unifvasf iii jornada de iniciaÇÃo cientÍfica prof. hélio magalhães de oliveira 20/09/2008 1

UNIFVASF

III JORNADA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

Prof. Hélio Magalhães de Oliveira

20/09/2008

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Assunto: ENGENHARIA

O primeiro estabelecimento dedicado ao ensino de Engenharia (engeigneur) foi a

Ecole Nationale de Ponts et Chaussées.

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Brasil• Escola Politécnica do RJ, 1875• Escola de Minas de Ouro Preto,

1876• Escola Politécnica da USP,

1894• Escola de Engenharia de Pernambuco,

1895 Lei estadual n.84 de 3/07/1895

engin « machine de guerre »

Paris, arrêt du Roi du 14 février 1747

A guisa de Título: pretérito, futuro, condicional...

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Telegrafia

• 1855 Telégrafo Rio a Petrópolis

• 1873 Western Inglesa ganha concessão de 99 anos para cabos telegráficos.

• Ingleses detém tecnologia de lançar cabos submarinos. (C. Field)

1894 – Mal. Rondon (fronteiras Bolívia e Paraguai) estende linhas até o Acre

O Pretérito...

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Telefonia• D. Pedro II vê o

telefone de Graham Bell (×Meucci) na Feira do bicentenário dos EUA (Filadélfia).

• Controvérsias...

Rádio

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H. Hertz

R. Landell

Em Abril de 1919, RecifeAugusto Joaquim PereiraRádio Clube de Pernambuco

Lee de Forest, 1906

Triodo (pai da eletrônica) 1926 trilha sonora em filmes

Nasce a Eletrônica!

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Eniac– 1937: Princípios

das portas lógicas

– 1946: ENIAC Primeiro BUG

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Eniac

18.000 Válvulas 70.000 resistores 10.000 capacitores 6.000 chaves 30 m 3 m 1 m

MTBF # 1h

140 kW consumo100 kHz relógio 5.000 adições por segundo500 multiplicações por segundo

ENIAC & MARK 1

9

10

Transistor

Invenção 1947 / Patente 1948Produção comercial 1954Prêmio Nobel em 1956

Bardeen, Schockley, Brattain

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Armazenagem

1951 : JFET/Disco duro IBM 1953 : Memórias toroidais

5 Mbytes50 discos60 cm

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A memória RAM nos anos 1950

MEMÓRIAS

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O fim da era das válvulas1955: Fim des válvulas em circuitos lógicosprimeira calculadora IBM com 2.200 transistors50.000 : pontos de solda

1958

1955/1960

Paul Eisler, 1941

Circuitos Impressos

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Lógicas

– 1950-1961: RTL(componentes discretos)

– 1961 FET «industrial»– 1961-70: RTL integrado – 1962: ECL / CML

(1968 MECL III)– 1962: TTL (Texas)– 1963: CMOS (labo - 10m)

Claude Elwood Shannon, 1948 - Teoria da Informação

Eletrônica DigitalComunicação Digital

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Circuitos Integrados

1958 : Primeiro CI (Texas / Kilby) Fim 1958 / 5 componentes / Ge /1959 : Transistor planar 1960 : primeiro verdadeiro circuito integrado por Noyce1961 : Fabricação em escala (10 +caros que discretos)

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Perfuradora de Cartões Rolo perfurador

Babbage engine(dinossauro)

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processador–1968 : SRAM integrada

–1970 : DRAM 1Kbit (1103 d’INTEL)

–1971 : Processador 4004 INTEL : 15/11/1971(2250 Transistores 108 kHz, 4 bits)1969 Ted Hoff

Processadores

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Evolução dos Processadores

PCB 4004

Pentium III EON

100 kHz 3,0 GHz

PentiumIV : 42.106 TMOS(0,18m)

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Evolução das Memórias

256 Mbits DRAM (acesso pag 6 ns)128 Mbits SRAM (7 ns)

1Gbit (demo NEC)0,2m

64 MBit

DynamicStatic

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Evolução : PLD/FPGA

1983 : PAL22V10

Dispositivos Lógicos ProgramáveisField Programmable Gate Array

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Evolução da Programação1950 : Invenção do assembler1951 : Invenção do primeiro compilador1957 : criação da 1a linguagem universal, FORTRAN John Backus1958 : LISP (LISt Processing)1960 : publicação do COBOL fazendo sumir o ALGOL. 1964 : BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code)1964 : IBM cria a PL/I (Programming Language I). 1964 : criação do código ASCII (padronizado em 1966). 1968 : PASCAL por Niklaus Wirth. 1970 : Ken Thompson cria B (em referência a BCPL). 1971 : Dennis Ritchie faz evoluir B para C (compilado)1972 : primeira linguagem orientada a objeto, SmallTalk1973 : UNIX em C1979 : ADA (Jean Ichbiah) escolhida pelo Pentagono1983 : C++ de Bjarn Stroustrup 1995 : JAVA

Seymour Rubinstein 1979

www – world wide web 1990’s

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http – hypertex transfer protocol.

html – hypertext markup language

Tim Berners-Lee

Robert Cailliau

Conseil Européen pour la Recherche Nucleaire (CERN)

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Balanço brasileiro em 2008• ~150 milhões de assinantes:

– 40 milhões com telefone fixo– 110 milhões com celulares (80% pré-pago)– 4 milhões com TV por assinatura– 6 milhões com Internet banda larga

• 16% da população não acessa a telefonia fixa ou sequer telefone público

• 41% dos municípios brasileiros – mais de 10% da população do País -não tem telefonia móvel

CARGA TRIBUTÁRIA• 44% em telecomunicações, campeão no ranking mundial

(EUA 3%).

O PRESENTE

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Alessandro Volta circa 1800

COMPARAÇÃO

COMPARAÇÃO

28

ABC a voz de ouro

Texas, 1954

O PRESENTE

Memórias

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5 Mbytes50 discos60 cm

COMPARAÇÃOTV OLD TV

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J. Baird

O PRESENTE

Zworykin

Estúdio Monrouge

O PRESENTE

COMPARAÇÃO

Multiplexor Placa SONET

32J.E. Baudot

O PRESENTE

COMPARAÇÃO

MESA TELEFONICA SDH

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Almon Strowger 1889

Comutação automática

O PRESENTE

COMPARAÇÃO

Gravador 1963mp3 3 GB

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iPod

O PRESENTE

COMPARAÇÃO

Disco duro 800 kB IBM/3

Pen driver 8 GB

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O PRESENTE

COMPARAÇÃOQuick take Mac Celular

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O PRESENTE

COMPARAÇÃO

Conexão fiosFibras ópticas

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O PRESENTE

Mouse

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Altair

Mac

COMPARAÇÃO

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Notebook thinpad

O PRESENTE

COMPARAÇÃO

41Palm top

Edward Roberts

Jack Kilby1972

COMPARAÇÃO:

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O PRESENTE

Novas tecnologias

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GPSCarte à puce (smart cards)

Vigilância GPS Códigos de barras

Sistemas de rádio localização

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LORAN (radiogoniométricos) 40´sTransit Navigation System (satélite) 60´sGPS experimental 78GLONASS experimental 82GPS Navstar EUA 90´sGLONASS - Rússia 90´sGNSS – Europeu 98GALILEO – Europa 05

Erros típicos nas localizações em aplicações civis são inferiores a 100 m (10 mm até 5 mm).

O primeiro sistema civil é o Galileo, iniciativa européia (custo €3 bilhões)

IMPLANTES

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O FUTURO

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Eletrônica molecular

DIODE

MEMOIRETRANSISTOR

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Computação paralela com DNA(perspectivas após 1994)

1- DNA: Fita duplaCadeias compostas por A,T,G,CLigações A-T, C-Gsopa de 1018 moléculas num tuboMétodo de síntese e análise

2- Problemas: Caminho hamiltoniano (exemplo possível)rota do caixeiro viajante caminho ligando

cidades passando uma só vez por caminho minimizando uma função custo--

Problema NP completo. E agora, Sostenes?

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DE VOLTA AO FUTURO• Pode uma inteligência criar outra mais

inteligente que ela mesmo?

• Coisas simples devem ser simples; as complexas devem ser possíveis. Alan Kay (1968, icons, desktop)

Tarefas: mas é só...• Jogar Xadrez, damas etc.• Reconhecimento de

falante• Síntese de voz• Escrever poesias• Compor músicas• Tradutores de línguas• Reconhecimento de

pessoas• Subir escadas• Descer escadas 49

Deep_Thought_I_Board

Teste de Turing: PoesiasAnd lazily he goes droopingInto the torrential blush,Dying while they singQuickly in the light grey tides

And harshly the nannygoats of the streetLove solemnly in praise of the starfallDreaming while they kissRarely into the barnacle-breasted

farmhands.

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The sun is set, and masked nightVails heaven’s fair eyesAh, what trust is there to a lightThat so swift flies.A new world doth his flames

enjoyNew hearts rejoice.In other eyes is now his joyIn other choice..

Beams of the dawn at the angelWith a calm, silent seeWith a hundred times we write,With a chance we can open upA steady rhythm in his faceSilent roomDesolate beach,Scattering remains of love.

Dylan Thomas, BBCRKCP Robert Sidney, Earl of Leicester..

www.kurzweiltech.com

Teste de Turing Musical

1997 Steve Larson (Universidade de Oregon)

• Audiência – 3 trechos de música• Johann Bach e computador

Identificada a peça EMI (Experiments in music Intelligence)

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Evolução da máquinas• 1946 Jogando Xadrez C. Shannon

– Kasparov 1990 – Deep blue 10 TIPS 1997

• 1921 Termo Robot por Karel Čapek• Alan Turing 1950 Computing Machinery and Intelligence• 1968 A. Clake computadores: ver, falar e ouvir• 1972 Primeira calculadora de 4 operações• 1976 OCR Kurzweil• 1997 Reconhecimento de 60.000 palavras• 1997 Reconhecimento facial e de digitais

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CRONOLOGIA1946 ENIAC1948 IBM SSEC1949 BINAC, EDSAC1953 Univac, IBM 7011955 IBM 704

1958 Univac II1959 IBM 70901960 DEC PDP-11964 CDC 66001965 IBM 11301966 DEC PDP-8, IBM 360

1968 DEC PDP-101975 ALTAIR 88001977 CRAY I, APPLE I1982 IBM AT 2861984 APPLE MAC1993 Pentium1998 Pentium II ... 53

• Homem: A maior parte da complexidade é dedicada em garantir o processo vital, não nas habilidades de manipulação de informação.

• <<Computadores podem pensar, ou simplesmente calcular?>>

• <<Humanos pensam ou simplesmente calculam?>>

• A máquina é programável: só faz o que o homem manda. Os que vêem os computadores como máquinas de calcular científicas estão tecnologicamente nos anos 40.

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TecnofobiaResistência e desconfiança ao novo apego ao “testado e

aprovado” O fogo 1M a.c. Algarismos arábicos 1202 L.

Fibonacci Benefícios da autopsia e dissecação 1564 A.

Versalius Trens e automóveis 1800/1885• Teoria da evolução/seleção natural 1859 C. Darwin Luz elétrica 1881 T. Edison Aeroplano (cavalo do cão) 1906 S.

Dumont Energia nuclear 1938 Otto

Hahn• Transplante de órgãos 1954,1967,1990 J.

Murray• Inseminação artificial 1978• Manipulação genética (transgênicos, clonagem...)

1981,1997 Controle por satélite/GPS 1980 Autômatos: na direção de andróides 2000

Honda

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Asimo no Salão do Automóvel 2008 Lisboa, São Paulo

http://www.detalhe.net/forum/showthread.php?t=9720http://www.youtube.com/watch?v=GuYY7Rvg1pY&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=4MTmN0mhWvw 56

ASIMO ( アシモ , ashimo) robô humanóide da Honda, criado 2000.• 130 centímetros• 54 quilogramas

Asimo Regendo Orquestra sinfônica de Chicago 2008

http://world.honda.com/HDTV/ASIMO/20080513-ASIMO-DSO/ "Advanced Step in Innovative MObility".

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• Quanto mais olhamos para a passado, mais adiante podemos ver.

Winston Churchill.

• Quando um cientista estabelece que algo é possível, ele está quase sempre correto. Quando ele clama que algo é impossível, ele está muito provavelmente errado.

• O único modo de descobrir os limites do possível é aventurar-se além do impossível.

Arthur Clarke

O FUTURO E O CONDICIONAL• “Tudo o que uma pessoa possa

imaginar, outras poderão um dia tornar real”

Jules Verne (1828-1905)• Meu manifesto misto de

otimismo e responsabilidade sobre a universalidade das futuras contribuições da tecnologia para o homem. HMdO 59

Paris au XXe Siècle , 1863

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Conclusão• 5.000 anos para os conceitos• 500 anos para arquitetura• 50 anos para o CI• Próximos 5 anos ?• O futuro ? Acordem!: Século XXI

começou... O mundo evolui

Mutat enin mundi naturam totiatasOmnia comutat natura, et vertera

cogit.Lucrécio

Boa caminhada em vossa porvindoura e bela profissão...

OBG