...................................................................................67
3.1 Problemas centrales......................................................67
3.2 Ciclos for...........................................................................73
3.3 Ciclos while......................................................................85
3.4 Ejercicios............................................................................91
4 NumPy................................................................................97
4.1 Arreglos NumPy..............................................................98
4.2 Problemas centrales....................................................107
4.3 Eliminación de ciclos for.............................................113
4.3.1 Funciones universales........................................113
4.3.2 Agregaciones........................................................115
4.3.3 Broadcasting..........................................................119
4.3.4 Indexación..............................................................123
4.3.5 Ejemplos adicionales.........................................127
4.4 Álgebra lineal..............................................................147
4.5 Polinomios...................................................................153
4.6 Ejercicios.......................................................................158
5 Manipulación y visualización de datos...................165
5.1 Problemas centrales................................................166
5.2 Objetos pandas.........................................................168
5.3 Estadísticas descriptivas.......................................178
5.4 Selección y filtración...............................................183
5.5 Operaciones en conjuntos de datos...................187
5.6 Indexación jerárquica.............................................195
5.7 Ensamblaje de datos..............................................199
5.7.1 Concatenación..................................................200
5.7.2 Combinación.....................................................202
5.8 Ejercicios....................................................................209
6 Computación científica............................................213
6.1 Interpolación ...........................................................214
6.1.1 Interpolación polinomial...............................215
6.1.2 Interpolación con splines..............................217
6.1.3 Interpolación en dos dimensiones..............219
6.2 Mínimos cuadrados.................................................222
6.3 Integración.................................................................230
6.4 Ecuaciones diferenciales.......................................238
6.5 Ejercicios.....................................................................244
7 Otras librerías de interés........................................247
7.1 Librería biopython..................................................248
7.1.1 Acceso al repositorio Entrez.......................251
7.1.2 Visualización de secuencias.......................255
7.2 Librería astropy........................................................260
7.2.1 Archivos con formato FITS..........................260
7.2.2 Unidades y coordenadas............................269
7.2.3 Tablas de datos..............................................275
7.3 Ejercicios....................................................................290
Glosario................................................................................293
Referencias..........................................................................295
Índice alfabético.................................................................303
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Nombre invertido: López, Adriana
Identificadores:
Afiliación profesional:
Biografía:
Es docente ocasional de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Es estadística de la Universidad Nacional de Colombia, magíster en Matemáticas con énfasis en Estadística de la Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez, magíster en Estadística de la Universidad de Pittsburgh y doctora en Estadística de la misma Universidad. Previo a su actual trabajo, se desempeñó laboralmente en la Universidad Carnegie Mellon en Qatar. adriana.lopez04@uptc.edu.co |
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Nombre invertido: Rojas, Alex L.
Identificadores:
Afiliación profesional:
Biografía:
Es docente asociado de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Recibió su doctorado en Estadística de la Universidad Carnegie Mellon y ha enseñado Estadística en programas de pregrado y posgrado en diferentes áreas del conocimiento. Su principal interés es la conservación de los bosques Andinos. alex.rojas01@uptc.edu.co |
