A nova revolução da informática surgirá do emprego maciço do arseneto de gálio em lugar de silício (com grande incremento de velocidade), do aparecimento dos discos ópticos (incremento da capacidade de armazenamento de dados), do processamento paralelo (realização simultânea de tarefas informáticas) e do decidido impulso à inteligência artificial (sistemas inteligentes, reconhecimento de imagens e de voz, linguagens naturais).
A definição desses conceitos seria:
- Processamento paralelo.
Execução simultânea de subtarefas de um mesmo problema através de um computador.
São sistemas orientados para um só objetivo, ao qual se chega mais rapidamente por decomposição do tema em diferentes elementos componentes.
São apropriados para resolver tarefas complexas, como problemas científicos, de engenharia ou de defesa.
- Multiprocessamento.
Resolução independente e simultânea de diferentes tarefas através de computador.
Adequado para operações como transações comerciais, nas quais intervenham temas independentes entre si.
- Inteligência artificial.
Ciência que trata do projeto de sistemas que apresentam características associadas à inteligência humana.
Trata-se de ter computadores com a capacidade de perceber, tratar e decidir diante de situações complexas, em lugar de fazê-lo através de programação, que se serve de dados e instruções.
O artifício de inteligência artificial é o mesmo que o da estatística: a decisão mais matematicamente racional que resolva determinado tema.
Por outro lado, o conhecimento humano e, especialmente, sua inter-relação, é dificilmente exprimível mediante um modelo.
Talvez seria mais apropriado perseguir a IAI (imitação artificial da inteligência).
A inteligência artificial precisa da informática, da engenharia, da filosofia, da linguística, da psicologia e das matemáticas, mas acrescentando à complicação interdisciplinar a compreensão de aspectos qualitativos (assim, podemos citar o paradoxo das matemáticas difusas em contraposição às ciências exatas).
As áreas de ação da inteligência artificial estão centradas principalmente em sistemas inteligentes, reconhecimento e processamento de imagens e de voz, e em linguagens naturais.
- Sistemas inteligentes.
São programas informáticos que empregam conhecimentos e regras dedutivas para resolver situações complexas.
Têm capacidade de realizar deduções lógicas a partir de dados; subsequentemente, as regras dedutivas incorporadas proporcionam alternativas e conclusões diante dos raciocínios e condições anteriores, incluindo previamente a petição de nova informação.
Os sistemas inteligentes tratam de temas como diagnóstico médico, controle de tráfico, prospecção mineral, trajetórias espaciais, reações químicas e diagnóstico de motores.
- Visão artificial.
Inclui sistemas que identificam e permitem manipular com precisão um componente numa linha de encaixe, assim como aceitá-lo ou descartá-lo segundo se ajuste ou não aos padrões de qualidade previamente assimilados ao sistema de visão.
Podem incorporar-se a um robô ou então empregar-se como sistemas de visão independentes.
Nos Estados Unidos havia 2.500 sistemas no ano de 1984; previa-se que fossem 4.000 em 1985 e 6.250 em 1986; em meados dos anos 90 espera-se que a base instalada naquele país seja de 200.000 sistemas.
Em 1984, a indústria do automóvel açambarcava 30% do mercado norte- americano e a eletrônica 20%.
O volume de mercado estimava-se em 100.000.000 de dólares.
“No futuro, estas novas tecnologias informáticas poderiam estar relacionadas entre si, quando a inteligência artificial e os sistemas inteligentes precisarão de sofisticadas bases de dados que empreguem linguagens naturais, com grande quantidade de informação armazenada em discos ópticos, processados em paralelo por computadores multiprocessadores.” (P.J. Gill).
Fibras ópticas
Inicialmente, as fibras ópticas foram empregadas para a visão direta de lugares dificilmente visualizáveis ou inacessíveis (como a endoscopia em medicina), aproveitando a faculdade de dirigir um feixe luminoso através de trajetos curvos, mediante fibras de vidro.
Posteriormente empregaram-se em instrumentação analítica como calorímetros de contato, etc.
Contudo, o emprego maciço das fibras ópticas produz-se no campo das telecomunicações, devido ao avanço tecnológico que se vem produzindo nos últimos anos pelo desenvolvimento das fibras mono modo, aproveitando as janelas mais rentáveis por sua capacidade de transmissão de dados, aumento das distâncias entre repetidores e aperfeiçoamento nas técnicas de junção entre fibras.
A função das fibras ópticas é transmitir informação (imagem, som e dados) por intermédio da luz (fótons); a luz assim conduzida não sofre as interferências das perturbações atmosféricas (rádio) e eletromagnéticas (transmissões elétricas mediante condutores metálicos), com a grande vantagem de aumentar notavelmente a capacidade de transmissão de dados.
Estima-se que o mercado mundial de fibras ópticas no ano de 1982 superava os 400 milhões de dólares, que em 1984 deve ter chegado a 1,2 bilhão de dólares e que para o ano de 1987, somente nos Estados Unidos, ultrapassaria os 2 bilhões de dólares.
Laser
O laser permite concentrar grande quantidade de energia em determinado ponto.
O laser de baixa energia trabalha num campo de até uns 100 watts; o de alta energia move-se na gama dos quilowatts (até uns 20 quilowatts atualmente).
O quadro “Valores de densidade de potência de diversos fenômenos” permite comparar a potência gerada por diferentes fontes de energia.
Observe nele a posição dominante da energia do laser.
O gráfico mostra os diferentes captadores de energia e seus rendimentos. Dele pode-se deduzir, por exemplo, que o rendimento mecânico máximo de uma hélice de duas ou três paletas, com o eixo horizontal, mal pode passar de 75% do limite de Betz (45% da energia cinética incidente). Tal rendimento é ótimo para uma velocidade do vento em torno da qual aquele diminua, mais ou menos rapidamente, dependendo das características da hélice.
O meio ativo (geração da radiação) pode ser de estado sólido (rubi, vidro-neodímio, ítrio e alumínio dopado com neodímio) e gasoso (argônio, dióxido de carbono, hélio neônio).
Em geral, nos processos industriais emprega-se o laser de alta energia, de dióxido de carbono, que opera de forma contínua.
As aplicações atuais atêm-se ao campo da medicina (cirurgia, oftalmologia, ginecologia e reabilitação), indústria eletrônica (vídeo disco), indústria militar (direcionamento de tiro), indústria têxtil (corte de tecidos), instrumental químico (espectrômetros), indústria elétrica (soldagem de eletrodos e baterias e cabos a terminais), informática (discos ópticos, fabricação de chips, impressoras laser), optoeletrônica (fonte de luz para fibras ópticas), robótica (visão), meio ambiente (detecção de poluentes à distância) e construção mecânica (soldagem, tratamentos térmicos, metrologia).
A soldadura, que pode ser por cordão ou por pontos, obtém-se com potências de 105 a 107 watts/cm2, alcançando-se temperaturas de milhares de graus, concentrados apenas na zona enfocada pelo laser.
A soldagem do laser compete favoravelmente com a técnica do bombardeio eletrônico sem necessidade de recorrer ao vácuo.
Metalograficamente, a estrutura cristalina resultante é de grão fino, com pouquíssimas impurezas e poros, de forma que suas propriedades mecânicas se equiparam às do metal-base.
Graças ao laser podem-se soldar materiais diferentes e atingir lugares difíceis (mediante condução do raio laser com espelhos), mas exige grande precisão no posicionamento das peças que devem ser soldadas.
Outra aplicação importante do laser na indústria são os tratamentos térmicos.
Pode-se endurecer a superfície do material sem fornecer material exterior, só por mudanças de fase do material-base.
Tecnologias de lâminas delgadas
A aplicação de finas camadas de determinados materiais sobre outros substratos permite obter coberturas com propriedades diferentes ou melhoradas em comparação com as do material-base, ou então obter camadas múltiplas com propriedades específicas individuais.
Consequentemente, empregam-se para baixar custos do produto mais caro (aplica-se apenas na superfície), conseguir propriedades novas (tratamentos superficiais), obter propriedades múltiplas por combinação de várias camadas ou, simplesmente, alterar a estética do produto final.
A tecnologia de lâminas delgadas emprega-se em diversos setores, geralmente vinculados a tecnologias de ponta, como eletrônica, óptica, energia solar, ferramentas de precisão e laser.
Obtêm-se por três diferentes sistemas:
- Deposição de vapor por alto vácuo.
- Pulverização catódica (cathode sputtering).
- Revestimento metálico iônico (ion plating).
As três técnicas realizam-se sob alto vácuo.
A deposição de vapor por alto vácuo emprega-se atualmente para o endurecimento superficial de ferramentas, por deposição de uma fina camada (1 µm – 4 µm) de nitrato de titânio numa câmara de vácuo, a 500°C.
As ferramentas recobertas têm uma duração mais prolongada e maiores velocidades de corte.
A técnica de pulverização catódica consiste em depositar elementos raros, com titânio e o tungsténio mediante bombardeio em uma atmosfera de argônio recobrindo o substrato com uma fina camada do elemento desejado.
A técnica de revestimento iônico baseia-se em romper a primeira estrutura do substrato para depositar uma fina camada de cromo, platina, titânio, cobre, berílio, fósforo, etc.
Um exemplo das aplicações das tecnologias de lâminas delgadas está no processo de conversão fotovoltaico, ou seja, a conversão direta da energia solar em energia elétrica, que se baseia na deposição, em alto vácuo, de uma película fina de silício amorfo, para os painéis solares.
Biotecnologia: engenharia genética
A engenharia genética permite conduzir a produção ou criação de determinados produtos mediante manipulação genética.
Esta tecnologia é muito prometedora, dada a possibilidade de obter diferentes produtos para diferentes setores e aplicações.
Contudo, a curto prazo, os resultados não serão tão otimistas como declaram alguns, já que serão necessários períodos entre 5 e 20 anos para assistir ao que se prevê como desenvolvimento tecnológico espetacular.
Exemplos atuais de produtos biotecnológicos são o hormônio insulina e vários meios para o diagnóstico precoce de doenças.
A bioindústria, derivada da exploração em grande escala da biotecnologia, pode incluir setores tão díspares como mineração, agricultura, química, alimentação e farmacologia.
As aplicações potenciais da engenharia genética, segundo os diferentes setores, estão agrupados no quadro “Aplicações da tecnologia de engenharia genética em diversas áreas”.
Aquicultura
“Atualmente, os alimentos marinhos representam apenas 6% das proteínas consumidas pelo homem e 1% das calorias (…).
As calorias de origem terrestre contidas na carne animal representam seis vezes as calorias dos cereais necessários para a sua obtenção (…).
O lógico seria que a produção majoritária de proteínas de origem animal se desse em países com excedentes de cereais (…).”
Todos esses raciocínios fazem com que muitos países apresentem a aquicultura como uma solução parcial para a alimentação humana, o auto abastecimento de peixe e a geração de riqueza e emprego.
Mas quando se trata de levar à prática essas expectativas não há apenas aspectos positivos: o alto risco do negócio (necessidade de longos períodos para o retorno do investimento, de 3 a 5 anos, e a elevada porcentagem de incerteza sobre o êxito empresarial), a falta de técnicos e de técnicas adequadas e uma regulamentação jurídica incipiente sobre a utilização dos recursos do mar, não favorecem o entusiasmo da empresa privada.
Da mesma forma que na agricultura, onde se investe energia (trabalho) e matérias-primas (fertilizantes, água) e se definem zonas desertas e férteis, na aquicultura devemos contemplar os elementos químicos imprescindíveis (oxigênio, nitrogênio, fósforo, carbono) e a energia necessária para manter um sistema dinâmico e contínuo.
Leia mais em:
- Como entender o impacto das novas tecnologias
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- Entenda as novas tecnologias na produção
- Entenda as novas tecnologias nos escritórios
- Entenda as novas tecnologias na sociedade
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Fonte: Victor Obach – Doutor Engenheiro Industrial. Foi chefe de informática do Grupo Piher. Antigo Presidente da Convenção Informática Latina.
