Linguagem de programação JULIA: uma alternativa open source e de alto desempenho ao MATLAB

Abstract

<p>O MATLAB® é um dos principais softwares utilizados nos cursos de ciências exatas e de engenharia para o ensino de programação numérica e pesquisa científica, em função de sua sintaxe de alto nível e dos diversos toolboxes do seu amigável ambiente de programação. Apesar das muitas vantagens, é um software proprietário que apresenta um alto custo de aquisição para as instituições de ensino e uso individual. Além disso, possui código fonte fechado e os programas nativos “.m” não são plenamente compatíveis em outros ambientes de programação com suporte a esse formato de arquivo. Embora existam softwares livres e open source com relativa semelhança de IDE (Integrated Development Environment ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) e sintaxe de código, muitos desses softwares apresentam baixo desempenho computacional em relação ao MATLAB®. Dessa forma, o objetivo no presente trabalho é apresentar a linguagem de programação Julia, como alternativa ao MATLAB®, no ensino de programação numérica e simbólica, bem como de pesquisa científica. Neste trabalho são comparadas as características das duas linguagens de programação, sendo apresentado um benchmark entre as linguagens em que se avaliam o tempo de execução e os resultados dos cálculos. Para isso, foram implementados em JULIA e em MATLAB® os algoritmos Série de Fibonacci Recursiva e Gráfico 2D dos polinômios de Berstein e, ainda, utilizadas as funções nativas de cálculo simbólico, algébrico e equação diferencial numérica Runge-Kutta 45.</p>