Os impactos da informática na Ciência x Tecnologia

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Apresentação feita na disciplina Informática e Sociedade, do curso Ciência da Computação da Universidade Federal de Lavras. Nela, está presente os impactos da Informática na Ciência e Tecnologia.

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Sumário

• Introdução Conceitual – Renata Corrêa

• Matemática – Thiago Almeida

• Saúde – Rodrigo Borges

• Corrida Espacial – Evandro Junqueira

• Tecnologia Assistiva – Ricardo Ribeiro

• BioInformática – Renato Vinicio

• Arquitetura – Luis Gustavo

• Computação Forense – Juventino Netto

Ciência básica, Ciência aplicada e Tecnologia

O que é ciência?• a palavra latina “scientia” significa conhecimento

• o conhecimento em ciência envolve compreensão, correlação, e a habilidade de explicar determinados fatos estabelecidos, geralmente em termos de uma causa física para a ocorrência de um fato observado.

A ciência básica procura a compreensão do universo sem nenhum objetivo prático eminente, ou a curto prazo.

A ciência aplicada têm objetivos pré-determinados, de curto prazo, buscando a solução para um determinado

problema.

Tecnologia é a formaque temos de empregar o conhecimento científico paramanipularmos a natureza.

As três Revoluções Industriais

A Primeira Revolução Industrial ocorreu na Inglaterra, no século

XVIII (1780-1830). A Inglaterra foi o primeiro país a passar por esta revolução.

A tecnologia característica é a máquina de fiar, o tear mecânico. Todas são máquinas movidas a vapor originado da combustão do carvão, a forma de energia principal desse período técnico.

O sistema de transporte característico é a ferrovia, além da navegação marítima, também movida à energia do vapor do carvão.

Segunda Revolução Industrial

A Segunda Revolução Industrial começou por volta de 1870. Mas a transparência de um novo ciclo só se deu nas primeiras décadas do século

XX. Foi um fenômeno muito mais dos Estados Unidos que dos países europeus

A tecnologia característica desse período é o aço, a metalurgia, a eletricidade, a eletromecânica, o petróleo, o motor a explosão e a petroquímica. A eletricidade e o petróleo são as principais formas de energia.

Terceira Revolução Industrial

A Terceira Revolução Industrial (revolução técnico-científica) tem início na década de 1970, tendo por base a alta tecnologia, a tecnologia de ponta (HIGH-TECH). As atividades tornam-se mais criativas, exigem elevada qualificação da mão-de-obra e têm horário flexível.

A tecnologia característica desse período técnico, que tem início no Japão, é a microeletrônica, a informática, a máquina CNC (Controle Numérico Computadorizado), o robô, o sistema integrado à telemática (telecomunicações informatizadas), a biotecnologia.

O computador é a máquina da terceira revolução industrial.

•  A organização do trabalho sofre uma profunda reestruturação. Resulta um sistema de trabalho polivalente, flexível, integrado em equipe, menos hierárquico.

Elimina-se pela reengenharia grande parte da rede de chefias.Toda essa flexibilização técnica e do trabalho toma-se mais adaptável ao sistema econômico. Sobretudo a relação entre produção e consumo, por meio do Just-in-Time.

As novas regiões industriais de alta tecnologia, de ponta, unem centros produtores de tecnologia com indústrias de informações, associados a grandes centros de pesquisa (universidades): são os tecnopólos.

Computadorizada, a programação do conjunto é passada a cada setor da fábrica para discussão e adaptação em equipe (CCQ), na qual se converte num sistema de rodízio de tarefa que restabelece a possibilidade de uma ação criativa dos trabalhadores no setor.

Experimentação e Exemplos

• Isaac Newton, Karl Gauss e Srinivasa Ramanujam

• Se notabilizaram pela sua prática de experimentação de casos especiais, procurando estabelecer proposições gerais a partir de exemplos.

Exemplos de Enunciados

• Pode qualquer número par ser representado pela soma de dois números primos?

• •O número de primos emparelhados, isto é, que diferem entre si de duas unidades (como 5 e 7, 11 e 13, 311 e 313, etc.) é infinito?

Áreas de alcance

• Análise numérica

• Matemática discreta,

• Sistemas dinâmicos• Investigação operacional

• Lógica

• Ciência da computação

O que foi preciso?Encarar problemas e resultados antigos

e utilizar a informática.

Problema do Viajante

Quando os n pontos se distribuem num espaço multidimensionalsó é possível procurar soluções com a ajuda do computador, tal é a complexidade doscálculos envolvidos.

Dados n pontos no plano ou no espaço, como uni-los de modo aque o caminho total seja o mais

curto possível?

Problema doPasseio do Cavalo

Solução 1: Refinamento Matemático

A soma das colunas e linhas = 260.

Solução 2: Algoritmo

• Backtracking

De quantos modos?• A instalação de redes de

computadores envolve problemas semelhantes. Na verdade, para ligar os computadores num edifício temos de determinar, entre as diversas hipóteses de nós e ligações, quais as que envolvem maior eficiência no serviço e menor custo.

TEOREMA: Dado um mapa plano, dividido em regiões, quatro cores são suficientes para colori-lo de forma a que regiões vizinhas não partilhem a mesma cor

Teorema das 4 cores

Teorema das 4 cores

• Antes de 1973: fracassos na demonstração (sem influência da informática);

• A partir de 1973: Grande número de casos provados parcialmente, usando algoritmo, de compreensão difícil e execução demorada.

.

• O algoritmo foi já entretanto executado em diversos computadores, sendo presentemente esta

demonstração aceita pela grande maioria dos

matemáticos.

Fractais

• Estudado por Benoit Mandelbrot, um matemático francês que trabalha no centro de investigação da IBM nos EUA.

O que é Fractal?

• É um objeto geométrico que pode ser dividido em partes, cada uma das quais semelhante ao objeto original. (adjetivo latino fractus, do verbo frangere, que significa quebrar.)

Fractais

• Tornou possível a realização de figuras em computador que parecem paisagens reais, tendo já sido muito usadas em filmes de ficção científica.

Atribuições dos Fractais:• Distinguir e caracterizar metais (dimensão fractal da

superfície do metal);• Foi usado para modelar a dinâmica do ecossistema de

pântano de Okefenokee;• Determinação da distribuição quer de chuva ácida e

quer de outros poluente;• Astronomia, compressão de imagem, meteorologia e

economia;• Geração de música;• Estudos de trânsito;• Estudos de solos.

Fractal Floco de Neve

• O matemático Helge von Koch mostrou como construir uma curva tipo “floco de neve “. (1906)

Calculadoras Antigas

Pascalina (1642) Calculadora de Leibniz (1672).

Números primos e a criptografia

• A procura de números primos cada vez maiores não tem sido feita com base em preocupações de utilidade prática.

• O fato é que os números assim descobertos têm sido usados em criptografia, para codificar e descodificar mensagens enviadas através de sistemas públicos de telecomunicações.

Calculadoras Atuais

Softwares

Gráficos

• Manipulação de gráficos da mais variada espécie.

• Problemas de ruídos de tráfego.

• Este tipo de investigação envolve uma forte base de acústica teórica, equacionando-se como um problema em duas dimensões de propagação do som a partir de uma fonte pontual com diversos tipos de fronteira, sendo estudados no computador através de métodos de análise numérica

O uso de modelos matemáticos computacionais permite igualmente o estudo dos problemas globais do planeta Terra e a criação de novas metodologias para a tomada de decisões.

• Avaliar Qualidade do ar;• Avaliar Qualidade da água• Avaliar os recursos energéticos,

É preciso procurar melhorar a produtividade da agricultura. Neste domínio, por exemplo, tem sido estudada através de modelos matemáticos a quantidade de nitratos a colocar no solo, de modo a proporcionar os melhores resultados.

SAÚDE

SAÚDE

SAÚDE

Tem como missão:

Desenvolver, internalizar e difundir práticas científicas e tecnológicas capazes de superar as fragilidades e lacunas da cadeia inovativa e produtiva farmacêutica, propondo mecanismos operacionais capazes de viabilizar a transformação de resultados científicos promissores em resultados econômicos efetivos com impactos sociais.

As ciências da saúde constituem um domínio científico em constante evolução, seja pela introdução de novas abordagens teórico-conceituais, seja pelo desafio de formar pessoal qualificado que tenha como compromisso principal fazer progredir instrumentos científicos, tecnológicos e socioeconômicos em benefício da saúde das pessoas

O INCT-if acaba de lançar um algoritmo que propõe uma forma de gerenciamento das ações de pesquisa necessárias para verificar se uma substância extraída ou sintetizada pode ser um protótipo de fármaco, e sendo um protótipo, ser avaliado, e uma vez definido como substância a ser formulada, ter uma proposta de formulação convencional, ou de liberação modificada ou nanotecnológica.

• A aplicação da tecnologia da informação na área da saúde ainda que de forma incipiente, tem colaborado em muito com as instituições de saúde na melhoria de seus processos e indicadores de desempenho.

• A necessidade de maior controle sobre os altos custos da assistência médica obriga os gestores da saúde a buscarem soluções em TI. O principal objetivo seria o de reduzir erros de diagnóstico e prescrições, além do aperfeiçoamento e ampliação do conhecimento das equipes através do levantamento de informações relacionadas ao atendimento às populações.

Centro de Imagem Molecular ,pioneiro no Brasil em utilizar tecnologia PET/CT para pesquisa de ponta

ULTRASSONOGRAFIA

• A ultrassonografia constitui uma modalidade de exame de imagem sem a utilização da radiação, constituindo um exame inócuo para os pacientes e praticamente sem contraindicações.

Aparelho de ressonância magnética

• Resultados 100% corretos?

• Ate qual ponto confiar nestes resultados?

• Deve-se desconsiderar a opinião do médico, ou o médico considerar como certeza o resultado de uma máquina?

TECNOLOGIA X PRECISÃO

ContextoDisputa ocorrida na segunda metade do século XX pela supremacia na exploração e tecnologia espacial.

Entre 1957 e 1975, a rivalidade entre as duas superpotências durante a Guerra Fria focou-se em atingir pioneirismos na exploração do espaço

- Segurança nacional- Símbolos da superioridade tecnológica e ideológica de cada país

“A Nasa dizia: preciso de um circuito de recepção que tenha tal dimensão e, no máximo, tal peso. Qual empresa pode fazer isso? Elas faziam concorrência e a Nasa pagava.

As empresas tinham equipes de pesquisa com a melhor formação possível e interagiam com as universidades”.

Benefícios da Corrida Espacial

• Os óculos de sol com proteção contra raios ultravioleta:

- Desenvolvida para proteger a visão dos astronautas em missão

Benefícios da Corrida Espacial

• Laptop foi desenvolvido pela Nasa para a Discovery em 1983.

1983 GRiD Compass Computer 1101

Apresentava 64 K de memória RAM,unidade central de processamento de4.0 MHz, duas unidades de disquete euma porta de modem.

• Antes do laptop, veio a tecnologia wireless (sem fio).

Foi desenvolvida ainda nos anos 60 para permitir que os astronautas se comunicassem sem precisar ficar presos por fios.

Desenvolvimento dos satélites de comunicação, que hoje

nos permitem ver imagens, em tempo real.

Benefícios da Corrida Espacial

• Sistema de amortecimento de impacto nos tênis

Benefícios da Corrida Espacial

• Kevlar: fibra sintética bem mais leve e resistente que o aço

• Inicialmente, a fibra foi utilizada no revestimento das naves.• Depois ganhou outras aplicações como coletes à prova de balas e

raquetes de tênis)

Benefícios da Corrida Espacial

• Maiôs para natação

• Não possuem costura (solda ultrassônica)

Benefícios da Corrida Espacial

Benefícios da Corrida Espacial

Benefícios da Corrida Espacial

Atuação• A Forense Computacional atua de forma virtual e tem a finalidade

de solucionar tais crimes cometidos através da internet;• Pode atuar solucionando crimes ou simplesmente zelando pela

integridade dos indivíduos que fazem uso da internet para assuntos particulares que podem demonstrar certos riscos.

TECNOLOGIAASSISTIVA

TECNOLOGIA

TECNOLOGIA

TECNOLOGIA ASSISTIVA

“Para as pessoas sem deficiência, a tecnologia torna as coisas mais fáceis.

Para as pessoas com deficiência, a tecnologia torna as coisas possíveis.”

(RADABAUGH, 1993)

O que é?

SIM - Sociedade Inclusiva Melhor

TECNOLOGIA ASSISTIVA• Quem trabalha com TA?

TECNOLOGIA ASSISTIVA• Exemplos de informática nos TAs.

Livros falados

Mouse adaptado

Adaptador para teclado

Relógio em braile

Dispositivo que aumenta as letras

TECNOLOGIA ASSISTIVA• TA no

brasil. Gráfico segundo IBGE 2010, 45,6 milhões de deficientes, ou seja, 23,9% da população brasileira

Fonte: G1

TECNOLOGIA ASSISTIVA• O impacto da informática no TA

BIOINFORMÁTICA

INFORMÁTICA

INFORMÁTICA

Impactos da informática nas

Bioinformática: Corresponde a aplicação das técnicas da Informática, no sentido de análise da Informação na área de estudo da Ciências Biológicas. Uma definição ampla e tentativa é então: (Bio)informática é o estudo da aplicação de técnicas computacionais e matemáticas à geração e gerenciamento de (bio)informação.

Tecnologias da informática no mapeamento genético

Nos tempos antigos, o sequenciamento foi feito à mão com esses blocos de

madeira e um ábaco

O primeiro sequenciamento do DNA de um ser humano, feito pelo Projeto Genoma Humano, custou US$3 bilhões. Até o ano passado, era possível encontrar o serviço por algo entre US$5 mil e US$10 mil.

Lei de Moore da genética

• Em julho de 2011, contudo, sinalizando que as coisas estavam para mudar muito rapidamente, uma empresa chamada Ion Torrent anunciou o lançamento de um sequenciador de DNA encapsulado em um único chip.

Hoje, o chip sequenciador já custa apenas US$99,00. Mas o equipamento completo para fazer o sequenciamento, chip incluído, custa cerca de US$50.000,00.

O fato é que a tecnologia baseada em semicondutor representa um avanço substancial em relação às atuais tecnologias de sequenciamento genético, ainda que não tenha atingido o mesmo nível de precisão das máquinas muito mais caras.

Tudo já parece um tanto antiquado agora, que um sequenciador de DNA tem o formato de um pequeno gadget a ser espetado na porta USB de um computador.

O pequeno MinION, lançado pela empresa emergente Nanopore, ainda não é capaz de sequenciar genomas humanos, apenas genomas simples, como de vírus e bactérias. Mas ele sequencia o genoma inteiro desses microrganismos em uma questão de segundos. O dispositivo terá utilidade imediata no mapeamento do DNA de células em uma biópsia para avaliar o câncer, ou para determinar a "identidade genética" de fragmentos de ossos em escavações arqueológicas, determinando, por exemplo, se são ossos humanos ou animais.

Poderá também ser utilizado para a identificação das bactérias presentes em uma infecção, possibilitando o uso de antibióticos de ação dirigida, ajudando a evitar o desenvolvimento da resistência bacteriana aos antibióticos de amplo espectro.

O mini-sequênciador tem a vantagem muito significativa de se basear na tecnologia dos nano-poros

Sequenciadores de DNA de bolso

A alta tecnologia utilizada além de permitir uma incrível velocidade em mapeamentos genéticos também permite a comodidade de ser portátil e funcionar plugado a uma porta USB, o que permitirá que os médicos carreguem seus próprios sequenciadores de DNA no bolso.

ARQUITETURA

ARQUITETURA

ARQUITETURA

Arquitetura A arquitetura refere-se à arte ou

a técnica de projetar e edificar o ambiente habitado pelo ser humano

A arquitetura enquanto atividade é um campo multidisciplinar, incluindo em sua base a matemática, as ciências, as artes,

a tecnologia, as ciências sociais, a política, a história, a filosofia, entre outros. Sendo

esta uma atividade complexa

Hoje em dia com a informática, fazer criações de arquitetura deixa de ser um

trabalho complexo

Taj Mahal,Índia

Academia de Atenas

AutoCAD

Com a proliferação dos softwares CAD (Computer Aided Design) específicos para

arquitetura e a tendência para os programas de desenho orientado a objetos, cresce a

necessidade de adequação dos escritórios às novas ferramentas, cada vez mais específicas

para o antigo profissional da prancheta

Os projetos arquitetônicos agora tem um design espetacular

O que é?

• Consiste, no uso de métodos científicos para preservação, coleta, validação, identificação, análise, interpretação, documentação e apresentação de evidência digital com validade probatória em juízo.

Contexto

• Com o avanço da Informática, o ser humano busca praticidade no seu cotidiano. Tal praticidade consiste em simplificações de ações rotineiras como: pagamento de contas, movimentações financeiras, compra, venda e até mesmo em suas relações sociais.

Contexto• Com tantas vantagens, fica difícil não se aderir a pelo menos grande parte

delas. Mas, tal ato tem ocorrido em números significativos sendo causadores de certos problemas:

• O uso excessivo da tecnologia abriu portas para uma nova categoria de criminalidade: crimes virtuais.

Contexto

• Porém, o uso da internet para facilitar as ações cotidianas e rotineiras acabou por se tornar um grande vilão, surgindo então grandes índices de crimes relacionados a roubo virtual, pedofilia, entre outros.

Bibliografia• Relações entre a Informática e a Matemática :

www.educ.fc.ul.pt/docentes/jponte/sd/textos/PC3-Tec-Mat.doc

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tecnologia_assistiva http://www.assistiva.org.br/ Bersch, Rita. Introdução a tecnologias assistivas – 2008CEDI • Centro Especializado em Desenvolvimento Infantil, Porto Alegre •

RS http://nteassistivas.blogspot.com.br/

http://fezago.blogspot.com.br/2012/05/239-dos-brasileiros-declaram-ter-alguma.html