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Jorge H. C. Fernandes

SISTEMAS, INFORMAÇÃO & COMUNICAÇÃO G

SIC0

50

Secretaria PedagógicaMarcelo Felipe Moreira Persegona

Ana Cristina Santos MoreiraEduardo Loureiro Jr.

Assessoria TécnicaRicardo Sampaio

Gabriel VelascoOdacyr Luiz Timm

Secretaria AdministrativaAdriana Rodrigues Pereira Moura

Gelsilane Cruvinel Menezes

Equipe de Produção MultimídiaAlex HarlenLizane LeiteRodrigo MoraesVinícius Tafuri

Equipe de Tecnologia da InformaçãoDouglas FerliniOsvaldo CorrêaMaicon Braga Freitas

Revisão de Língua PortuguesaRafael Voigt Leandro

CEGSICCoordenação

Jorge Henrique Cabral Fernandes

Texto e ilustraçõesJorge Henrique Cabral Fernandes

Capa, projeto gráfico e diagramaçãoAlex Harlen

Desenvolvido em atendimento ao plano de trabalho do Programa de Formação de Especialistas para a Elaboração da Metodologia Brasileira de Gestão de Segurança da Informação e Comunicações – CEGSIC 2009-2011.

Jorge Armando FélixMinistro do Gabinete de Segurança Institucional

Antonio Sergio GeromelSecretário Executivo

Raphael Mandarino JuniorDiretor do Departamento de Segurança da Informação e

Comunicações

Reinaldo Silva SimiãoCoordenador Geral de Gestão da Segurança da

Informação e Comunicações

Fernando HaddadMinistro da Educação

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIAJosé Geraldo de Sousa JuniorReitor

João Batista de SousaVice-Reitor

Denise Bomtempo Birche de CarvalhoDecana de Pesquisa e Pós-Graduação

Noraí Romeu RoccoInstituto de Ciências Exatas

Priscila BarretoDepartamento de Ciência da Computação

Luiz Inácio Lula da SilvaPresidente da República

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3

Sumário

[6] Currículo resumido do autor

[7] Resumo

[8] 1. Introdução1.1 Sistemas em todos os lugares • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.2 O analista de sistemas e o profissional de segurança • . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3 Segurança e sistemas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4 Percepção sistêmica da segurança • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.5 Percepção inovadora da segurança • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

[12] 2. Conceitos gerais de sistemas2.1 Definições de sistema • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Estruturas de um sistema • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.3 Comportamentos de um sistema (processos) • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.4 Relação entre estruturas e comportamentos de um sistema • . . . . . . . . . 14

2.5 Comportamentos observáveis externa e internamente • . . . . . . . . . . . . . . 14

2.6 Funções e missão de um sistema • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.7 Sistemas de missão crítica • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.7.1 Sistemas críticos • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.7.2 Sistemas de missão crítica • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.7.3 Sistemas de energia elétrica e sistemas computadorizados em uma organização • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.7.4 Identificando alguns sistemas de missão crítica de uma organização • . . 16

2.7.5 Interdependências em sistemas de missão crítica • . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.8 Resumo conceitual de sistemas em geral • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

[18] 3. Abstração, modelos e informação3.1 Importância de modelos e a análise de sistemas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.2 Operações conceituais e esquemas de representação • . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.2.1 Classificação • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.2 Abstração • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.3 Inferências e domínio da realidade • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.3 Sistemas autônomos e agentes • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21


4

3.4 Informação • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4.1 Informação como estrutura • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4.2 Informação como processo • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

[23] 4. Os sistemas de controle e o controle em sistemas4.1 Sistema de controle clássico • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.2 Modelo geral de um sistema de controle • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.3 Migração dos sistemas de controle para o computador • . . . . . . . . . . . . . 24

[26] 5. Sistema de computador programável5.1 Estruturas de um computador • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.1.1 Dispositivos de entrada de dados • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.2 Dispositivos de saída de dados • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.3 Memória • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1.4 UCP • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.2 Comportamentos de um computador • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.2.1 Conjunto de instruções de uma linguagem de programação • . . . . . . 28

5.2.2 Programa de computador • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.3 Programação, algoritmo e fluxograma • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.4 Modelo de processo e processo • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.2.5 O computador como uma máquina de infinitas funções • . . . . . . . . . . . 30

[32] 6. Armazenamento e recuperação da informação (ARI)6.1 Sistemas de armazenamento e recuperação da informação • . . . . . . . . . 33

6.1.1 O subsistema de colheita de documentos • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.1.2 O subsistema de indexação de documentos • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.1.3 O subsistema de busca e recuperação de documentos • . . . . . . . . . . . . 34

6.1.4 Vantagens dos sistemas de ARI • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.2 Sistemas de Gerência de Bancos de Dados (SGBDs) • . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.2.1 Subsistema de administração do SGBD • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.2.2 Subsistema de definição de modelos de dados • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6.2.3 Subsistema de manipulação de dados • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.2.4 Subsistema de consultas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.2.5 Aplicativos de bancos de dados • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

[39] 7. Comunicação e sistemas7.1 Comunicação • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

7.2 Sistemas de comunicação • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

7.2.1 Estrutura simplificada de um sistema de comunicação • . . . . . . . . . . . . 40

7.2.2 Interfaces e protocolos de comunicação • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

7.2.3 Estrutura em camadas de um sistema de comunicação • . . . . . . . . . . . . 42


5

7.2.4 Estrutura em redes abertas de um sistema de comunicação • . . . . . . . 43

7.2.5 Insegurança nas redes abertas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

7.3 Comunicação entre pessoas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

7.4 Organização e comunicação organizacional • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.4.1 Organizações humanas • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.4.2 Comunicação organizacional • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

[47] 8. Sistemas de gestão

[48] 9. Sistemas de informação9.1 Aspectos comportamentais dos sistemas de informação • . . . . . . . . . . . . 48

9.2 Processos organizacionais • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

9.3 Aspectos estruturais de um sistema de informação • . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

[51] 10. Conclusões

[51] Referências


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CURRÍCULO RESUMIDO DO AUTOR

Jorge Henrique Cabral FernandesJorge Henrique Cabral Fernandes é Doutor e Mestre em Ciência da Computação pela Uni-

versidade Federal de Pernambuco (2000 e 1992). É especialista em Engenharia de Sistemas pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (1998). Possui graduação em Ciências Bio-lógicas - Habilitação em Bioquímica pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (1986). Foi Agente Administrativo, Analista de Sistemas e Professor de Engenharia de Software pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Atualmente é Professor Adjunto do Departa-mento de Ciência da Computação da Universidade de Brasília e Professor da Pós-Graduação em Ciência da Informação no Departamento de Ciência da Informação da Universidade de Brasília. É Presidente do Conselho de Informática da UnB e Coordenador do Curso de Especia-lização em Gestão de Segurança da Informação e Comunicações. Tem experiência na área de Engenharia de Software, Programação Orientada a Objetos, Ciência da Informação, Segurança da Informação, Gestão da Segurança da Informação, Sistemas de Inventário de Ciclo de Vida de Produtos e Bancos de Dados.


7

ResumoEste texto apresenta uma série de conceitos sobre sistemas, visando compor um arcabou-

ço conceitual para a análise e discussão de questões relativas à gestão da segurança da infor-mação e comunicações. São tratados primeiramente os conceitos e as aplicações de sistemas nas mais diversas áreas. São exploradas algumas das principais categorias de sistemas, como as dos sistemas computacionais, sistemas organizacionais, sistemas de gestão, sistemas de co-municação e sistemas de controle. A apreensão dos conceitos e categorias fundamentais de sistemas forma um poderoso instrumento analítico e sintético para o profissional de segurança de sistemas.


8

1. Introdução

1.1 Sistemas em todos os lugaresTodas as coisas que usamos no nosso dia-a-dia podem ser analisadas sob a perspectiva de

sistemas. Um sistema é qualquer conjunto de partes inter-relacionadas que forma um todo com estruturas e comportamentos que persistem ao longo do tempo1. A Figura 1 sintetiza a definição de sistemas por meio da notação de mapa conceitual23. Em um mapa conceitual, os conceitos são representados como retângulos nomeados e as relações entre os conceitos são representa-das por setas com predicados. O significado de cada relação é obtido pela leitura dos conceitos

relacionados pelo predicado, o que permite a leitura do mapa como um conjunto integrado de sentenças afirmativas. Da análise do mapa na Figura 1, obtemos as seguintes afir-mações: (i) Um sistema apresenta estruturas que são persistentes; (ii) Um sistema exibe comportamentos que são persistentes; (ii) Um sistema é um todo coeso e uma entidade persistente.

Exemplo O computador que hoje você usa para editar um texto, imprimir um

relatório e realizar cálculos provavelmente desempen-hará os mesmos comportamentos amanhã e depois. Esse computador também apresenta estruturas que apresentam cor, peso e consumo de energia, as quais provavelmente serão as mesmas amanhã e depois. Não só o computador, mas também o automóvel, o telefone celular, as estradas, os hospitais, os bancos, as redes de computadores e mesmo a organização na qual você trabalha também se constituem em “todos organizados” que exibem comportamentos e estrutu-ras persistentes. Todos são sistemas.

1.2 O analista de sistemas e o profissional de segurançaToda medida de segurança visa segurar ou proteger um sistema ou conjunto de sistemas

específico, seja um sistema de informação, uma comunidade, um condomínio, um sistema fi-nanceiro, um sistema de transmissão de energia elétrica.

Dado que o objeto de ação da segurança é sempre um sistema, a segurança depende da análise das características desse sistema e a construção (síntese) de medidas de segurança que assegurem seu contínuo funcionamento íntegro, sua viabilidade, custo efetividade, bem como sua eficácia (capacidade de cumprir a missão para a qual foi construído) e eficiência (uso racio-nal de recursos no desempenho de sua missão). O profissional que desenvolve habilidade de análise de sistemas é chamado de Analista de Sistemas. Todo profissional de segurança deve ser um bom analista de sistemas4.

1 Para um conjunto maior de definições ver http://en.wikipedia.org/wiki/System e http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema.

2 Para definições mais completas de mapas conceituais ver http://en.wikipedia.org/wiki/Concept_maps.

3 Os mapas conceituais apresentados neste texto foram desenvolvidos com a ferramenta CMap Tools.

4 Para uma breve definição sobre análise de sistemas e suas implicações ver http://web.archive.org/web/20070822025602/h ttp://pespmc1.vub.ac.be/ASC/SYSTEM_ANALY.html

Reflexão #1Sistemas em todos os lugares

Cite os nomes de cinco diferentes sistemas com os quais você entrou em contato na última semana, seja no trabalho ou na vida pessoal. Para cada sistema, justifique porque ele é um “todo organizado” que exibe comportamentos e estruturas persistentes.

Figura 1. Sistema, coesão, estruturas e comportamentos persistentes.


9

Neste texto, apresentaremos conceitos gerais de sistemas, com ênfase na melhoria das capacidades de análise do profissional de segurança. Adicionalmente faremos exploração mais aprofundada de duas clas-ses de sistemas de grande importância para gestores de segurança: os sistemas de informação e os sistemas de comunicação, ambos pertencentes à categoria geral dos sistemas de controle.

1.3 Segurança e sistemasA Figura 2 apresenta um mapa con-

ceitual que torna explícitas algumas relações conceituais entre segurança e sistemas. A segurança, de forma geral, consiste na adoção proposital de um con-junto de medidas que buscam manter íntegras as características de um sistema qualquer (computador, automóvel, rede de computadores, escola, celular, hospi-tal, banco ou qualquer organização)5. O sistema pode ser chamado de sistema segurado ou sistema protegido. A segu-rança busca garantir que hoje, amanhã e no futuro, sejam preservadas as estru-turas e comportamentos dos sistemas segurados. Do ponto de vista do sistema

segurado, a segurança é uma ação conservadora, uma vez que medidas são tomadas para manter as estruturas e os comportamentos nos quais o sistema já se encontra.

5 A segurança da informação é um foco específico de segurança que busca manter íntegros os sistemas de informação.

Reflexão #3Mudanças com Impacto Negativo

Para os comportamentos e propriedades enumerados por você nos sistemas da reflexão #2 (seção 1. 2), descre-va algumas mudanças nesses comportamentos e estruturas que poderiam afetar negativamente o desempenho de sua atividade ou a de seus colegas na organização.

Reflexão #4 Medidas de Segurança

Relativamente às mudanças descritas na reflexão #3, indique algumas medidas de segurança adotadas de forma proposital na sua organização que servem ou serviriam para evitar que tais mudanças indesejáveis ocorressem ou mesmo medidas para restaurar as características do sistema a um estado anterior, após uma mudança indesejável.

Reflexão #5 Ação Conservadora da Segurança

Dadas as medidas de segurança por você indicadas na reflexão #4, argumente sobre a possível natureza conser-vadora dessas medidas, isto é, a tendência das medidas de segurança em contribuir para preservar uma situação existente, mas de não contribuir diretamente para o aprimoramento das estruturas e comportamentos desempe-nhados pelos sistemas segurados.

Reflexão #2 Estruturas e Comportamentos de Sistemas

Cite dois sistemas que você usa para controlar ati-vidades que você e outros colegas realizam na sua organização, sendo um deles para se comunicar e outro para armazenar e recuperar informações. Para cada sistema, descreva as partes que com-põem suas estruturas, bem como os comportamen-tos desempenhados por ele.

Figura 2. Medidas de Segurança e Sistemas Segurados.


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1.4 Percepção sistêmica da segurançaNote que a segurança, sendo uma atividade organizada, coesa e persistente, que man-

tém medidas de segurança, também pode ser caracterizada como um sistema. O conceito de sistemas pode ser empregado para se referir ao conjunto de medidas organizadas e adotadas propositalmente na sua organização para prover segurança a um sistema segurado. Se essas medidas de segurança formam um todo coerente, que exibe estruturas e comportamentos previsíveis, então elas formam um sistema de segurança.

O sistema de segurança mantém a segurança do sistema segurado. A Figura 3 expande as relações da Figura 2, em que se apresentam as relações entre o sistema de segurança e o siste-ma segurado. Note que o sistema de segurança propriamente dito exibe estruturas e compor-tamentos próprios, que não estão necessariamente presentes no sistema segurado. O sistema segurado tem outro conjunto de estruturas e comportamentos que precisam se manter ínte-gros. Note ainda que, assim como o sistema se-gurado (por exemplo, um automóvel ou mesmo um sistema de transporte urbano) precisa de um sistema de segurança, o próprio sistema de segurança, sendo ele um sistema, também pre-cisa de um outro sistema de segurança que ga-ranta que ele continuará a funcionar. Em geral, um sistema de segurança precisa construir, ele próprio, meios para continuar efetivamente fun-cionando. Caso contrário, tenderá a perder sua integridade, e consequentemente sua eficácia e eficiência, prejudicando, em cadeia, a segurança dos sistemas segurados.

Reflexão #7Sistemas de Segurança na Organização

O conjunto de medidas de segurança eventualmente adotadas por sua organização, relativamente aos sistemas segurados, manifesta-se de forma organizada ou é ad hoc (desenvolvida apenas no momento em que será usa-da)? Há pessoas responsáveis pelas ações de segurança na sua organização? Há percepção política da impor-tância da segurança na sua organização? Há planos de segurança em prática na organização? Na organização, há alocação de recursos orçamentários, financeiros, humanos e tecnológicos para dar caráter persistente às medidas de segurança? Durante o planejamento, desenvolvimento e manutenção de sistemas na sua organiza-ção, há preocupação com as medidas de segurança que precisarão ser adotadas no futuro?

Reflexão #6 Segurança Melhora o Sistema Segurado?

Você acha que medidas de segurança contribuem diretamente para a melhoria no desempenho das funções do sistema segurado? Quando você faz um seguro de um automóvel, isso melhora o desempenho do automóvel? Se você evita dirigir à noite, por medida de segurança, isso melhora o seu desempenho como motorista? Se o seu automóvel está plenamente equipado com vários instrumentos de segurança, isso aprimora o desempenho do automóvel? Para os comportamentos e estruturas enumerados por você nas reflexões anteriores, indique algumas mudanças em comportamentos e estruturas do sistema segurado que poderiam afetar positivamente a sua atividade. Argumente acerca da possível influência (pequena, média ou grande) das medidas de segurança relativamente a essas melhorias.

Figura 3. Mapa conceitual que torna explícitas as relações conceituais.


11

1.5 Percepção inovadora da segurançaEmbora a segurança possa ser vista como uma ação de finalidade conservadora, ela está

inserida em ambiente de contínua mudança nos sistemas segurados. Para manter um siste-ma de segurança em funcionamento, diante da constante mudança nos sistemas segurados, então se demanda que os sistemas de segurança sejam continuamente aperfeiçoados pelas pessoas que atuam na segurança. Trata-se, portanto, de uma ação inovado-ra, mas com propósito conservador.

O argumento desta seção é de que, à medida que a organização inova em seus diversos sistemas, é primor-dial que haja inovação na segurança associada a estes. Dessa forma, quando novos sistemas são propostos, especificados, desenhados, construídos, operados e mantidos, torna-se importante a presença de uma área da organização que é responsável pelo sistema de segu-rança, chamada de área de segurança6.

Feita esta breve exposição sobre a importância da visão sistêmica para a segurança, o restante deste texto abordará as características gerais de sistemas e focará 4 (quatro) tipos de sistemas: (i) os sistemas de controle; (ii) os sistemas de comunicação; (iii) os sistemas de gestão e (iv) os sistemas de informação.

6 Uma breve e interessante discussão acerca dos conflitos existentes entre segurança e inovação pode ser encontrada em http://blogs.zdnet.com/BTL/?p=10243, bem como em White Paper produzido pelo IDP: http://www.rsa.com/innovation/docs/IDC_innovation.pdf.

Reflexão #8A Organização é articulada com a área de Segurança?

Reflita sobre a aceitação, por parte das pessoas que atuam na sua organização, acerca das medidas de segurança propostas pela área de segurança. Existem, entre a área de segurança e as áreas fins da organização, formas eficientes de comunicação que facilitem a adoção de medidas de segurança? A área de segurança é valorizada adequadamente pelas demais áreas da organização? As demais áreas da organização que não atuam em segurança são adequadamente valorizadas pelos que atuam na área da segurança? Há percepção de que a orga-nização deve se preocupar com o desenvolvimento de sistemas de forma integrada à segurança?


12

2. Conceitos gerais de sistemas

2.1 Definições de sistemaUm sistema pode ser definido como um conjunto de partes inter-rela-

cionadas que forma um todo, o qual exibe estrutura e comportamentos que persistem ao longo de um tempo. Para fins práticos, todo sistema vive em um ambiente sobre o qual ele tem pouco controle e com o qual ele interage por meio de interfaces próprias.

De outra forma, pode-se definir sistema como qualquer todo organiza-do e segregado do meio, cujo interior é composto por estruturas e no qual se realizam processos.

De forma ainda mais simplificada, um sistema é algo que realiza um ciclo de entrada, processamento e saída, conforme ilustra a Figura 4.

2.2 Estruturas de um sistemaA Figura 5 representa esque-

maticamente um sistema e seus elementos estruturais. Um siste-ma é um todo, segregado do seu ambiente por limites que delimi-tam seu escopo. Possui também interfaces com o ambiente. A estrutura de um sistema consiste em um conjunto de partes (E1, E2, E3, E4 etc, incluindo-se os limites que o separam do ambiente, bem como as interfaces com esse am-biente). As estruturas se comu-nicam por meio de relações (R1, R2, R3, R4, R5 etc). No número de relações estruturais de um siste-ma, incluem-se as estabelecidas: (i) entre os limites do sistema e as

demais partes7 e (ii) entre as interfaces e o ambiente (R6 e R7).

As estruturas são definidas usualmente como a parte estática do sistema, em contraponto à parte dinâmica provida pelos comportamentos.

Exemplo Estrutura de um aparelho telefônico Um aparelho telefônico é um sistema formado

por um corpo, fone e dois cabos (um espiralado e outro duplo). O corpo é composto por caixa, discador, gancho, circuitos e campainha. O fone relaciona-se com o corpo por meio do cabo espiralado, bem como descansa em cima do gancho. O corpo relaciona-se à rede através do cabo duplo. O fone, o cabo duplo e o discador constituem a interface do aparelho telefônico com o ambiente. No ambiente do aparelho telefônico, estão presentes o usuário e a rede telefônica. A estrutura de sistema, sobretudo sua estrutura física, é dificilmente alterada. A Figura 6 apresenta um modelo da estrutura descrita.

7 Todas as demais estruturas de um sistema estão relacionadas aos limites do sistema, incluindo as interfaces, que aparecem em ambos os lados, interno e externo, do limite.

Figura 4. Esquema simplificado de um sistema.

Figura 5. Um sistema e seus elementos estruturais.

Figura 6. Estrutura de um aparelho telefônico.


13

2.3 Comportamentos de um sistema (processos)Os comportamentos de um sistema são determinados pelos fluxos estabelecidos entre as

partes estruturais do sistema, chamados de processos8. Estes constituem a dinâmica do siste-ma. É também por meio dos processos que os sistemas realizam interações com o ambiente.

A Figura 7 apresenta esquematicamente um sistema e seus comportamentos. Cada seta define uma transfor-mação regularmente efetuada no interior do sistema, que produz algum resultado. Denomina-se processo qualquer encadeamento de transformações que produza um resul-tado de valor (positivo ou negativo) para o sistema. Con-forme o grau de abstração de quem analisa ou constrói um sistema, alguns processos possuem grande complexidade, enquanto outros são simples.

Em termos práticos, um conjunto de processos pode ser agregado para formar um macro-processo; um processo pode ser subdividido em subprocessos; os subprocessos podem ser subdivididos em atividades; e as atividades podem ser subdivididas em tarefas. Essa subdivisão pode ser efetuada até que se chegue ao limite de análise ou de interesse de quem estuda o sistema (o analista). No limite, chega-se a uma cadeia de processos indivisíveis, cada um deles chamado de evento regular.

O nível de abstração e organização dos processos de um sistema depende do propósito que deseja ser alcançado. Um analista de segurança pode estar interessado em detalhar ape-nas os processos que produzem efeitos nocivos ao sistema, deixando em elevado nível de abs-tração e análise todos os demais processos para os quais a segurança é pouco relevante. Para esse mesmo sistema, um analista de informática pode estar interessado apenas em detalhar aqueles passíveis de automação. Um hacker poderá estar interessado em analisar apenas os processos que estabelecem interface com o ambiente, a fim de lhes explorar as vulnerabilida-des. Um médico estará interessado apenas nos processos que podem afetar a saúde humana.

Exemplo Comportamento de um aparelho telefônico Para fazer uma chamada telefônica com sucesso

é necessária a realização dos seguintes passos: (1) tirar o fone do gancho, (2) aguardar o tom de discar, (3) discar o número, (4) aguar-dar o atendimento, (5) iniciar a conversação, (6) finalizar a conver-sação e (7) colocar o fone no gancho. Para receber uma chamada telefônica, os passos são: (i) ouvir a campainha; (ii) retirar o fone do gancho; (iii) iniciar a conversação, (iv) finalizar a conversação e (v) colocar o fone no gancho. A Figura 8 representa os fluxos de comu-nicação estabelecidos entre os sistemas envolvidos, detalhando-se as comunicações estabelecidas entre as partes internas do telefone.

8 Para ver ma definição geral e enumeração de várias categorias de processos recomenda-se ver http://en.wikipedia.org/wiki/Process.

Reflexão #9Estrutura da sua organização

A organização onde você trabalha também pode ser considerada um sistema. Sendo um sistema, deve apresen-tar elementos estruturais e viver em um ambiente sobre o qual não possui pleno controle. Descreva o ambiente da sua organização. Que eventos comumente ocorrem nesse ambiente? A sua organização também estabelece interações regulares com esse ambiente? Quais as interfaces que a sua organização possui para interagir com o ambiente? A sua organização deve ser composta por outras partes, que podem inclusive ser outras organizações e sistemas. Cite algumas partes que compõem a sua organização e descreva como elas se relacionam.

Figura 7. Um sistema e seus processos e comportamentos.

Figura 8. Comportamento de um aparelho telefônico.


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2.4 Relação entre estruturas e comportamentos de um sistema

O esquema da Figura 9 apre-senta um modelo completo de um sistema, no qual comportamentos e estruturas estão sobrepostos. Note que os comportamentos são dependentes da estrutura. De for-ma inversa, estruturas específicas são adicionadas à medida que o sistema desempenha compor-tamentos específicos. Estruturas que não produzem comporta-mentos úteis tendem a ser elimi-nadas do sistema. As estruturas que apóiam o desempenho de comportamentos raramente exer-citados também tendem a ser eli-minadas. As eliminações e adições

às estruturas e comportamentos ocorrem de forma seletiva, tanto em sistemas naturais (sele-ção natural) quanto artificiais (seleção artificial).

2.5 Comportamentos observáveis externa e internamenteAlguns processos de um sistema relacionam-se às interações que esse realiza com o

ambiente. Para realização das entradas e saídas em suas interfaces, um sistema recebe e emite fluxos de matéria (física) e (ou) energia. Pode também receber e produzir como saída dados e (ou) informações (ver discussão sobre a natureza da informação na Seção 3.4.). As interações, seus fluxos e processos correspondentes, e consequentemente os comporta-mentos por eles induzidos, são observados no ambiente do sistema. São comportamentos externamente observáveis.

São exemplos de comportamentos externamente observáveis: (i) as ações do funcionário da caixa registradora de uma loja no momento da venda; (ii) o toque da campainha de um te-lefone; (iii) a comunicação através do setor de relações públicas de uma organização.

Alguns processos, por não terem relação direta com as interações que o sistema realiza com o ambiente, são observáveis apenas internamente. São exemplos de comportamentos não observáveis: (i) a emissão da folha de pagamento da loja, para os clientes da loja; (ii) o toque da campainha de um telefone, para quem não mora na residência; (iii) a comunicação por meio de canais cobertos (covert channels), para os gestores de segurança de uma rede de computadores que foi atacada.

2.6 Funções e missão de um sistemaAlguns sistemas, especialmente os criados pelo ser humano, existem basicamente para

realizar interações úteis aos seus usuários. Tomando-se como exemplo um telefone celular, nota-se que na interface desse sistema é possível ao usuário realizar interações de vários tipos distintos, como realizar chamadas, receber chamadas, armazenar números na agenda telefônica, aumentar ou diminuir o volume do fone etc. Os sistemas que realizam funções chamam-se sistemas úteis. Cada interação de um sistema útil é um comportamento obser-vável que produz um relacionamento previsível entre as entradas e as saídas do sistema com o ambiente e com o usuário.

O sistema abstratamente esquematizado na parte esquerda da Figura 10 apresenta três funções: fA, fB e fn. A função fA, ao receber X como entrada, produz saída fA(X); ao receber Y, produz fA(Y). A função fB, ao receber o mesmo X recebido por fA, produz fb(X). A função fn, ao receber Y, produz fn(Y).

Figura 9. Relacionamento esquemático entre comportamentos e estruturas de um sistema.


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Suponha que o sistema útil seja uma calculadora bastante simples, apresentada na parte direita da figura, e realize apenas três funções: soma, multiplicação e potência. Suponha que fA é a função soma, fB é a função multiplicação e fn é a função potência. Suponha que X é o par de números 2 e 3 e que Y é o par de números 1 e 4. Se a função fA recebe X na entrada, ela produz soma(2,3), que é igual a 5. A mesma função, recebendo entradas 1 e 4, produz 1 + 4, que é igual a 5. De forma correspondente fB(X) = multiplicação(2,3) = 6 e fn(Y) = potência(1,4) = 1. O conjunto de funções soma, multiplicação e potência constituem a missão desta calcu-ladora simples.

Um sistema útil, portanto, desempenha um conjunto de funções. Coletivamente, as fun-ções constituem a missão do sistema9.

2.7 Sistemas de missão crítica

2.7.1 Sistemas críticosSegundo Sommerville (2007) a criticidade de um sistema pode ser chamada de confiança,

sendo em inglês empregado o termo dependability. A confiança, criticidade ou dependability de um sistema qualquer agrega quatro dimensões (SOMMERVILLE, 2007):

i. Disponibilidade – o sistema deve estar disponível para uso pelo usuário, a qualquer momento em que seu uso seja adequado e necessário;

ii. Confiabilidade – o sistema deve ser capaz de desempenhar, para o usuário a função ou serviço que ele espera receber;

iii. Segurança humana (safety) – o sistema não deve causar danos ao usuário, a outras pessoas ou ao seu ambiente, mesmo em caso de falhas; e

iv. Segurança técnica (security) – o sistema deve ser resistente às tentativas de uso inde-vido, sejam elas acidentais ou intencionais, tendo controladas suas vulnerabilidades, realizando detecção e neutralização contra ataques e apresentando superfície de ex-posição limitada.

9 O portal SIORG, do Ministério do Planejamento, localizado em http://www.siorg.redegoverno.gov.br/ apresenta uma descrição da missão da maioria das organizações do executivo público federal.

Figura 10. Funções e missões de um sistema, com exemplo de uma calculadora.


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v. São exemplos de sistemas críticos:

i. uma bomba de insulina humana, que pode ser usada por diabéticos que depen-dem de contínuas injeções de insulina para sobreviver;

ii. um sistema de comando e controle usado por forças militares, para que cum-pram sua missão de combate;

iii. um sistema de controle de tráfego aéreo, sem o qual não existe aviação segura.

2.7.2 Sistemas de missão críticaTodas as organizações existem para cumprir uma missão. Alguns sistemas presentes numa

organização são críticos para o cumprimento dessa missão. Estes sistemas são chamados de sistemas de missão crítica, pois se deixam de cumprir sua função por algum motivo então a missão da organização é imediatamente comprometida.

Uma falha em um sistema de missão crítica de algumas organizações pode provocar seve-ras conseqüências humanas e econômicas, como é o caso de organizações hospitalares, mili-tares, de segurança pública, de transportes e de energia, entre outras. No entanto, nem todos os sistemas de missão crítica são sistemas críticos segundo o conceito de Sommerville (2007).

Isto é, o conceito de sistema de missão crítica é mais amplo do que o sistema crítico, pois em algumas organizações aspectos como a segurança humana (safety) são menos aparentes, por exemplo, em instituições financeiras e educacionais.

2.7.3 Sistemas de energia elétrica e sistemas computadorizados em uma organização

Uma categoria de sistema que cada vez mais desempenha papel crítico nas organizações é a dos sistemas de energia elétrica. Tal condição é cada vez mais comum à medida que as in-formações das organizações são depositadas em computadores, dependentes de eletricidade.

A criticidade dos sistemas de energia elétrica em organizações que trabalham com infor-mações computadorizadas é usualmente um efeito indireto do papel também crítico desem-penhado pelos sistemas de informação computadorizados.

Considerando-se o crescimento cada vez mais intenso da sociedade da informação, pode-se considerar que a tendência na maioria das organizações é que um ou mais de seus sistemas de informação sejam enquadrados como sistemas de missão crítica.

2.7.4 Identificando alguns sistemas de missão crítica de uma organização

Cada organização possui seu conjunto de sistemas de missão crítica, e a fim de identificá-los é preciso, primeiramente, saber qual é a missão desta organização.

Uma vez caracterizada a missão organizacional, se faz necessário identificar, para os vários sistemas observados na organização, como variações negativas na disponibilidade, na con-fiabilidade, na segurança humana e (ou) na segurança técnica de um ou mais dos sistemas observados influenciam o cumprimento desta missão.

Caso seja clara a influência de tais variações sobre o cumprimento da missão então pode-se considerar que este é um sistema de missão crítica.


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2.7.5 Interdependências em sistemas de missão crítica

Sistemas de missão crítica não ocorrem de forma isolada e formam cadeias de interdependência. Por exemplo, podem ser sistemas de missão crítica numa organização bancária:

i. O sistema de tele-atendimento via caixas ele-trônicos;

ii. A rede de telecomunicações do banco;

iii. O aplicativo bancário central;

iv. O mainframe que executa o aplicativo bancário;

v. O sistema de troca de mensagens entre os di-versos aplicativos;

vi. Os vários sistemas de fornecimento de energia elétrica, etc.

O mapa apresentado na Figura 11 descreve al-gumas dependências entre os sistemas enumerados. Identificar estes sistemas, os subsistemas que com-põem os sistemas e suas cadeias de interdependên-cias não é uma tarefa trivial, mas precisa ser feita para que soluções de segurança sejam desenvolvidas de forma eficaz.

2.8 Resumo conceitual de sistemas em geralO mapa conceitual da Figura 12 sumariza os conceitos abordados nesta seção. Alguns

conceitos importantes apresentados no mapa são:

Um sistema é constituído por partes, as quais definem sua estrutura;

Um sistema executa processos que definem seu comportamento;

Os processos de um sistema são executados conforme um ciclo de execução;

Todo sistema vive em um am-biente, com o qual se relaciona por meio de interfaces;

O comportamento externamen-te observável de um sistema mani-festa-se por meio de suas interfaces;

As funções de um sistema são desempenhadas em sua interface;

As funções de um sistema rece-bem entradas de matéria, energia, dados e informações, bem como produzem saídas correspondentes;

Segurança é a busca pela garan-tia de integridade de um sistema; e

Um sistema é analisado por analistas de sistemas.

Figura 11. Cadeia de dependências entre sistemas potencial-mente críticos em uma organização bancária.

Figura 12. Mapa conceitual sobre sistemas.


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3. Abstração, modelos e informaçãoPara um sistema analisar os elementos presentes em algum espaço, é preciso que haja um

modelo ou representação abstrata dos elementos relevantes presentes nesse espaço.

Vejamos alguns exemplos de modelos. Aprendemos durante o ensino fundamental que o corpo humano é composto por cabeça, tronco e membros. Também é usual que toda pessoa possua um nome, uma data de nascimento, um local de nascimento. Compreendido que há um “modelo” comum a todos os seres humanos já observados, é de se esperar que qualquer novo ser humano, quando apresentado a um agente, também possua uma cabeça, tronco, membros, nome, data de nascimento, local de nascimento. Essas expectativas estão repre-sentadas nos modelos construídos por cada um e consequentemente diferem de pessoa para pessoa, de agente para agente.

Outras características também estão presentes e relacionadas com pessoas e corpo hu-mano, como fator sanguíneo, número de dedos, atores preferidos e locais para os quais via-jou. Apenas um número limitado das características de uma determinada realidade pode ser apreendido em um modelo. Modelos são perspectivas úteis, mas limitadas, de uma realidade complexa, construídos pelo nosso sistema cognitivo10.

3.1 Importância de modelos e a análise de sistemasA notável capacidade da mente humana para criar modelos torna mais previsível e con-

fortável o mundo a nossa volta. O uso de modelos da realidade permite enquadrar dentro de parâmetros de previsibilidade as entidades e fenômenos com os quais travamos contato no nosso dia-a-dia.

Quando nos deparamos com uma situação que não se enquadra em nossos modelos mentais, isso cria uma angústia11 que força o sistema cognitivo a buscar ativamente uma re-presentação para tal situação. À medida que recebemos mais informações sobre o fenômeno, sejam elas originadas do próprio ambiente ou da integração das informações que já possuí-mos internamente, o nosso modelo mental é reajustado, até que uma condição de conforto seja alcançada. Na ocorrência de fenômenos inteiramente novos e não compreendidos em um espaço social, os vários agentes expostos sofrem conjuntamente de dissonância cognitiva e a construção de modelos, nesses casos, usualmente ocorre por meio de processos de comunica-ção, isto é, são construídos em sociedade.

A criação de modelos é parte essencial da apreensão da realidade do ambiente que nos cerca. A análise de entidades ou fenômenos em um determinado ambiente e o enquadramen-to desses dentro de um modelo é chamada de análise de sistemas.

3.2 Operações conceituais e esquemas de representaçãoEm atividades organizacionais relacionadas ao tratamento da informação, uma forma co-

mum de se criar modelos é por meio do uso de planilhas. Uma planilha é um modelo de dados baseado em linhas e colunas, composto por um esquema de dados e registros de dados. Cada linha de uma planilha representa uma entidade enquadrada no modelo. Cada coluna repre-senta as propriedades exibidas pela entidade. Faz parte da atividade de análise a criação de modelos e meta-modelos, em que são identificados e registrados valores para as propriedades observadas nos elementos analisados.

Por exemplo, suponha que você precise produzir um relatório com informações sobre os sistemas de computadores da sua organização XYZ. Para facilitar a apresentação do relatório, é possível criar uma planilha como a apresentada na Tabela 1. Algumas operações conceituais

10 O termo cognição é um termo muito usado em psicologia e oriundo dos escritos de Aristóteles e Platão. Veja http://pt.wikipedia.org/wiki/Cognição.

11 Tecnicamente o fenômeno chama-se dissonância cognitiva. Veja http://pt.wikipedia.org/wiki/Dissonância_cognitiva.


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são realizadas por você, para a construção de um modelo adequado. Entre essas operações, destacam-se a classificação e a abstração, explicadas adiante.

Tabela 1. Computadores de uma organização XYZ.

Número Nome Localização Funções Memória Disco

1 Auriga Auditório Apresentação de palestras 500MB 50GB

2 Aldebaran Sala dos servidores Servidor web 4GB 400GB

3 Alfa Centauro Corredor Servidor e-mail 4GB 400GB

3.2.1 ClassificaçãoDurante a criação do modelo (esquema), você identificou a existência de três computado-

res na organização. Os três elementos são colocados dentro de um conjunto abstrato, que é o conjunto de todos os “computadores da organização XYZ”. A operação realizada é denominada classificação. É possível que existam outros computadores, mas que podem ter passado des-percebidos. Isso demonstra que as operações conceituais são inevitavelmente sujeitas a falhas.

3.2.2 AbstraçãoOutra importante operação conceitual para a construção de um modelo é a abstração, que

compreende a ação de julgar quais propriedades desses computadores são relevantes para a atividade em pauta (produção do relatório). Você identifica que número, nome, localização, fun-ções, capacidade de memória e de disco são as informações relevantes. As demais (peso, cor, fabricante, data de compra, nível de radioatividade, usuários, versão do sistema operacional, etc) não são. Essa representação pode ou não ser fiel à realidade, pode ou não ser satisfatória para os fins desejados. Pode ser que a data de fabricação dos computadores seja um atributo extre-mamente importante, devido a questões de manutenção que serão encaminhadas quando seu relatório for entregue a seu chefe. Isso também demonstra que a apreensão da realidade nunca é perfeita e que um bom analista é aquele que consegue aplicar adequadamente as operações conforme as necessidades e expectativas de quem usará os modelos.

3.2.3 Inferências e domínio da realidadeModelos podem ser usados para fins de aprimorar a capacidade de análise de uma reali-

dade, bem como para fins de síntese de uma nova realidade. A análise permite compreender e explicar os fenômenos que ocorrem à nossa volta. De forma mais comum, envolve explicar como funciona um determinado sistema. A síntese consiste na manipulação dos elementos de um sistema estudado, a partir da construção de cenários de possibilidade, de modo que pos-sam ser previstas as características de um determinado sistema, a partir da manipulação das variáveis de um modelo do sistema. A manipulação do modelo permite a construção de um sistema que alcance um objetivo ou meta desejada. Em outras palavras modelos aumentam o nosso domínio sobre a realidade. Dito de outra forma, modelos aumentam a capacidade de um agente para produzir informações.

Por exemplo, com base no modelo (tabela) da organização XYZ, anteriormente apresen-tado, é possível prever que: (i) o computador Auriga tem ou terá problemas de desempenho durante a apresentação de palestras, pois possui pouca memória; (ii) Aldebaran está sujeito a ataques de SQL injection, pois provê um serviço na Web e (iii) Alfa Centauro possui maior risco de ataque físico, pois está localizado no corredor. Perceba que o modelo acaba de ser manipulado por um agente, por você. Se o modelo não existisse você não poderia prever estes fenômenos com facilidade. Se um ou mais dos dados do modelo forem falsos você terá sua ca-pacidade de análise prejudicada. O que aconteceria com a precisão e eficácia de suas análises se o registro de Auriga indicasse erroneamente que ele tem 8 GB de memória? Se os softwares atuais aumentassem absurdamente suas necessidades de uso de memória e você ainda não tivesse dado conta disto? Modelos (informações) mudam a forma como um agente percebe o mundo. Por outro lado, a constante mudança da realidade faz com que nossos modelos


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sempre sejam imprecisos, incoerentes e incompletos, em maior ou menor extensão. O pleno domínio da realidade é um objetivo inalcancável.

Por exemplo, diante da análise do modelo ações corretivas podem ser efetuadas, visan-do sintetizar uma nova situação para os sistemas de computadores da organização XYZ onde a segurança seja melhorada. É possível recomendar o melhor posicionamento do firewall na rede onde se localiza Aldebaran, evitando-se os ataques de SQL Injection, bem como adotar controles de segurança física evitando ataques a Alfa Centauro. É também possível justificar a aquisição de mais memória RAM para Auriga, ou mesmo sua substituição, caso se disponha de informações mais ricas sobre manutenção de computadores.

As organizações, os agentes humanos e os computadores, por meio de seus sistemas de informação, manipulam imensas bases de dados que consistem em modelos da realidade, abordando os aspectos relevantes que fazem parte do ambiente da organização, da vida das pessoas e do processamento de dados nos computadores. No caso da organização os modelos mais úteis são aqueles que representam a estrutura e os processos internos da organização, o que no caso das organizações públicas está muito relacionado a dados da própria sociedade à qual servem.

Por exemplo, organizações do Estado e Governo possuem equipes de pesquisadores e analistas de sistemas que criam e manipulam modelos sobre a realidade da sociedade bra-sileira. É por meio da manipulação dos modelos que as organizações apreendem a realidade em mudança e realizam ações para cumprir a missão. Se os modelos estão incoerentes, são imprecisos, pouco íntegros e mesmo adulterados intencionalmente por pessoas com interes-ses particulares, então: a coleta de impostos não será feita de forma justa, os sistemas de saú-de não melhorarão a vida das pessoas como deveriam, a segurança pública não combaterá a marginalidade da forma mais eficaz, a educação não solucionará os problemas mais graves que precisam ser solucionados, os fluxos econômico-financeiros não serão tão equilibrados quanto deveriam, a dissuasão militar não será tão eficaz quanto deveria ser, as comunicações no aparato estatal não serão eficientes quanto precisam ser, os servidores do Estado e Governo não atuarão onde a ação precisa ser priorizada etc.

Para concluir sobre a criação de modelos, deve-se ressaltar que a pesquisa científica e tec-nológica envolve a construção de modelos explicativos (analíticos) e construtivos (sintéticos) de realidades pouco estudadas e pouco compreendidas. Será que as organizações públicas dispõem de modelos precisos que explicam: Como a sonegação de impostos ocorre e como ela poderia ser reduzida na sociedade? Sob quais condições os sistemas de saúde pública perdem sua eficácia? As causas e conseqüências do aumento da insegurança nas metrópoles brasileiras? Onde e como os problemas educacionais são mais graves e urgentes? Sob quais condições e em quais campos de emprego da força a dissuasão militar perde ou ganha eficácia na complexa ordem internacional? Quais as características de sistemas de comunicação or-ganizacional de elevada qualidade na máquina pública brasileira? Como equilibrar a eficácia, eficiência, transparência, confiabilidade, segurança, publicidade, sigilo e demais características do serviço público frente a uma realidade mundial em rápida transformação? A existência de diversas carências como as indicadas justifica a realização de pesquisas.

3. Exercícios1. Usando uma planilha eletrônica, crie um modelo de dados para registrar informações sobre elementos de um sistema que você conhece. Insira pelo menos 5 elementos dentro deste modelo.

2. Baseado apenas nas informações contidas no seu modelo criado no exercício 1, faça e registre inferências acerca de propriedades a serem exibidas pelos elementos do sistema, ou pelo sistema como um todo.


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3.3 Sistemas autônomos e agentesVimos na seção anterior que os sistemas úteis desempenham uma ou mais funções por

meio do estabelecimento de uma relação previsível entre entradas (inputs) e saídas (outputs) observadas por um usuário nas interfaces desse sistema.

Outra classe importante de sistemas, para a qual o conceito de utilidade não se apresenta de forma obrigatória, é a dos sistemas autônomos.

Sistemas autônomos são aqueles que exibem comportamento próprio e intencional, in-dependentemente da iniciativa de interação por parte de um usuário. Sistemas autônomos atendem seu próprio interesse ou propósito, em con-traste com sistemas úteis, criados para servir um usu-ário. São também chamados de agentes, pois realizam ações com algum grau de autodeterminação, vontade de sobreviver e propósito na ação. Agentes possuem “agência” porque desenvolvem modelos mentais acerca do ambiente com o qual interagem, empregando um processo cíclico baseado em feedback, que visa mantê-los íntegros e bem-sucedidos.

As interfaces de um sistema autônomo com o am-biente são chamadas unidades sensoriais e motoras. As unidades sensoriais recebem entradas de matéria, ener-gia e informação, vindas do ambiente. Internamente o sistema autônomo processa tais entradas e realiza ações sobre o ambiente, por meio de suas interfaces motoras, percebendo as correspondentes reações do ambiente às ações realizadas.

A Figura 13 esquematiza a relação de um sistema autônomo com seu ambiente. As entradas do sistema são percepções e as saídas são ações. Um sistema autô-nomo não tem necessariamente uma missão a cumprir. Apenas luta pela sobrevivência.

Exemplo Assim como os seres humanos, os animais são também considerados sistemas autônomos. Por meio de seus órgãos dos sentidos, os animais

recebem estímulos do ambiente e reagem a esses estímulos por meio de ações. Conforme as respostas do ambiente a essas ações, atualizam seus modelos mentais, os quais de-screvem como funciona o ambiente.

Não há sistema completamente útil sem nenhuma autonomia, nem tampouco siste-ma completamente autônomo sem nenhuma utilidade. Vários sistemas se situam entre as duas classes. Na prática, o ser humano deseja que um sistema seja útil e que também possua capacidade de se manter íntegro ao longo do tempo. A autonomia facilita o geren-ciamento dos sistemas.

Como exemplo de sistema computacional autônomo, temos os notebooks atuais, que ge-renciam o consumo de energia da CPU em função da disponibilidade de energia no carregador e auto-organizam os sistemas de arquivos fragmentados quando detectam que estão com um nível baixo de utilização da CPU.

De outra forma, vários sistemas computacionais instalados em organizações possuem grandes bases de dados. Por meio dessas, recebem fluxos de dados que são continuamen-te analisados. Produzem, então, ações de controle sobre a organização, como emissão de pedidos de mercadorias, alertas sobre alcance de condições específicas na organização etc. Esse comportamento denota capacidade autônoma, indiretamente associada ao com-

Figura 13. Um sistema Autônomo e suas interações com o ambiente, que consistem em percepções e ações em busca da sobrevivência.


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putador, mas diretamente associada à melhoria de desempenho da organização na qual se encontra o computador.

Neste texto, os agentes humanos e os computacio-nais são representados por meio dos ícones da Figura 14.

3.4 InformaçãoInformação não é um conceito cuja definição seja

uniformemente aceita entre pesquisadores e filóso-fos. Duas perspectivas da informação se apresentam igualmente importantes para o praticante da área, inclusive o profissional de segurança da informação.

3.4.1 Informação como estruturaPara discussão da primeira perspectiva, da infor-

mação como estrutura, Bastos (2008) indica que, para as áreas da comunicação e da biblioteconomia, a in-formação seria “uma cadeia de símbolos que possui significado”, ou, de outra forma, “o registro de um conhecimento que pode ser necessário a uma decisão”. Em ambas as definições, a na-tureza tangível da informação fica clara, pois um registro ou uma cadeia de símbolos (carac-teres) é passível de ser “registrada (codificada) de diversas formas, duplicada e reproduzida ad infinitum, transmitida por diversos meios, conservada e armazenada em suportes diversos, me-dida e quantificada, adicionada a outras informações, organizada, processada e reorganizada segundo critérios diversos, e recuperada quando necessário, segundo regras preestabelecidas” (ROBREDO, 2005).

3.4.2 Informação como processoAs definições apresentadas na seção passada associam informação a uma decisão ou sig-

nificação. Ocorre que a realização de ações (decisão ou significação) depende da existência de uma entidade ativa (um agente) que seja capaz de operar sobre a estrutura (informação codi-ficada). Dessa ação deve resultar alguma transformação. A natureza transformadora da infor-mação, inclusive do ponto de vista matemático, fica clara na definição de Shannon, que indica a informação como “aquilo que reduz a incerteza”, bem como em Baterson (apud ROBREDO, 2005), que indica que informação é “aquilo que nos muda”. É ainda digno de nota o emprego original do termo informação, do latim informatio, conforme indica Robredo (2005): “o ato de dar ou mudar a forma de uma peça particular de matéria”. Para concluir, segundo a teoria da informação, a informação significa uma medida da organização de um sistema, seja (o sistema) uma mensagem, seja o sistema um ser vivo.

Desse modo, a informação é criada apenas quando há agentes capazes de interpretar e decidir, o que envolve atualização do modelo mental do agente. Isso gera uma dinâmica trans-formadora que pode ser posteriormente codificada e registrada, criando nova informação em estado de estrutura.

Figura 14. Seres Humanos e Computadores atualizam seu estado mental em decorrência do recebimento de estímulos e da realiza-ção de ações correspondentes.


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4. Os sistemas de controle e o controle em sistemas

Sistemas de controle são uma classe de sistemas que reúne as características de utilidade e autonomia anteriormente discutidas. São estudados na cibernética, que, segundo Wiener, é a ciência do controle e da comunicação no animal e nas máquinas12. O crescimento da ciber-nética foi estimulado pela necessidade prática de criação de sistemas de controle, eletroeletrô-nicos e computacionais, que controlam máquinas de guerra, como sistemas balísticos, radares e canhões, tendo como visão de futuro a robótica. Os conceitos da cibernética e dos sistemas de controle se fazem presentes nas ciências administrativas, na ciência da computação e na engenharia elétrica. Antes de apresentar um modelo geral de sistemas de controle, analisemos um sistema de controle clássico.

4.1 Sistema de controle clássicoA Figura 15 apresenta um es-

quema de um sistema de controle de aplicação militar, do qual apro-veitaremos alguns conceitos para aprofundar a discussão sobre siste-mas. A missão do sistema descrito na figura é lançar um míssil para atingir um alvo móvel. Para isso, o sistema de controle fornece potên-cia ao motor que inclina a platafor-ma lançadora de mísseis, para que o ângulo A2 da plataforma seja igual ao ângulo A1 no qual se encontra o avião (calculado pela telemetria). De forma simplificada, se o míssil é lançado quando os ângulos A1 e A2 forem iguais, espera-se que o míssil alcance o alvo.

Possivelmente, o alinhamento de ângulos é alcançado por meio de um sistema de controle onde:

• O sensor do ângulo A2 da plataforma informe o valor de A2 (sinal A2) ao sistema de controle;

• A saída do sinal de controle (sinal CTR) impulsione o motor da plataforma com maior ou menor potência, fazendo a plataforma inclinar e o ângulo A2 aumentar ou diminuir.

• A telemetria informa o ângulo A1 de posicionamento do alvo, por meio do sinal A1.

• A diferença entre os ângulos A1 (sinal A1) e A2 (sinal A2), calculada pelo amplificador de diferença, gere um sinal de desvio (DEV), cujo valor oscile em torno de 0 (zero), o que estabiliza a potência transmitida ao motor, pelo amplificador de potência.

Algumas condições ambientais (condições externas ao sistema de controle) podem variar, mas mesmo assim os ângulos tendem a se tornar próximos, como por exemplo:

• Se o ângulo A2 da plataforma diminui por algum motivo, como variação no vento, peso da plataforma, inclinação do terreno ou uma diminuição do rendimento do mo-tor, aumenta a diferença entre os sinais A1 e A2, e o sinal DEV aumenta, ampliando a

12 Existe uma grande quantidade de definições distintas para o termo cibernética, conforme pode ser visto em [http://www.asc-cybernetics.org/foundations/definitions.htm].

Figura 15. Modelo simplificado de sistema de controle para posicionamento automáti-co de um lançador de míssil. Adaptado de Shinners (1992).


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potência transmitida ao motor (sinal CTR), o que eventualmente produz elevação do ângulo A2.

• De forma inversa, se o ângulo A2 da plataforma aumenta, por algum motivo, como variação no vento, peso da plataforma, inclinação do terreno ou aumento do rendi-mento do motor, inverte-se a diferença entre os sinais A1 e A2, e o sinal DEV diminui, reduzindo a potência transmitida ao motor (sinal CTR), o que eventualmente produz diminuição do ângulo A2.

• De outra forma, se o ângulo A1 aumenta ou diminui, em função da mudança de posi-ção do alvo, varia a diferença entre os sinais A1 e A2, e o sinal DEV aumenta ou dimi-nui, ampliando ou reduzindo a potência transmitida ao motor, o que eventualmente produz aumento ou diminuição do ângulo A2.

Analisando-se a relação entre os sinais CTR e A2, percebe-se que um sinal é indiretamente relacionado ao outro, pois A2 é influenciado pela potência entregue por CTR ao motor. O si-nal com o ângulo A2 é considerado um sinal de retorno (feedback) de CTR. O uso de feedback representa uma estratégia universal para a construção de sistemas de controle e de sistemas autônomos. Sua importância se destaca pelo fato de que não é necessário se conhecer exata-mente como as condições ambientais relacionam a saída de controle e a entrada do feedback. Basta ao sistema de controle calcular se há oscilação entre o feedback e o sinal de monitora-mento e aplicar variações no sinal de controle conforme o desvio existente.

4.2 Modelo geral de um sistema de controleUm sistema de controle tem seu modelo

geral sumarizado na Figura 16. A missão de um sistema de controle (parte esquerda da figura) é controlar outro sistema, chamado de sistema controlado (parte direita da figura). O sistema controlado realiza entradas e saídas úteis. Há, no entanto, dificuldade em controlar como a entrada é processada para gerar a saída. É pre-ciso que sejam estabelecidos parâmetros ade-quados de funcionamento que façam ajustes contínuos no processamento. O valor esperado é ajustado pelo usuário na entrada do sistema de controle. O sistema de controle tem como outra de suas entradas um valor obtido na sa-ída do sistema controlado, que indica o valor do parâmetro de como o sistema encontra-se funcionando. O sistema de controle tem uma saída (ação de controle), que é acionada sem-pre que há um desvio significativo entre o valor esperado e o valor obtido. A seta azul representa a abstração central dos sistemas de controle, denominada laço de feedback. O laço de feedback é composto pelo encadeamento das ações de controle, do monitoramento das saídas do sistema e dos diversos processos que ocorrem internamente ao sistema controlado. As teorias dos sistemas de controle indicam que, mesmo desconhecendo a exata condição dos processos no interior do sistema controlado e no seu entorno, um sistema de controle que possui um modelo aproximado do funcionamento do sis-tema controlado poderá obter os valores desejados na saída por meio da realização de ações de controle baseadas no feedback recebido.

4.3 Migração dos sistemas de controle para o computadorNo início da cibernética e ainda em tempos recentes, considerável parte dos circuitos

de sistemas de controle era composta por dispositivos eletrônicos analógicos, formados por transformadores de corrente, capacitores, resistores e transistores. Os sistemas de controle eram, e ainda são em muitos casos, dispositivos analógicos porque as grandezas físicas (ân-

Figura 16. Arquitetura padronizada de um sistema de controle.


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gulo, aceleração, velocidade, potência etc) dos sistemas controlados eram convertidas para sinais eletrônicos analógicos correspondentes, para manipulação interna pelo sistema de con-trole, enquanto que na saída os sinais eletrônicos eram convertidos para as grandezas físicas correspondentes. O uso de componentes de eletrônica digital permite a construção de vários sistemas de controle analógico, também chamados de computadores analógicos.

A manipulação de sinais digitais, possível por meio de algoritmos, programas de compu-tador, dispositivos de memória e circuitos de cálculo lógico e aritmético, amplia enormemente a capacidade dos sistemas de controle, além de flexibilizar a aplicação dos sistemas de con-trole, cuja função de controle não precisa mais depender de alterações no hardware. Altera-se apenas o software para que a função de controle seja modificada com menor custo.

Com a disseminação da computação digital, a maioria dos sistemas de controle é atual-mente baseada em hardware e software. E as grandezas analógicas são convertidas para sinais digitais (cadeias de bits) pelos dispositivos de entrada, sendo internamente manipuladas de forma digital-simbólica (bits e cadeias de caracteres, os quais são convertidos de forma digital para grandezas analógicas pelos dispositivos de saída do computador).

O surgimento dos computadores digitais programáveis criou uma nova área de conheci-mento, especialmente dedicada ao estudo e aprimoramento dos computadores, chamada de Ciência da Computação.


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5. Sistema de computador programávelA ciência da Computação surgiu como desdobramento da cibernética e das aplicações

práticas da teoria do controle, em decorrência da flexibilização das máquinas de controle da ci-bernética, por meio da adoção de uma arquitetura de computador digital programável de uso geral. A principal inovação do computador programável foi introduzir o conceito de programa armazenado em memória.

São objetos de estudo da ciência da computação o sistema de computador e suas aplica-ções para a solução de quaisquer tipos de problemas que possam ser modelados através de algoritmos codificados em instruções de linguagens programáveis. Os programas de compu-tador são capazes de modelar e realizar cálculos de complexidade arbitrária, realizar coleta de dados em tempo real, processar comparações e calcular desvios, realizando ações de controle de forma automatizada e com elevada velocidade e flexibilidade.

5.1 Estruturas de um computador

De forma simplificada, a estrutura ou arquitetura de um sistema de computador progra-mável é composta por cinco partes, apresentadas na Figura 17:

i. Dispositivos de entrada, que permitem a carga do programa na memória do compu-tador e, sendo executado o programa, permitem a entrada de dados pelo usuário;

ii. Dispositivos de saída de dados, que apresentam os resultados do processamento ao usuário;

iii. Memória RAM (random acess memory), que compreende uma sequência finita de células individualmente e diretamente endereçadas, com capacidade de armazena-mento e recuperação do valor contido em qualquer célula. Na Figura 17, é apresenta-da uma memória com 25 posições (mem[0] a mem[24]);

iv. UCP – Unidade Central de Processamento, que contém as unidades de controle (UC), de cálculos aritméticos e lógicos (UAL) e registradores;

v. Um barramento principal que permite a comunicação entre todos estes elementos e

Figura 17. Partes de um computador.


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ao qual se integram linhas de controle e de dados. É o sistema de comunicação usado para relacionar as unidades do computador.

Note ainda que as células mem[0] a mem[21] da memória RAM contêm o que se chama de um programa armazenado em memória. O programa é composto por instruções e variáveis. Detalhes sobre programação de computadores são apresentados adiante.

Além do computador propriamente dito, a Figura 17 apresenta o principal elemento que constitui o ambiente de um computador: seu usuário. O usuário é responsável por comandar a carga e início de execução de um programa arquivado, para interpretação pelo computador. Este programa pode ser escolhido a partir de uma lista virtualmente infinita de programas previamente arquivados (P1, P2, ..., Pn). Além disto, o usuário interage com o computador por meio de entradas e saídas relacionadas à execução do programa carregado na memória do computador. Os elementos de um computador são detalhados adiante.

5.1.1 Dispositivos de entrada de dadosSão exemplos de dispositivos de entrada de dados o teclado e o

mouse. A Figura 18 apresenta o esquema geral de funcionamento de um dispositivo (que é um sistema) de entrada de dados. Esses dispositivos são responsáveis pela conversão de sinais analógicos informados pelo usuário - por exemplo, o ângulo e velocidade de deslocamento da esfera do mouse e o pressionamento de teclas – para dados em forma digital (cadeias de bits). Os dados digitais são armazenados na memória.

5.1.2 Dispositivos de saída de dadosSão exemplos de dispositivos de saída de dados o monitor de

vídeo e a impressora. A Figura 19 ilustra o funcionamento de um monitor de vídeo. Os dispositivos de saída de dados convertem da-dos digitais (cadeias de bits) em sinais analógicos. Por exemplo, um sinal sonoro (saída de áudio), um sinal luminoso colorido (monitor) ou um ponto de tinta preta sobre uma folha de papel (impressora). Esses sinais analógicos são apresentados ao usuário.

5.1.3 MemóriaÉ na memória de um computador que são armazenados as instruções e as variáveis de um

programa. A memória é formada por uma quantidade arbitrária de células individualmente endereçáveis, mem[0], mem[1], mem[2] etc, sobre as quais podem ser lidas e escritas cadeias de bits de tamanho fixo (por exemplo: 16 bits).

Parte dos dados armazenados na memória representa as instruções do programa que está sendo executado pelo computador, enquanto que parte dos dados representa variáveis ma-nipuladas pelo programa. Por exemplo, na Figura 17 (seção 5.1.), apresenta-se uma memória com 25 posições, na qual as posições da memória RAM de mem[0] até mem[17] armazenam as instruções do programa apresentado na Tabela 3 (seção 5.2.2.), enquanto que as posições de memória 18 a 21 armazenam as variáveis manipuladas durante uma execução do programa no computador.

As demais posições ou células de memória podem estar desocupadas ou ocupadas com outro programa em execução no computador.

5.1.4 UCPA UCP, unidade central de processamento, é composta por quatro partes: Unidade de

Controle (UC), Unidade Aritmética e Lógica (UAL), Registradores e Barramento da UCP.

A Unidade de Controle (UC) é o elemento central da UCP, e consequentemente de todo o computador. A UC controla todo o fluxo de dados e endereços entre os elementos do compu-

Figura 18. Um dispositivo (sistema) de entrada de dados.

Figura 19. Um dispositivo de saída de dados.


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tador, por meio de várias linhas de controle. Ela é responsável por iniciar a execução de um pro-grama, recuperar cada uma das instruções contidas no programa que devem ser interpretadas, interpretar as instruções propriamente ditas e realizar as transformações por elas indicadas, encerrando o programa quando uma instrução STOP é encontrada.

A Unidade Aritmética e Lógica (UAL) é responsável por realizar cálculos matemáticos e comparações lógicas. A UAL é um sistema de cálculo altamente especializado e eficiente, mas não possui poder de decisão (controle).

No conjunto de Registradores da UCP destacam-se dois registradores que fazem a princi-pal interface da UCP com o seu ambiente externo. São os registradores de dados da memória (MDR) e de endereço da memória (MAR), que são interligados à memória RAM do computador por meio dos barramentos e que podem receber e enviar dados da e para a memória, confor-me os sinais de controle emitidos pela UC.

A título de ilustração, na Figura 17, o registrador MDR está armazenando o valor 0, en-quanto que o registrador MAR, o valor 2. Isso sugere que a posição de memória mem[2] foi ou será manipulada recentemente. O registrador Acumulador (ACC) é uma área da UCP de uso geral, onde são armazenados resultados intermediários dos cálculos realizados pela ALU, enquanto estes dados não são transportados da e para a memória. Na Figura 17, o registrador ACC armazena o valor 1. Os dois últimos registradores desse modelo simplificado de compu-tador são o ponteiro de instrução (IP) e o registrador de instrução (IR). O ponteiro de instrução é responsável por conter o endereço da próxima instrução a ser interpretada pelo computa-dor. Na Figura 17, o IP está armazenando o valor 3, o que indica que a próxima instrução a ser interpretada pela UCP está em mem[3]. O registrador de instrução contém a instrução que está sendo atualmente executada pela UCP. Na Figura 17, o registrador IR está armazenando a instrução ACC 1, que está sendo interpretada pela UC. Todo o fluxo de dados dos e para os registradores é também controlado pela UC.

O Barramento da UCP faz a integração de dados e controle entre todos os elementos da UCP, sob comando da UC. É o sistema de comunicação usado entre os elementos da UCP.

5.2 Comportamentos de um computadorComo já dito anteriormente, a UC é a unidade capaz de interpretar as instruções que fa-

zem parte do conjunto de instruções da UCP. A UC exerce forte influência sobre o comporta-mento do computador, pois é ela que permite ao computador realizar funções de controle.

5.2.1 Conjunto de instruções de uma linguagem de programação

A Tabela 2 apresenta uma pequena linguagem de programação de baixo nível, formada por um conjunto de 10 diferentes tipos de instruções. A tabela apresenta o nome e formato de cada tipo de instrução, juntamente com o efeito decorrente da interpretação da instrução pelo computador. Na maioria das instruções, é preciso informar o endereço da memória RAM ao qual ela se aplica.

Uma instrução OUTPUT 20, por exemplo, quando interpretada pelo computador, produz no dispositivo de saída a “impressão” do valor armazenado na posição de memória 20. Se a instrução é OUTPUT 0, então o valor armazenado na posição de memória 0 é enviado para a saída de dados. Os registradores ACC e IP são apresentados mais adiante.


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Formato da Instrução Significado da Instrução

OUTPUT endereço_de_memória Envia o valor que está na posição mem[XXX] para o dispositivo de saída de dados.OUTPUT: = mem[XXX]

INPUT endereço_de_memória Recebe o valor que está no dispositivo de entrada de dados e o armazena na posição mem[XXX].Mem[XXX]: = INPUT

LOAD endereço_de_memória Carrega no registrador ACC o valor contido na célula mem[XXX].ACC: = mem[XXX]

STORE endereço_de_memória Armazena na célula mem[XXX] o valor que está no registrador ACC.mem[xxx]: = ACC

ADD endereço_de_memória Soma ao registrador ACC o valor que está armazenado em mem[XXX].ACC: = ACC + mem[XXX]

SUB endereço_de_memória Subtrai do registrador ACC o valor que está armazenado em mem[XXX].ACC: = ACC + mem[XXX]

ACC valor Armazena no registrador ACC o valor XXX.ACC: = XXX

JMP endereço_de_memória Desvio incondicional da execução do programa. Isto é, armazena no registrador IP o valor XXX.IP: = XXX

JNZ endereço_de_memória Desvio condicional da execução do programa. Isto é, caso o valor contido em ACC seja diferente de 0 então armazena no registrador IP o valor XXX.IF (ACC =/= 0) THEN IP: = XXX.

STOP Pára a execução do programa.

Tabela 2. Um conjunto básico de instruções para um computador simplificado de uso geral.

5.2.2 Programa de computadorUm programa de computador é uma sequência de instruções escritas em uma

linguagem de programação que pode ser interpretada pelo computador.

A Tabela 3 apresenta exemplo de um programa de computador escrito com as instruções da linguagem de programação apresentadas na seção anterior. A função do programa é receber dois números e produzir o resultado da multiplicação entre os dois. A coluna da esquerda representa a posição da instrução na sequência de instru-ções que constituem o programa. Quando carregado em memória, as 18 instruções do programa ocupam as posições mem[0] a mem[17]. O programa carregado neces-sita ainda de que sejam reservadas as posições de memória mem[18] a mem[21] para as suas variáveis, manipuladas pelas instruções do formato INPUT, STORE, LOAD, ADD, SUB e OUTPUT. Veja na Figura 17 como o programa da Tabela 3 fica carregado na me-mória RAM de um computador. Explicações sobre como este programa foi criado são apresentadas adiante.

5.2.3 Programação, algoritmo e fluxogramaProgramação é a ação de escrever programas, como o da Tabela 3. Programas são

implementações de algoritmos em uma linguagem de programação. Todo algoritmo desempenha uma função de controle específica. Todas as linguagens de programa-ção possuem o mesmo poder computacional e são capazes de calcular as mesmas funções de controle. A diferença entre uma linguagem de programação de alto nível, como Java, C#, PHP ou VisualBasic, e uma linguagem de programação de baixo nível,

Posição da instrução Instrução

0 INPUT 18

1 INPUT 19

2 ACC 1

3 STORE 20

4 ACC 0

5 STORE 21

6 LOAD 19

7 JNZ 9

8 JMP 16

9 LOAD 21

10 ADD 18

11 STORE 21

12 LOAD 19

13 SUB 20

14 STORE 19

15 JMP 6

16 OUTPUT 21

17 STOP

Tabela 3. Um programa que multiplica dois números intei-ros positivos.


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como a apresentada na Tabela 2, é que as primeiras permitem escrever programas de grande porte com mais facilidade, enquanto que o esforço para usar a última tornaria economicamen-te inviável qualquer projeto. A linguagem de baixo nível aqui apresentada foi desenvolvida apenas para ilustrar os princípios da programação de computadores.

Antes de programar, é preciso ter em mente qual o algoritmo a ser executado, o que pode envolver um algoritmo já pronto ou a criação de um novo, a partir de adaptação de algoritmos já existentes. Para elaboração de um algoritmo, pode-se desenhar um fluxograma, que repre-senta graficamente um algoritmo. Um fluxograma modela como um processo computacional ou manual será executado e pode ser chamado de modelo de processo.

A Figura 20 apresenta um fluxograma relativo ao algoritmo que deu origem ao programa apresentado na Tabela 3. A função do programa é produzir na saída de da-dos o resultado da multiplicação entre dois números digi-tados na entrada de dados. Para facilitar a compreensão do fluxograma, as principais partes dele são numeradas de 1 a 6. Na parte 1, os dois números a serem multipli-cados são recebidos na entrada de dados e armazenados nas posições mem[18] e mem[19], respectivamente. Na parte 2, os valores 1 e 0 são armazenados nas posições mem[20] e mem[21], respectivamente. O produto entre os dois números será armazenado na posição mem[21] e enviado para a saída de dados na parte 5 do fluxograma. Na parte 6, o programa para, indicando que a função re-alizada pelo sistema foi plenamente cumprida. Para cal-cular o produto entre os valores contidos nas posições mem[18] e mem[19], o computador realiza ciclicamente um teste (parte 3) e uma série de soma e subtração (parte 4). O teste (parte 3) verifica se o valor que está em mem[19] é diferente de zero. Se for, então a execução do programa é des-viada para a parte 4. Se não for diferente de zero, significa que o produto dos dois números já se encontra calculado na posição mem[21], e o computador desvia a execução para a parte 5 (já explicada). Na parte 4, o produto entre os dois números é feito por adições sucessivas, em que o valor de mem[18] é somado ao valor de mem[21], enquanto que o valor de mem[19] é subtraído de 1 (mem[20]).

5.2.4 Modelo de processo e processoComo já argumentado em seção anterior, a previsibilidade do mundo a nossa volta de-

pende da construção de modelos. Os modelos descrevem como a realidade se organiza. Para um computador desempenhar suas funções de controle, ele também necessita dispor de um modelo de funcionamento da realidade, com a qual travará contato por meio de suas entradas e saídas de dados.

Os modelos de realidade dos computadores são descritos em programas. Esses modelos são manipulados por meio de um processo computacional, que é criado quando um programa é carregado na memória e suas instruções passam a ser interpretadas ou executadas pela UCP.

Ao receber entradas de dados e produzir saídas de dados, o processo computacional de-sempenha uma função ou conjunto de funções, conforme o algoritmo contido no programa em execução. Os vários elementos que constituem o computador da Figura 17 (seção 5.1.), incluindo-se a memória RAM onde o programa está armazenado, bem como os valores arma-zenados nos vários registradores, representam um processo computacional.

5.2.5 O computador como uma máquina de infinitas funções

Embora cada linguagem de programação possua um conjunto finito de instruções, exis-te uma quantidade teoricamente infinita de algoritmos e programas, e consequentemente de processos computacionais e funções por esses desempenhadas. Dessa forma, a função do

Figura 20. Fluxograma de um programa para multiplicar dois números inteiros positivos.


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computador modifica-se conforme se muda o programa nele armazenado e interpretado, isto é, a função ou conjunto de funções desempenhadas pelo computador varia conforme varia o programa. O computador é, portanto, uma máquina de infinitas funções, que pode servir a um conjunto infinito de propósitos.

Dada a facilidade com que o computador pode assumir diferentes funções, disseminou-se o uso de computadores para automação da maioria dos sistemas de controle usados para controlar todos os sistemas construídos pelo ser humano.

É importante ressaltar que um ser humano também é capaz de ler um programa com instruções escritas em uma linguagem de programação, e mesmo em uma linguagem natural, e de executar este programa, sendo, portanto, um sistema com funções potencialmente infi-nitas. As vantagens do computador sobre o ser humano são a velocidade e a capacidade de execução repetida, com baixa frequência de erros. A desvantagem do computador é a limita-ção das instruções que o mesmo compreende e a incapacidade de tratar com a ambiguidade.

5. Exercícios1. Enumere o conjunto de elementos que fazem parte de um computador simplificado..

2. Suponha que o programa abaixo esteja em execução dentro de um computador similar ao apresentado nesta seção. Neste caso, qual a saída de dados a ser apresentada caso o usuário digite na entrada de dados o valor 0? O que ocorre se a entrada for 10?

Posição de memória 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Instrução READ 9 LOAD 9 JNZ 5 ACC 0 JUMP 6 ACC 1 STORE 10 OUTPUT 10 STOP

3. Quantas instruções contém o programa apresentado no exercício 2?

4. Quantas células de memória (1 célula igual a 1 byte) são ocupadas pelo programa apresentado no exercício 2, durante a sua execução? Quantas destas células são ocupadas com variáveis? Quantas destas células são ocupadas com instruções?

5. Construa um programa usando as instruções da Tabela 2, cuja função é imprimir o valor 20 na saída de dados.


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6. Armazenamento e recuperação da informação (ARI)

A humanidade desenvolveu, nos últimos milhares de anos, um imenso conjunto de tec-nologias para registrar informações. Essas tecnologias, iniciadas com as pinturas rupestres, linguagens faladas e escritas, aperfeiçoaram-se com a criação dos registros com suporte em argila, papiros, papéis, película, fitas magnéticas, sistemas óticos etc. Hoje criamos e usamos, de forma disseminada, um gigantesco acervo de registros em computadores, que representam em formato digital textos, fotografias, áudios, vídeos, diagramas, mapas, programas de com-putador, dados sobre pessoas, organizações, sistemas ambientais, econômicos etc.

Um dos maiores problemas relacionados à manutenção desse volume de informações registradas é como recuperar de forma eficaz e eficiente a informação, no momento que dela se necessita.

Antes da invenção do computador a recuperação eficiente de informação registrada era obtida por meio da criação e uso de técnicas como:

Tabelas de conteúdos, índices remissivos e cabeçalhos em livros e manuais, usualmente produzidos quando da criação de um material textual. Veja, por exemplo, como fica mais fácil a recuperação da informação quando se usam esses elementos em qualquer texto impresso ou em formato digital;

• Vocabulários controlados, que se manifestam na forma de sistemas de classificação13, taxonomias14 e outras formas, e que são produzidos por profissionais especializados em indexação, em organizações que atuam em determinadas áreas do conhecimen-to. Um vocabulário controlado define, subdivide e inter-relaciona termos de um do-mínio de conhecimento. O uso dos termos presentes no vocabulário controlado, para indicar os tópicos de conhecimento aos quais se relaciona um determinado registro ou documento, controla o processo de indexação do registro, quando da classificação e armazenamento, tornando eficiente e eficaz a posterior recuperação da informação.

• Resumos e Sumários15 produzidos manualmente pelo autor do documento ou por um profissional especializado em sumarizar documentos, de modo a agilizar a poste-rior recuperação de conteúdo útil em materiais bibliográficos de maior volume;

• Fichários, catálogos, páginas amarelas e sistemas de diretórios16 relativos a pessoas, organizações, atividades comerciais, materiais bibliográficos, produzidos por organi-zações públicas ou privadas especializadas, como bibliotecas.

Perceba que as tabelas de conteúdo, os índices remissivos, os cabeçalhos, os vocabulários controlados, os resumos, sumários, fichários e catálogos, são produzidos por seres humanos.

13 Veja, por exemplo, a tabela de classificação funcional de funções e subfunções do governo fe-deral (https://www.portalsof.planejamento.gov.br/bib/MTO/Componente-Tabela-Classificacao-Funcional.pdf ) e o Plano de Classificação de Documentos a ANEEL (http://www.aneel.gov.br/arquivos/word/Plano_Classificacao_unificado_intranet_atualizado em 27-11-2003.doc).

14 Taxonomias são esquemas de classificação hierárquicos, em que cada documento é classificado quanto a várias facetas. Veja, por exemplo, em http://nasataxonomy.jpl.nasa.gov/2.0/, a taxo-nomia que a NASA utiliza para classificar o conhecimento por ela produzido. Em especial, na faceta controle de acesso (http://nasataxonomy.jpl.nasa.gov/2.0/access/) apresenta-se o plano de classificação do conhecimento produzido pela NASA, quanto ao acesso.

15 Veja, por exemplo, os sumários executivos produzidos pelo Ministério do Planejamento e pelo TCU, que facilitam a consulta às atividades desses órgãos, em http://www.planejamento.gov.br/secretaria.asp?cat=324&sec=6 e http://portal2.tcu.gov.br/portal/page/portal/TCU/publica-coes_institucionais/periodicos/sumarios_executivos

16 Veja, por exemplo, o portal SIORG, do Ministério do Planejamento, no qual é apresentada uma estrutura hierárquica (em forma de diretórios) das organizações do executivo federal, em http://www.siorg.redegoverno.gov.br/


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Isso ocorre usualmente antes do armazenamento da informação (registrada) a ser posterior-mente recuperada. Perceba também que todas essas técnicas indicadas continuam a ser ne-cessárias quando da automação do processo de armazenamento e recuperação da informação digitalizada em computadores, e muitas continuam a depender de humanos.

Em adição a essas técnicas, o computador introduziu um pequeno e poderoso conjunto de tecnologias de software que facilitam não apenas a recuperação da informação, mas tam-bém seu armazenamento, atualização e distribuição. Essas tecnologias podem ser divididas entre aquelas que automatizaram as técnicas já existentes e aquelas que trouxeram novas for-mas de armazenamento e recuperação da informação.

Entre as tecnologias de automação das técnicas já existentes, destacam-se:• Os sistemas de processamento de texto, como o Word, Writer e LaTeX, que auxiliam na

criação e atualização de documentos e suas correspondentes tabelas de conteúdos, índices remissivos e cabeçalhos;

• Os editores de vocabulários controlados, sistemas de classificação e taxonomias, que auxiliam na criação e atualização de listas de termos controlados, inclusive de forma colaborativa;

Entre as tecnologias que introduziram novas formas de armazenar e recuperar informa-ção, destacam-se:

• Os sistemas de armazenamento e recuperação da informação não estruturada, cha-mados de sistemas de ARI, que gerenciam o ciclo de vida de documentos que não possuem uma estrutura rígida de linhas e colunas. São exemplos desses documentos os relatórios, livros, páginas na web, documentos multimídia;

• Os sistemas de gerenciamento de bancos de dados, que realizam o armazenamento, atualização e recuperação de informação estruturada, isto é, informação organizada numa estrutura rígida, usualmente na forma de esquemas, tabelas, linhas e colunas. Essa informação estruturada, dada sua facilidade de manipulação computacional, é usualmente chamada de dado. Sendo assim, quando se faz referência a um SGBD (ver seção 6.2.), a forma mais usual de referência ao processo é pelo termo armazenamen-to e recuperação de dados.

Os sistemas de armazenamento e recuperação de informação não estruturada e os SGBDs constituem as tecnologias-chave para a gerência de informações em sistemas de informação. Todos esses sistemas baseiam-se no uso de programas de computador especializados e execu-tam-se geralmente em computadores dedicados exclusivamente para tal fim.

6.1 Sistemas de armazenamento e recuperação da informação

São exemplos de sistemas de ARI os indexado-res de sítios e engenhos de busca, como o Google, que fazem a varredura e sumarização de documen-tos em formato livre, possivelmente com o auxílio de vocabulários controlados. Sistemas de ARI uti-lizam índices e interfaces de busca e recuperação para permitir o armazenamento e a recuperação de documentos que contêm informações relevantes para um usuário.

A estrutura geral de um sistema de armazena-mento e recuperação de informação computadori-zado é apresentada na Figura 21.

Figura 21. Estrutura e comportamento de um sistema de armazena-mento e recuperação de informações não estruturadas (ARI).


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A Figura 22 apresenta um exemplo da interface provida pelo Google. Um sistema de ARI em geral é composto por 4 subsistemas.

6.1.1 O subsistema de colheita de documentosO subsistema de colheita é responsável por coletar os documentos que são potencial-

mente úteis aos usuários. O sistema de colheita precisa ter acesso a uma rede a partir da qual vários documentos úteis podem ser recuperados. Várias estratégias são usadas para recuperar os documentos. O Google, por exemplo, combinado com o uso de cookies, gmail e navegado-res com plugins de busca instalados, identifica os documentos mais recuperados pelos usuá-rios (veja, na Figura 22, que o Google me identifica individualmente e associa ao meu usuário todas as buscas que faço usando o navegador Firefox). Tal técnica permite ao Google identifi-car aqueles documentos de maior relevância na Internet e que devem ser colhidos com maior frequência.

6.1.2 O subsistema de indexação de documentosO subsistema de indexação opera internamente ao sistema de ARI. Ele varre o conteúdo

dos documentos, buscando identificar, com o auxílio de vocabulários controlados, ou mesmo usando listas de frequência de termos, quais são os documentos relevantes para determinados termos de busca. Conforme as análises efetuadas, o indexador gera automaticamente índices que serão usados pelo sistema de busca.

6.1.3 O subsistema de busca e recuperação de documentos

O subsistema de busca e recuperação interage diretamente com os usuários. Ele apre-senta uma interface de busca, na qual podem estar presentes informações adicionais, como os termos contidos em um vocabulário controlado. Por meio de algoritmos de busca próprios e com o auxílio dos índices previamente gerados, o sistema de buscas analisa os termos da consulta do usuário. Veja, por exemplo, os termos da consulta que eu utilizei: “segurança”, “da” e “informação”. O sistema de busca tenta apresentar ao usuário um resultado que contém uma lista dos documentos mais relevantes que podem satisfazer às necessidades de informação do

Figura 22. Interface de um sistema de Armazenamento e Recuperação da Informação.


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usuário. Dentre 3.500.000 documentos potencialmente relevantes, o sistema ordena aqueles que parecem ser os melhores.

No momento em que o usuário encontra referências aos documentos potencialmente úteis para satisfazer suas necessidades, ele usa uma interface para recuperação dos documen-tos propriamente ditos. No caso de uso do Google, a interface de recuperação está na mesma página que contém a interface de busca e os resultados da busca. E corresponde à lista de do-cumentos que fica abaixo da interface de buscas, na Figura 22. Quando o usuário seleciona o documento a ser recuperado, essa informação é enviada ao Google, que registra a informação e redireciona o usuário para o endereço específico onde o documento se encontra.

6.1.4 Vantagens dos sistemas de ARIAs principais vantagens de um sistema de ARI são a facilidade de uso e a flexibilidade

com a qual o sistema pode ser adaptado para buscar documentos de várias naturezas, como imagens, vídeos, mapas, notícias.

6.2 Sistemas de Gerência de Bancos de Dados (SGBDs)Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBDs) mais comuns são os do tipo

relacional, chamados de SGBDR. Eles são criados por meio de programas como DB2, SQLServer, PostgreSQL, Oracle, MySQL, Firebird. SGBDRs recebem como entrada uma descrição de esquemas de dados ta-bulares, com indicação de colunas que de-vem ser indexadas e gerenciam a inserção, remoção, atualização e recuperação de re-gistros de dados estruturados, por meio de linguagens de consulta padronizadas.

A estrutura geral de um SGBD é apresen-tada na Figura 23.

Um SGBD é composto por 4 subsistemas, todos eles criados por meio dos vários módu-los de software que acompanham a instalação de um SGBD. Os subsistemas realizam admi-nistração do SGBD, definição de modelos de dados, manipulação de dados e consultas.

6.2.1 Subsistema de administração do SGBDO subsistema de administração usualmente oferece ao administrador do SGBD uma in-

terface de comandos de linha para realização de operações de supervisão do banco de dados.

São exemplos de operações de supervisão:• Criação de bancos de dados;

• Criação de usuários;

• Controle de acesso a usuários;

• Backup de banco de dados;

• Recuperação de banco de dados após a ocorrência de falhas;

• Atualização de programas do SGBD;

• Análise e otimização de consultas frequentes.

Figura 23. Estrutura geral de um SGBD.


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A tabela abaixo apresenta exemplo de comandos tipicamente usados por um administra-dor durante a criação de bancos de dados e usuários, os quais são variantes da linguagem SQL.

CREATE DATABASE editora;CREATE USER jorge;

Além de uma interface baseada em linha de comandos, vários SGBDs ofere-cem uma interface gráfica que traduz as entradas de dados na interface gráfica para correspondentes comandos na lin-guagem SQL.

A interface na Figura 24 indica que o SGBD contém cinco bancos de dados, de no-mes biblioteca, editora, information_schema, mysql e test. O esquema biblioteca, por sua vez, apresenta sete tabelas, de nomes auto-res_livro, copias_livro, editora, filial_biblioteca, livro, livros_emprestados e usuario. A quanti-dade de registros (rows) em cada uma das ta-belas é, respectivamente, 3, 3, 2, 2, 2, 2 e 3.

6.2.2 Subsistema de definição de modelos de dadosO subsistema de definição de modelo de dados executa os comandos que criam ou atu-

alizam esquemas de um banco de dados. Ele é utilizado pelo desenhista do banco de dados. Um esquema de dados descreve tabelas, colunas presentes em cada tabela e relacionamentos entre as tabelas por meio das colunas.

Em um SGBD relacional, os comandos de definição de esquema ou modelo de dados ou simplesmente definição de dados são escritos na linguagem SQL DDL (Data Definition Langua-ge). O desenhista usualmente utiliza uma interface de comandos em linha para a definição de dados de um SGBD, onde são digitados comandos como o abaixo.

CREATE TABLE editora ( Nome VARCHAR(45) PRIMARY KEY, Endereco VARCHAR(45) NOT NULL, Telefone INTEGER);

Muitos programas de SGBD oferecem uma interface gráfica para facilitar o processo de definição de dados, como é o caso da inter-face apresentada na Figura 24. Na parte infe-rior da interface de administração, é possível executar a criação e edição de tabelas. Vários programas denominados ferramentas CASE suportam as atividades de modelagem de da-dos em níveis elevados de abstração, em que não é necessário conhecimento aprofundado dos comandos SQL DDL. A Figura 25 apresen-ta um exemplo de representação gráfica do modelo de dados do banco de dados editora.

As várias tabelas que compõem o banco de dados são relacionadas por meio de restri-ções, que não serão exploradas neste texto.

Figura 24. Interface de administração de um SGBD.

Figura 25. Modelo de um banco de dados de uma biblioteca.


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6.2.3 Subsistema de manipulação de dadosO subsistema de manipulação de dados executa os comandos que inserem, removem

ou atualizam os registros do banco de dados. Em um SGBD relacional, esses comandos são escritos na linguagem SQL. Geralmente, utiliza-se uma interface de linha de comandos para manipulação de dados de um SGBD. O comando INSERT INTO editora (nome, endereco, tele-fone) VALUES (‘UnB’,’Brasília’,’12345678’), se executado sobre o esquema biblioteca, insere um novo registro na tabela editora.

6.2.4 Subsistema de consultasO subsistema de consultas recebe e interpreta comandos que buscam os registros do

banco de dados, conforme uma expressão de consulta, e produzem como saídas os dados dos registros que satisfazem às condições da consulta.

Em um SGBD relacional, esses comandos são escritos na linguagem DML SQL. Usualmen-te, utiliza-se uma interface de linha de comandos para manipulação de dados de um SGBD. O comando SELECT * FROM editora WHERE nome = ‘UnB’, se executado sobre o esquema biblio-teca, recupera todos os registros da tabela editora cuja coluna nome contém o valor ‘UnB’.

6.2.5 Aplicativos de bancos de dadosOs modelos de dados de um SGBD não conseguem representar plenamente todos os

controles que precisam ser inseridos em um sistema que realiza tratamento de informações. A execução de operações que integram dados de vários sistemas distintos é um exemplo de operação que não é bem suportada em um SGBD. Para o armazenamento, atualização e recu-peração de dados e informações em sistemas que trabalham com grandes volumes, necessi-tam de integração de múltiplas fontes, automatizam fluxos de atividades com usuários e apre-sentam controles diversos, é necessário o uso de programas de computador especializados, denominados aplicativos de banco de dados. A Figura 26 apresenta um esque-ma de como um aplicativo de banco de dados, ou simplesmente um aplicativo, se relaciona com um SGBD e outras fontes de dados.

Um aplicativo faz a interface entre o usuário final, as interfaces de manipula-ção e consulta de dados de um ou mais SGBDS e fontes de dados diversos. O apli-cativo usualmente automatiza o fluxo de atividades que compõem um processo de tratamento de informações numa orga-nização, estendendo o conjunto de con-troles já presentes no modelo de dados, com um outro conjunto de controles para manipulação, consulta e integração de in-formações.

Todos os sistemas de informação empregam uma combinação de SGBDs e aplicativos de bancos de dados para automatizar processos organizacionais. Os aplicativos de bancos de dados são usualmente chamados de camada de aplicação, ou camada de regras de negócio de um sistema de informação computadorizado.

Figura 26. Modelo arquitetural de um aplicativo de banco de dados.


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6. Exercícios1. Cite quatro tipos de tecnologias de armazenamento da informação usadas em seu ambiente doméstico e que não são apoiadas por sistemas computacionais.

2. Cite quatro tipos de tecnologias de armazenamento da informação usadas em seu ambiente de trabalho e que não são apoiadas por sistemas computacionais.

3. Discorra sobre os prós e contras decorrentes do uso de tecnologias de armazenamento de informação manu-ais e computacionais, especialmente no que toca à segurança da informação, com destaque para a confidenciali-dade, integridade e disponibilidade.


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7. Comunicação e sistemas

7.1 ComunicaçãoComunicação é o fenômeno no qual dois ou mais agentes trocam uma mensagem con-

tendo informação. A comunicação é essencial à existência dos sistemas, visto que é por meio dela que as partes se relacionam; por meio dessas relações, podem ser estabelecidos fluxos; por meio desses fluxos, são realizados os processos que dão “vida” aos sistemas. Nos vários esquemas e diagramas apresentados neste texto, cada fluxo ou cadeia de setas é uma mani-festação da comunicação entre as partes.

Quem interpreta ou cria informação é chamado de agente. Dessa forma, o termo agente da comunicação é o que melhor se aplica aos elementos que participam da comunicação, haja vista a necessidade de troca de informações. Os agentes da comunicação podem ser pessoas, animais, órgãos do corpo de um ser vivo, computadores digitais e quaisquer outros dispositi-vos e sistemas que processam informação.

Os elementos que tornam possível o fenômeno da comunicação são:• O espaço social da comunicação, no qual está presente uma linguagem comum aos

agentes emissor e receptores;

• Uma mensagem com uma informação representada na linguagem comum aos agentes;

• Um agente emissor da mensagem;

• Um ou mais agentes receptores da mensagem;

• Um canal através do qual a mensagem é transportada do ponto no espaço onde se encontra o emissor para o ponto no espaço onde se encontra(m) o(s) receptor(es);

• Um suporte físico ou lógico, chamado de meio, em que se insere o canal e no qual há ruídos que poderão distorcer a mensagem.

De modo geral, um emissor espera que um (ou mais) receptor(es) recebam determina-da informação, provocando algum efeito no(s) agente(s) receptor(es). Para que a mensagem possua valor, o emissor codifica a informação usando uma linguagem conhecida por ambos, prepara uma mensagem que contém esta informação codificada, usa uma interface na extre-midade do canal para realizar a transmissão da mensagem e aguarda feedback. No lado do receptor, a mensagem é recebida através da interface na outra extremidade do canal; o rece-bedor identifica a linguagem usada para codificação da mensagem; decodifica ou interpreta a mensagem e extrai um significado dessa mensagem, produzindo informação. O sucesso da comunicação depende de que o emissor receba feedback, uma vez que esse feedback permite ao emissor detectar se foi recebida pelo receptor a informação desejada. A qualidade ou o sucesso da comunicação depende das características de controle da comunicação, criando a necessidade de sistemas de comunicação.

7.2 Sistemas de comunicaçãoPara garantir que a comunicação se processe dentro de parâmetros previsíveis, os siste-

mas sociais desenvolvem sistemas de comunicação, os quais podem ser de natureza técnica ou social. Um sistema de comunicação emprega controles acerca do transporte da mensagem, envolvendo inclusive feedback (retorno) para o emissor acerca do recebimento da mensagem pelo receptor.

Um sistema de comunicação é instalado em espaços sociais e composto por um canal que possui pelo menos duas extremidades fisicamente distantes, nas quais existem interfaces que oferecem um serviço de troca de mensagens. Os principais comportamentos de um sistema de comunicação são o envio e a recepção de mensagens, os quais constituem um fluxo de mensagens.


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Exemplo São exemplos de sistemas de comunicação: as redes de computadores, a Internet, a WWW, o sistema de telefonia celular, sistemas de comu-

nicação social, sistemas de comunicação organizacional, imprensa, sistema de correio postal, telégrafo, rádio, televisão. Os dois barramentos de computadores (barramento central e barramento da CPU) apresentados na Figura 17 (ver seção 5.1.) são exemplos de sistemas de comunicação que adotam um protocolo próprio de comunicação entre circuitos digitais.

7.2.1 Estrutura simplificada de um sistema de comunicação

Um sistema de comunicação confere características desejáveis e previsíveis a comunica-ções que necessitam ser realizadas de forma periódica e persistente. Esse sistema apresenta uma interface de acesso aos usuários emissores e receptores, através da qual os agentes do sistema de comunicação enviam e recebem mensagens de forma controlada. Os agentes do sistema de comunicação são os elementos do sistema que se encarregam de coordenar os processos da comunicação, especialmente o uso do canal, visando garantir o sucesso da co-municação (recebimento, pelo receptor, da informação conforme o desejo do emissor). Os agentes podem proteger a integridade, a autenticidade e a confidencialidade da mensagem durante o seu transporte.

A Figura 27 apresenta um esquema abs-trato de um sistema de comunicação.

Perceba que, em um sistema de comu-nicação, os controles são desenvolvidos pe-los agentes do sistema e aplicados à mensa-gem, com o objetivo de protegê-la também contra distorções devido ao ruído ou falhas oriundas do meio.

Exemplo Em um sistema de correio postal, os agentes emissor e receptor são o remetente e o destinatário. A mensagem é a correspondência postal,

empacotada na forma de um envelope ou caixa. A linguagem comum empregada entre o emissor e o receptor pode ser composta pela língua portuguesa, pelos conceitos de car-ta, envelope, pacote, endereço postal, CEP. A interface de um sistema postal pode ser uma caixa de correio ou o atendente em uma agência. Os controles empregados envolvem a verificação do endereço, a formação de manifestos de carga, a logística de transportes, o eventual retorno ao remetente no caso de não ser possível a entrega. Os ruídos podem ser decorrentes de inundações, greves, dificuldades na entrega, acidentes diversos.

Exemplo Em um sistema de televisão, os agentes emissor e receptor são os produ-tores de programas televisivos e os telespectadores. A mensagem é o

próprio conteúdo audiovisual que usa a linguagem televisiva, de comunicação de mas-sa. A principal interface do sistema de comunicação televisiva é a cadeia televisiva. Mas o sistema é estruturado em níveis, envolvendo os níveis da rede de distribuição de sinal e das antenas de broadcast. O canal empregado no nível de broadcast é aberto e o con-trole de emissão é centralizado, com o uso de equipamentos para verificar se o sinal pos-sui a qualidade desejada, o que pode ser feito com a instalação de monitores e receptores geograficamente distribuídos. O controle da recepção no nível de broadcast é distribuído e feito pelo próprio telespectador. Nos níveis de cadeia televisiva, empregam-se outros controles, como análise de pesquisas de opinião, monitoramento da audiência através do IBOPE etc.

Figura 27. Elementos de um sistema de comunicação.


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7.2.2 Interfaces e protocolos de comunicaçãoTodo canal de comunicação é inevitavelmente sujeito a ruídos, oriundos do meio, sejam

estes ruídos físicos ou lógicos. O meio provê ao canal um conjunto de características lógicas e (ou) físicas bem conhecidas, inclusive ruído. Uma vez conhecidas as condições de funciona-mento do meio, o canal emprega controles para evitar que desvios das condições esperadas prejudiquem a eficácia do processo de comunicação.

Esses controles constituem o protocolo de comunicação de um canal. Um protocolo de comunicação é uma linguagem de natureza formal, usada no controle da comunicação entre as extremidades do canal de um sistema de comunicações.

De modo diferente de um protocolo usado para comunicação entre agentes humanos, um protocolo de comunicação entre computadores deve ser rígido, pois tais sistemas pos-suem pouca capacidade de tratamento da ambiguidade.

Um exemplo de protocolo de comunicação computacional é o http (Hipertext-Transfer Protocol), usado para a troca de conteúdos multimídias entre servidores e navegadores web. O http é descrito detalhadamente na norma RFC 261617.

Em geral, faz parte da descrição de um protocolo de comunicação, seja aplicado ou não a computadores, a definição:

• Do propósito ou objetivo do protocolo (por exemplo: http é para uso em sistemas de informação multimídia, colaborativos e distribuídos; o diálogo é usado para troca de informações entre seres humanos física ou logicamente próximos).

• Da terminologia utilizada para descrever o protocolo (por exemplo: http usa e define termos como conexão, mensagem, pedido, resposta, recurso, URI, método de pedido, entidade, cliente, agente do usuário, servidor; o diálogo é baseado em frases, pausas etc).

• Do canal onde o protocolo é utilizado (por exemplo: o http é um protocolo de nível de aplicação em redes TCP/IP) e de sua relação com o meio.

• Dos tipos de agentes que participam da comunicação (navegador, servidor, cliente, interlocutor, radialista, audiência, plateia).

• Dos papéis desempenhados por cada agente (inicia diálogo, controla fluxo, recebe mensagem, observa evento, envia pedidos, envia resposta).

• Dos modos de atuação dos agentes (ativo, passivo, mediador, roteador, cliente, servi-dor, parceiro, agente autônomo).

• Das regras de funcionamento do protocolo, isto é, seus controles. Por exemplo, o http é um protocolo de pedido e resposta. O cliente envia um pedido para o servidor com uma estrutura bem definida. O servidor responde com uma linha de status, segui-da por um conjunto de mensagens e um possível conteúdo que forma o corpo da resposta. As regras de funcionamento de um protocolo são em geral descritas por máquinas de transição de estado.

• De uma descrição precisa do formato das mensagens do protocolo.

• De outros aspectos que descrevem o significado, condições, regras e restrições quan-to ao uso adequado do protocolo.

O desenho de protocolos entre computadores é uma atividade realizada por engenheiros de protocolos, que atuam na interface entre a ciência da computação e a engenharia eletrônica.

Protocolos não são desenvolvidos apenas para comunicação entre computadores. Exis-tem aqueles relacionados com a comunicação entre seres humanos e máquinas, bem como aqueles usados para comunicação entre seres humanos.

Cada vez que um programador ou designer desenvolve uma interface com o usuário, ele está criando um protocolo específico. Ergonomia e usabilidade são áreas do conhecimento

17 FIELDING, R. et al. Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1. Disponível em: http://tools.ietf.org/html/rfc2616. Último acesso em maio de 2008.


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humano bastante inter-relacionadas, que estudam as formas de criação de protocolos para máquinas, a fim de que sejam usados de forma efetiva e eficiente por seres humanos.

Um exemplo simples de protocolo de comunicação humano-humano é o usado para falar ao telefone. Nesse protocolo:

• O nível de conversação e a linguagem são a humana falada;

• O objetivo é passar mensagens audíveis entre seres humanos, em qualquer situação de necessidade;

• A terminologia de uso do telefone envolve aparelho telefônico, gancho, discador, nú-mero, código de área, cumprimento de saudação, diálogo, cumprimento de encerra-mento da ligação, toque de ocupado, tom de discar etc;

• Tem-se como processo de funcionamento geral: (i) tirar o fone do gancho; (ii) esperar tom de discagem; (iii) discar número; (iv) aguardar toque até que a chamada seja atendida; (v) iniciar conversação com saudação ao atendente; (vi) conversar; (vii) en-cerrar conversa; (viii) repor fone no gancho.

Em caso de aumento no ruído da linha, os agentes podem falar mais alto, refazer a ligação, ir para um local mais silencioso, mudar de sistema de comunicação ou simplesmente deixar para conversar em outro momento.

Os protocolos de conversação entre pessoas são desenvolvidos na sociedade, pelas asses-sorias de comunicação social, pelos profissionais de marketing, e se incorporam aos hábitos das pessoas como parte dos processos educacionais formais e informais.

7.2.3 Estrutura em camadas de um sistema de comunicaçãoToda solução de engenharia trabalha dentro de limites de tolerância esperados. O

canal de um sistema de comunicação, por exemplo, assume como imutáveis algumas propriedades do meio de comunicação. Se essas propriedades não se fizerem presentes no meio, não há como garantir que o protocolo usado no canal irá controlar adequada-mente a comunicação. Para garantir a manutenção dessas propriedades ao canal e ao protocolo usado nesse canal, o meio também emprega controles específicos para atuar dentro dos limites de tolerância esperados pelo canal. Esses controles são os protocolos do meio. Se o meio e o canal empregam protocolos, a organização do sistema de comunicação é estruturada em camadas. A Figura 28 apresenta um modelo abstra-to de organização de sistemas de comu-nicação em múltiplas camadas, cujo argu-mento é desenvolvido a seguir.

Um exemplo de controle usado no meio físico é o controle da qualidade dos cabos que interligam uma rede de computadores. Esse controle é efetuado durante a certifica-ção do cabeamento de uma rede, o que ga-rante ao canal de enlace que os protocolos de enlace funcionem adequadamente.

Além da ausência de níveis de ruído físico inaceitáveis, outras propriedades dos meios de comunicação são pré-condições para o funcionamento de canais específicos.

Por exemplo, o canal de comunicação entre browsers e servidores web emprega o proto-colo http, apresentado na seção 7.2.2., que assume que o fluxo de pedidos e respostas ocorre sem inversão na ordem do fluxo de caracteres. Para que isso seja possível, o http usa como meio de transmissão os serviços de um subsistema de comunicação, chamado de TCP, que usa o protocolo TCP – Transport Control Protocol para oferecer ao canal http uma comunicação de circuito virtual.

Figura 28. Organização Hierárquica de um Sistema de Comunicação.


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De forma recursiva, o protocolo TCP assume determinadas propriedades do meio de co-municação no qual se insere, que é a transmissão de pacotes livre de erros. Para obter esse meio livre de erros, o TCP usa os serviços de subsistema de comunicação IP, que usa o Internet Protocol. O IP, por sua vez, usa serviços de outro sistema de comunicação, e assim sucessiva-mente, até que seja alcançada a interface de acesso ao meio.

Tanto o canal quanto o meio, usam protocolos. Um meio de comunicação é também um canal que usa um meio inferior. Sendo assim, a estrutura é hierarquizada, o que permite atri-buir o nome camada, de forma indistinta, a cada um dos canais e meios de um sistema de comunicação. A organização de um sistema de comunicação em camadas dá a cada um de seus elementos constituintes uma maior imunidade aos ruídos que ocorrem no meio e conse-quentemente uma maior tolerância às falhas.

7.2.4 Estrutura em redes abertas de um sistema de comunicação

Como esquematiza a Figura 28, os protocolos de um sistema de comunicação são exerci-tados pelos agentes do sistema. Apenas os agentes que adotam um mesmo protocolo conse-guem se comunicar entre si, o que reduz a interoperabilidade dos sistemas de comunicação que adotam protocolos obscuros ou proprietários. O desenvolvimento de protocolos abertos, aqueles com especificações publicamente disponíveis, de forma gratuita e sem o pagamento de royalties facilitou sobremaneira a expansão dos sistemas de comunicação no mundo intei-ro, criando imensas economias de escala. A família de protocolos abertos mais bem-sucedida é a TCP/IP, usada na Internet.

Uma das características marcantes da família TCP/IP é a sua capacidade de criar uma es-trutura de sistemas de comunicação em rede, na qual se permite um inter-relacionamento arbitrário entre os agentes de comunicação, usando mais de um caminho físico e lógico. Numa estrutura em redes na qual há opções de tráfego por vários caminhos alternativos, caso haja perda de um elemento específico da rede, os outros poderão compensar a perda pela adoção de rotas alternativas, mantendo as comunicações em funcionamento.

A Figura 29 apresenta o modelo esquemático simplificado de organização da rede mundial de computadores, Internet, que é uma inter-rede à qual se conectam centenas de milhões de hosts, empregando protocolos comuns, a maioria deles baseados na família TCP/IP. De forma simplificada, dois tipos de sistemas de comunicação estão presentes em redes com a Internet: roteadores e hosts. Os hosts se agregam formando redes, enquanto os roteadores se agregam formando inter-redes e fazem a mediação (gateway) entre as redes e a inter-rede. Os hosts são terminais que oferecem uma interface de serviços de compu-tação e comunicação aos usuários. Um conjunto de hosts é interligado por meio de um ro-teador. O roteador se-para o tráfego de mensagens interno à rede do tráfego de mensagens externo, encaminhando e re-cebendo o tráfego externo por meio dos roteadores. Os rotea-dores desempenham a função de interli-gar as redes e cada roteador informa aos demais roteadores as mensagens de quais redes ele pode inter-mediar. Interligados, os roteadores formam uma gigantesca inter-rede denominada Internet. Cada host é Figura 29. Redes e inter-rede (internetwork) de computadores.


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individualmente endereçado através da combinação de seu endereço interno à rede com o endereço da rede onde se encontra.

Hosts podem participar de mais de uma rede, contanto que tenham duas ou mais inter-faces de rede. Por exemplo, os computadores dos usuários Pedro e Maria participam de duas redes. O computador de Pedro tem o endereço 16 na rede 20 e o endereço 31 na rede 30. O de Maria tem o endereço 5 na rede 10 e o endereço 2 na rede 20. O usuário Antônio, que aparece no canto superior direito da figura tem o endereço 1 na rede 40. Se Joana, representada no canto inferior esquerdo da Figura 29, usando o host 21 da rede 30, deseja enviar uma men-sagem para Antônio, poderá usar o número 40.1 como endereço do computador de Antônio na rede. O esquema de endereçamento real hoje utilizado na Internet é o IPv4, baseado na atribuição de números IP. Como exemplo, o número IP 164.41.101.33 é atualmente usado pelo host que executar o servidor de páginas web da UnB, sítio www.unb.br.

7.2.5 Insegurança nas redes abertasAs redes de computadores abertas trouxeram uma imensa flexibilidade e aumento na es-

cala da comunicação entre os sistemas. A Internet se distribui por todos os recantos do mundo e conduz imensos volumes de dados a elevadas velocidades. Cada host da internet está poten-cialmente conectado a todos os demais. Associado a este fluxo de dados, circula uma grande riqueza, que hoje é bastante cobiçada por indivíduos e organizações criminosas, levando a um estado de insegurança na internet.

São fatores que contribuem para a insegurança dos sistemas ligados à internet:• O baixo risco de um indivíduo ser punido por ter realizado atividade de hackerismo,

tentando subverter uma aplicação que é executada em um host, por meio da explo-ração de vulnerabilidades nos protocolos;

• Um número cada vez maior de pessoas que passa a usar hosts e, devido ao pequeno conhecimento de informática, tem alto risco de ser enganado se o seu host é atacado, apresentando-lhe uma interface corrompida;

• As vulnerabilidades dos protocolos inicialmente concebidos para a Internet, que não foram desenhados tendo em mente que haveria tamanha exposição e tentativa de ataques por hackers.

• O aumento da complexidade das aplicações computacionais e de banco de dados, cujas interfaces tornam os protocolos de comunicação complexos e difíceis de serem analisados;

• A existência de vulnerabilidades nos programas de computador que implementam as interfaces e os agentes de comunicação que executam os protocolos da Internet;

• A existência de vulnerabilidades dos programas de computador das aplicações de bancos de dados, sobretudo as expostas à internet e web.

O desenvolvimento de técnicas, ferramentas e processos para conferir maior segurança aos sistemas conectados à rede mundial é uma intensa área de atividade de pesquisa e prática profissional.

7.3 Comunicação entre pessoasSegundo a Wikipedia, a comunicação interpessoal, aquela realizada entre duas ou mais

pessoas, pode empregar dois tipos de canais de comunicação: diretos ou indiretos.

Nos canais diretos, tem-se o reconhecimento imediato da mensagem por parte do recep-tor, o que envolve o uso de protocolos bem conhecidos, com formas verbais como palavras faladas e escritas ou de formas não-verbais como expressões faciais, movimentos de corpo explicitamente controlados, cores e sons.

Nos canais indiretos, a mensagem é transmitida por meio da linguagem corporal, de for-ma pouco perceptível e (ou) controlada pelo emissor. Essa mensagem pode ser absorvida pelo receptor inclusive de forma inconsciente. Não há protocolos bem definidos para esse tipo de


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comunicação.

Mesmo que na comunicação interpessoal os sistemas e protocolos de comunicação sejam mais flexíveis que os usados para comunicação entre computadores, isso não garante necessa-riamente o sucesso da comunicação, que é definido como sendo a garantia de que a informa-ção que deveria ser transmitida foi apreendida com sucesso pelo receptor.

7.4 Organização e comunicação organizacional

7.4.1 Organizações humanasUma organização humana é um sistema idealmente autorregulado, composto por vários

agentes humanos e computacionais que se comunicam constantemente, trocando informa-ções que apóiam a execução dos processos organizacionais, que ocorrem em um espaço so-cial segregado e baseado no cumprimento de normas. Uma extensa e interessante referên-cia de estudo sobre aspectos humanos do funcionamento organizacional é apresenta-da em Hitt et alli (2006.)

Os agentes, por princípio ou de forma idealizada, atuam buscando o alcance de metas coletivas da organização.

Abstratamente, uma organização pode ser representada como na Figura 30. Na situ-ação esquematizada, existem agentes huma-nos (representados por rostos circulares) e agentes computacionais (representados por hexágonos com rosto). Os agentes se orga-nizam numa estrutura que realiza a execução dos processos da organização. Parte dos pro-cessos é executada por pessoas, portanto é de natureza manual. Outra parte é executada por computadores, portanto é desempenha-da com controle automático.

7.4.2 Comunicação organizacionalMuitos ruídos ocorrem na comunicação organizacional, motivados por fatores como

sobrecarga de informações, pressões por cumprimento de prazos, problemas tecnológicos, presença de fatores de distração, diferenças culturais, diferenças de percepção entre pessoas, diferenças de status, interesses pessoais e falta de capacidade de ouvir, dentre outros (HITT; MILLER; COLELLA, 2006) Para que os agentes se organizem de forma eficaz e eficiente se faz necessário que a comunicação ocorra também de forma eficaz e eficiente. A garantia de que a organização funcionará a contento depende da estruturação e dos processos da comunicação organizacional, que devem ser estrategicamente gerenciados.

Segundo estudos de comunicação social, a comunicação organizacional pode ser baseada em dois modelos gerais: (i) top-down e (ii) bottom-up, cada qual com vantagens e desvantagens que devem ser empregadas de forma estratégica, para que se cumpram os objetivos desejados.

No modelo top-down de comunicação, frequentemente usado em organizações militares, a organização emprega sistemas que entregam mensagens de forma unidirecional. Os canais de comunicação são formalmente estabelecidos e com uso controlado. Uma mensagem esta-belecida pela alta gestão é entregue, de forma hierarquizada, às pessoas de níveis inferiores que constituem a organização, seguindo um rígido protocolo. São características do modelo top-down de comunicação organizacional: a rapidez com que a mensagem é transmitida, a ausência de feedback e dificuldades de adaptação a mudanças.

Figura 30. Uma organização humana é um agregado de agentes atuando em um espaço segregado e realizado processos manuais e automatizados visando satisfazer as necessidades dos clientes.


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No modelo bottom-up, a comunicação se estabelece pela criação de redes de relaciona-mento interpessoal, que se entrelaçam em todos os níveis da organização, bem como com pessoas fora da organização. Os sistemas de comunicação bottom-up são pouco controlados. A mensagem flui naturalmente em ambos os sentidos. Tem-se uma riqueza de feedback que indica como a mensagem foi recebida pelo receptor. São características desvantajosas dos sis-temas bottom-up: a menor velocidade com que a mensagem é recebida pelo receptor, combi-nada com geração de um elevado volume de ruído.

A eficiência, a eficácia e a capacidade de adaptação da organização à variação de condi-ções ambientais exigem que os sistemas de comunicação adotados sejam uma combinação de abordagens top-down e bottom-up.

7. Exercícios1. Mostre um exemplo de um fenômeno de comunicação que você experimenta frequentemente. Situe os ele-mentos emissor, receptor, linguagem, mensagem, canal, meio, ruído e feedback.

2. Cite pelo menos 2 protocolos de comunicação que você usa frequentemente.

3. Cite exemplos de um sistema de comunicação que você usa frequentemente. Descreva os elementos estrutu-rais e comportamentais desse sistema.

4. Escolha um protocolo de comunicação bem conhecido por você e descreva-o detalhadamente, quanto a: (i) agentes envolvidos na comunicação; (ii) nível de uso do protocolo utilizado; (iii) relação do protocolo com o meio; (iv) propósito ou objetivo do protocolo; (v) terminologia (vários termos) utilizada para descrever o proto-colo; (vi) funcionamento geral do protocolo; (vii) gramática ou máquina de transição de estados que descrevem a elaboração das mensagens do protocolo; (viii) outros aspectos que descrevem o significado, condições, regras e restrições quanto ao uso adequado do protocolo.


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8. Sistemas de gestãoParalelamente ao desenvolvimento da cibernética e da computação, consolidaram-se ao

longo do século XX as ciências administrativas, cujo objeto de estudo é a eficiência e a eficácia na atuação das organizações humanas formais e com propósito específico, como as empresas públicas e privadas. As ideias da cibernética, da teoria do controle e da computação se alinham com os modelos de gestão administrativa.

Segundo o desenvolvimento teórico da administração, para que uma organização possa desempenhar adequadamente sua missão e funções, ela precisa ser controlada, ou em termos mais comuns, gerida ou administrada. A gestão é idealmente desempenhada por um subsiste-ma dentro da própria organização que é chamado de sistema de gestão.

A Figura 31 esquematiza como este siste-ma de gestão se instala dentro da organização.

O sistema de gestão de uma organização pode ser visto como um sistema de controle ci-bernético, implantado dentro de uma organiza-ção. Daí resulta o fato de que uma organização é um ser auto-controlado. O sistema de gestão realiza três atividades principais na organização: (i) recebe dos intervenientes que representam os donos da organização um conjunto de parâ-metros de desempenho esperados; (ii) monito-ra as condições nas quais se encontra o desem-penho dos demais processos da organização e (ii) realiza ações de controle para corrigir ajustes no desempenho esperado dos processos.

No caso de organizações privadas, os in-tervenientes são os donos ou acionistas da or-ganização. No caso de organizações públicas, o interveniente é a sociedade ou seus repre-sentantes. Em organizações públicas, privadas de capital aberto, bem como as que provocam elevado impacto no ambiente em se atuam, os intervenientes não se encontram na organização.

Ressalta-se ainda o fato de que uma organização não é um sistema servo-mecânico, mas sim um corpo complexo, formado por pessoas, procedimentos e outros sistemas como os de compra, venda, produção, que por sua vez interagem em um ambiente complexo de natureza econômica, cultural, política e social. Dessa forma, o sistema de gestão incorpora outros ele-mentos além do monitoramento e controle, incluindo-se as ações de planejamento e geren-ciamento de pessoal, bem como as questões sociais e políticas. Os sensores (monitoramento) e atuadores (controles) do sistema de gestão se irradiam por todos os níveis da organização, desde o estratégico até o operacional. Quando aprimorada, a gestão coordena as principais transações internas e externas da organização.

8. Exercícios1. Analise a organização para a qual trabalha. Indique quais são os cargos das pessoas responsáveis pela:

– função de planejamento, no nível estratégico;– função de planejamento, no nível tático;– função de direção, no nível operacional;– função de controle, em qualquer nível.

2. Analise a organização para a qual trabalha. Descreva pelo menos 3 processos de funcionamento, de qualquer nível. Para cada processo, esboce um fluxograma, contendo pelo menos 3 atividades cada um. Apresente pelo menos um ponto de decisão em um dos processos.

3. Analise a organização para a qual trabalha. Descreva pelo menos 3 não conformidades que você já identificou nesta organização durante sua vida profissional. Julgue qual o risco que estas não conformidades apresentam para o cumprimento da missão da organização.

Figura 31. Papel desempenhado pelo sistema de gestão no interior de uma organização.


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9. Sistemas de informaçãoComo abordado na seção 7.4, os processos de negócio de uma organização são executados

tanto pelas pessoas (de forma manual) como pelos agentes computacionais (de forma automati-zada por programas de computador). Essa combinação entre grupos de pessoas e artefatos tec-nológicos caracteriza o ambiente organizacional atual como um ambiente social e tecnológico.

Os sistemas de informação são criados no interior de uma organização com a função de gerir a informação em benefício da organização, garantindo que os processos de trabalho na organização serão realizados de forma controlada e previsível. Por estarem presentes nesse ambiente sócio-téc-nico, os sistemas de informação são chamados de sistemas sócio-técnicos. Esta seção desenvolve a análise dos aspectos comportamentais e estruturais dos sistemas de informação apresentando um modelo de integração entre aspectos sociais e tecnológicos baseado na incorporação dos tipos de sistemas desenvolvidos nas seções anteriores. Os sistemas de informação são intimamente ligados aos sistemas de gestão e a relação entre eles será discutida ao final desta seção.

9.1 Aspectos comportamentais dos sistemas de informaçãoA criação e o aprimoramento de um sistema de informação envolve:• a análise e modelagem (síntese) de processos que são realizados, ou devem ser realiza-

dos, pelos agentes humanos e computacionais que atuam no espaço organizacional.

• a identificação das informações necessárias à realização dessas atividades e processos;

• a criação de sistemas e interfaces computacionais e manuais que manipulem e distri-buam tais informações de forma integrada aos agentes e processos;

• o aprimoramento da gestão, por meio do monitoramento e controle adequado da informação e dos processos.

Esses elementos são desenvolvidos a seguir.

9.2 Processos organizacionaisDenomina-se processo organizacional um encadeamento de transformações que produz

resultado de valor positivo para a organização. Conforme o grau de abstração de quem analisa a organização, alguns processos possuem grande complexidade, enquanto outros são simples.

Exemplo O diagrama da Figura 32 apresenta um modelo simplificado de pro-cesso de funcionamento de uma loja de venda de passagens de ônibus

interurbanos. A venda ocorre por meio da atuação de dois agentes: um vendedor hu-mano e um computador. As atividades do vendedor são apresentadas na parte superior da figura, enquanto que as atividades realizadas pelo computador estão representadas na parte inferior da figura. As setas mostram as integrações entre as ações de cada um, bem como os pontos de controle.O vendedor realiza atividades como abrir a loja, aguardar a chegada de clientes, fazer atendimento aos clientes e fechar a loja. O atendimento aos clientes consiste em iden-tificar a necessidade do cliente e em seguida realizar o atendimento. Dois tipos de aten-dimentos são possíveis ao vendedor: (i) fornecer informações sobre viagens e (ii) vender passagens. Para informar aos clientes, o vendedor consulta o sítio web da loja, acessado por meio do computador (que atua como um agente de comunicação).O vendedor utiliza o computador no apoio à realização das seguintes atividades: (i) es-colher data, horário, itinerário da viagem e poltrona a ser usada; (ii) fazer ou recuperar o cadastro do passageiro; (iii) receber pagamento e (iv) entregar bilhete ao passageiro.O computador, por outro lado, realiza suas principais atividades por meio de um navega-dor web, usado pelo vendedor. São funções do computador: (i) apresentar o sítio web da loja, no qual são fornecidas informações sobre itinerários etc; (ii) receber consultas do vendedor e apresentar as poltronas que estão ocupadas e desocupadas em cada data, horário e itinerário solicitados; (iii) registrar pagamentos recebidos pelo vendedor e (iv)


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emitir bilhete de passageiro para uma determinada poltrona, em data, horário e itin-erário disponíveis.Há uma estreita semelhança entre o diagrama da figura e o fluxograma do programa descrito na Figura 20 (seção 5.3.3). Tanto um fluxograma de algoritmo quanto um fluxo-grama de processo de negócio são modelos de processos, que descrevem e controlam uma determinada sequência de atividades.Cada um dos pontos de decisão apresentados no fluxograma consiste em situação na qual uma determinada ação do agente humano ou computacional precisa ser tomada. É nesses pontos de controle que a informação é mais importante. É nesses pontos, tam-bém, que as principais informações são introduzidas no sistema.Dado que o computador e o ser humano são entidades que podem ser facilmente adap-tadas para desempenhar os mais variados tipos de controle, durante o desenvolvimento de um sistema de informações, faz-se necessário identificar quais os controles mais ad-equados à automação e quais os que serão dificilmente automatizados. As atividades e controles automatizados se traduzem em programas de computador, que, ao serem carregados em sistemas computacionais, permitirão a esses sistemas realizar o trata-mento da informação da forma adequada aos propósitos da organização. As atividades manuais são discutidas com os agentes humanos que as executarão. Por meio de trein-amento, os agentes humanos serão habilitados a realizá-las de forma eficiente e eficaz. Para atividades de alta complexidade e de difícil automação, faz-se necessária a criação de controles fora do computador.

O argumento desta seção é de que a principal característica dos sistemas de informações é o fortalecimento dos controles dos processos, evitando a ocorrência de desvios indevidos. Os desvios são as atividades de controle, representados por meio de losangos, enquanto que as transformações não são controles e são representadas por retângulos de cantos arredondados.

Exemplo No exemplo indicado, as atividades de abrir loja, aguardar cliente e fechar loja serão dificilmente automatizadas. No entanto, a indicação

de que o expediente está encerrado, se fortalecida por um sistema de informações, evi-tará que o vendedor sobreponha controles estabelecidos e feche a loja antes do térmi-no do expediente. Pode ser efetivo o uso de um controle manual, como um registro de ocorrências, no qual os horários de abertura e fechamento da loja são anotados pelo vendedor na hora em que ele realiza essas atividades. Esse controle manual faz parte do sistema de informações. O controle da suficiência de dados cadastrais do cliente, se efetuado pelo próprio vendedor, inevitavelmente conduzirá a uma situação na qual o vendedor preencherá o formulário com dados incompletos, a fim de concluir a venda com a maior brevidade. Se efetuado pelo computador, como ocorre na figura, tornará

Figura 32. Modelo de processo de uma loja de passagens.


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mais difícil o não preenchimento das informações. De forma complementar, o registro de recebimento de dinheiro, efetuado antes da emissão do bilhete, evita que um bilhete seja entregue a um cliente que não pagou.

Cabe, portanto, ao desenhista de sistemas de informação modelar os processos humanos e computacionais realizados na organização, identificando os pontos de controle que podem ser fortalecidos por um sistema de informações, possivelmente de natureza computadorizada. De forma simplificada, a implantação de sistemas de informação computadorizados tende a mover os pontos de controle (losangos) do fluxograma da figura, da parte superior da figura (processos manuais) para a parte inferior da figura (processos automatizados).

9.3 Aspectos estruturais de um sistema de informaçãoA estrutura de um sistema de informação organizacional é composta por subsistemas

automatizados e manuais que realizam os comportamentos descritos na seção anterior. Esses comportamentos aplicam-se a um determinado domínio da atuação organizacional, sendo os mais importantes aqueles diretamente relacionados ao cumprimento da missão da organiza-ção, que são os processos de missão crítica.

Identificado o domínio no qual se aplica o sistema, as seguintes ações são realizadas:• análise e modelagem (síntese) de agentes e processos humanos e computacionais;

• identificação das informações necessárias à realização dessas atividades e processos;

• criação de sistemas e interfaces computacionais e manuais que manipulem e distri-buam tais informações de forma integrada aos agentes e processos;

• aprimoramento do monitoramento e controle adequado da informação e dos processos.

Esses elementos são esquematica-mente organizados na Figura 33.

Segundo o modelo proposto, um sistema de informação é um conjunto de quatro subsistemas, inclusive o próprio sistema de gestão organizacional. Nesse modelo, o objetivo do sistema é apoiar com informações integradas e controla-das os sistemas manuais e automatizados que realizam os processos organizacionais diretamente relacionados às funções e à missão da organização. Isso é possível por meio do encadeamento de outros siste-mas de suporte, inclusive a gestão, e que atuam da seguinte forma:

• O subsistema de análise e modelagem de processos estuda o comportamento orga-nizacional e elabora modelos descritivos e prescritivos de como a atuação deve ser realizada;

• Os modelos de processos organizacionais são analisados a fim de que se identifiquem as informações necessárias aos agentes humanos e computacionais que realizam os processos;

• As necessidades de informações, juntamente com os resultados de monitoramentos e controles efetuados pelo sistema de gestão, direcionam o aprimoramento dos siste-mas existentes, inclusive os próprios sistemas de monitoramento e controle.

O sistema de gestão, responsável inclusive pela segurança e continuidade dos sistemas de informação, monitora o desempenho dos processos, conforme os parâmetros estabelecidos pelos intervenientes.

Figura 33. Modelo arquitetural de um sistema de informação.


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10. ConclusõesEste texto apresentou uma variada análise dos conceitos de sistemas, informação e co-

municação. Abordou ainda modelos para análise de uma variedade de sistemas, com foco nos sistemas de controle, essenciais à segurança dos sistemas e da informação.

Enquanto a existência de sistemas de informação está diretamente vinculada à existência de uma organização, a existência dos sistemas de comunicação está diretamente vinculada a uma coletividade na qual existem linguagens e protocolos comuns. As organizações não vivem isoladas da sociedade. Mas constituem também, internamente, uma sociedade fechada na qual existe grande necessidade de comunicação.

Embora os sistemas possam ser classificados como sendo de informação ou comunicação, é fato que nenhum sistema de informação existe sem que haja uma rede de relacionamentos entre os elementos que o constituem. E nenhum sistema de comunicação pode existir sem que haja um interesse na transferência de informação.

Dessa forma, a classificação de um sistema específico como sendo de informação ou de comunicação depende da finalidade do sistema.

ReferênciasROBREDO, Jaime. Da Ciência da Informação aos Sistemas Humanos de Informação. Bra-

sília: Thesauros. 2005.

BASTOS, Murilo. Dicionário de Biblioteconomia e Arquivologia. Briquet de Lemos. 2008.

SHINNERS, Stanley. Modern Control System Theory and Design. USA: John Wiley. 1992.

HITT, Michael A.; MILLER, C. Chet; COLELLA, Adrienne. Comportamento Organizacional - Uma Abordagem Estratégica. Brasil: LTC. 2007.

SOMMERVILLE, Ian. Engenharia de Software. Brasil: Pearson. 2007.

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