unifvasf iii jornada de iniciaÇÃo cientÍfica prof. hélio magalhães de oliveira 20/09/2008 1
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UNIFVASF
III JORNADA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
Prof. Hélio Magalhães de Oliveira
20/09/2008
1
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Assunto: ENGENHARIA
O primeiro estabelecimento dedicado ao ensino de Engenharia (engeigneur) foi a
Ecole Nationale de Ponts et Chaussées.
2
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...
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Rádio
5
H. Hertz
R. Landell
Em Abril de 1919, RecifeAugusto Joaquim PereiraRádio Clube de Pernambuco
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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
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ENIAC & MARK 1
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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
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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)
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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
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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
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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%).
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O PRESENTE
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Alessandro Volta circa 1800
COMPARAÇÃO
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COMPARAÇÃO
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ABC a voz de ouro
Texas, 1954
O PRESENTE
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Memórias
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5 Mbytes50 discos60 cm
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COMPARAÇÃOTV OLD TV
30
J. Baird
O PRESENTE
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Zworykin
Estúdio Monrouge
O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
Multiplexor Placa SONET
32J.E. Baudot
O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
MESA TELEFONICA SDH
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Almon Strowger 1889
Comutação automática
O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
Gravador 1963mp3 3 GB
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iPod
O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
Disco duro 800 kB IBM/3
Pen driver 8 GB
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O PRESENTE
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COMPARAÇÃOQuick take Mac Celular
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O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
Conexão fiosFibras ópticas
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O PRESENTE
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Mouse
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39
Altair
Mac
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COMPARAÇÃO
40
Notebook thinpad
O PRESENTE
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COMPARAÇÃO
41Palm top
Edward Roberts
Jack Kilby1972
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COMPARAÇÃO:
42
O PRESENTE
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Novas tecnologias
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GPSCarte à puce (smart cards)
Vigilância GPS Códigos de barras
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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)
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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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48
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)
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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
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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
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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
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• 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
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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
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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