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Futuro da Computação

 Uma história que não cansa de se repetir

 

 

 

 

Após ter visto a história do computador, é interessante projetarmos o futuro do sistema computacional através das experiências já vivenciadas. Assim como os corretores da bolsa têm de prever as futuras oscilações das ações com base em dados passados, resolvemos, claro não nos comparando a eles,  prever os possíveis acontecimentos no mundo da computação. Deêm uma olhada nessas possíveis novidades.

 

 

 

Computadores Quânticos (1981 - ?)

Quem pensa, como eu, que a mecânica quântica era apenas uma viagem de um alemão descabelado, e que ninguém usaria isso além dos físicos está muito enganado. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na Mecânica Quântica, é possível que uma partícula esteja em dois ou mais estados ao mesmo tempo. Uma famosa metáfora denominada o gato de Schrödinger expressa esta realidade. Cada bit guarda um "1" ou um "0" de informação. Um computador quântico mantém um conjunto de qubits. Um qubit pode conter um "1", um "0" ou uma sobreposição destes.

(Fonte da imagem: Reprodução/BBC)

Enquanto um PC tradicional explora sequencialmente as soluções potenciais de um problema de otimização matemática, Sheldon, digo, o sistema quântico observa todas as soluções potenciais simultaneamente e fornece não apenas a “melhor” resposta, mas também 10 mil alternativas aproximadas em menos de um segundo, um processo conhecido como “quantum annealing”.

 

Pode-se construir computadores quânticos com átomos que podem estar excitados e não excitados ao mesmo tempo, ou com fótons que podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, ou com prótons e nêutrons, ou ainda com elétrons e pósitrons que podem ter um spin ao mesmo tempo "para cima" e "para baixo" e se movimentam em velocidades próximas à da luz. Com a utilização destes, ao invés de nano-cristais de silício, o computador quântico é menor que um computador tradicional.

 

 

Richard Feynman (1981)

 

 

Elaborou a primeira proposta de utilizar um fenômeno quântico para executar rotinas computacionais. Foi numa palestra apresentada na Primeira Conferência de Computação Física no MIT. Ele mostrou que um computador tradicional levaria um tempo extremamente longo para simular um simples experimento de física quântica. Por outro lado, sistemas quânticos simples podem executar enormes quantidades de cálculos num curto espaço de tempo. Poderia ser possível utilizar essa capacidade para se calcular algo útil.

 

 

David Deutsch (1985)

 

 

Na Universidade de Oxford, descreveu o primeiro computador quântico universal.

 

 

Peter Shor (1994)

 

 

No Bell Labs da AT&T em Nova Jersey, descobriu um excelente algoritmo. Ele permite a um computador quântico fatorar grandes inteiros rapidamente. Ele resolve tanto o problema da fatoração quanto o problema do logaritmo discreto.

 

 

1996 

 

 

É Proposto o primeiro esquema para correção de erro quântico. Isso é uma aproximação a computadores quânticos que podem processar grandes números de qubits por longos períodos de tempo. Erros sempre são introduzidos pelo meio, mas uma forma de correção de erros quânticos pode sobrescrevê-los e corrigi-los. Esta pode ser a chave tecnológica para a produção em larga escala de computadores quânticos que realmente funcionam.

 

 

1999 

 

 

No MIT foram construídos os primeiros computadores quânticos baseados em montagem térmica. O computador é, na verdade, uma única molécula pequena, que armazena qubits na rotação (spin) de seus prótons e nêutrons.

 

 

D-Wave (2007-?)

 

 

Empresa Canadense afirmou ter desenvolvido um computador híbrido chamado Orion que inclui um processador quântico de 16 qubits, mas que também processa bits convencionais. O Orion seria capaz de resolver problemas de lógica, encontrar soluções para o jogo Sudoku e pesquisar alternativas para drogas usadas na indústria farmacêutica.

 

O D-Wave Two (DW2) atingiu 100 soluções em meio segundo durante um teste comparativo, produzindo resultados 3.600 vezes mais rápidos que as workstations mais avançadas. As outras máquinas necessitaram de meia hora para atingir os mesmos resultados.Tanto poder não vem sem alguns reveses, o DW2 precisa de condições bastante adversas para funcionar: ele opera a temperatura de apenas 0,02 Kelvin, 150 vezes mais frio do que as profundezas do espaço interestelar e fica perto do “zero absoluto”. Tudo isso em um vácuo 10 bilhões de vezes mais baixo que a pressão atmosférica padrão. Todos esses valores são atingidos com o consumo de 15,5 kW e o aparelho ocupa um espaço de apenas dez metros quadrados – o que não se compara aos milhares de quilowatts e armazéns inteiros tomados pelos supercomputadores tradicionais.

 

 

Por que os computadores quânticos?

 

 

A nossa primeira "previsão" do futuro que destacamos foram os computadores quânticos, que por mais que não seja tão novidade assim e já termos ouvido falar sobre a existência de alguns exemplares, esses computadores prometem revolucionar o mundo da computação. Será que é o fim dos computadores eletrônicos e início dos computadores quânticos? Por isso resolvemos falar sobre esse tema, uma vez que além de interessantíssimo, ele se apresenta de forma inovadora e revolucionária. Assim como ENIAC foi uma revolução nos anos 40, os novos computadores quânticos prometem ser uma revolução nos dias de hoje, e quem sabe no futuro estarão ao nosso alcance.

 

 

 

Mídia óptica

Qual o limite de armazenamento dos discos de armazenamento?

 

 

Desde os primeiros disquetes de 8 polegadas, desenvolvidos no final da década de 60 com incríveis 80 kB,  os discos só vêm aumentando sua capacidade de armazenamento. E as últimas notícias apontam que Sony e Panasonic se juntaram com um ideal de criarem um disco com nada mais, nada menos do que um disco com capacidade de 1TB. Incrível, não?! Mas até quando isso será incrível, não sabemos.

 

O futuro nos reserva discos cada vez menores do que um mero CD e com capacidade surpreendente, inimaginável. Quem não se lembra dos disquetes que armazenavam o jogo da Carmen San Diego, sensacional para época. Qual é o limite? Quais as possibilidades? Imaginem uma Carmen San Diego em uma mídia de 1 TB, isso é só o começo.

Grafeno

 

Nos últimos anos, a tendência para obter equipamentos melhores foi apostar na miniaturização dos componentes. Porém, conforme essa tecnologia mostra sinais de desgaste e se torna mais difícil alcançar desempenhos mais elevados, aumentam os esforços na busca por materiais baratos que sejam capazes de substituir o silício.

 

A aposta de material para os componentes do futuro é o grafeno, uma forma pura de carbono descoberta em 2004. Enquanto o silício suporta no máximo frequências entre 4 a 5 GHz, esse valor pode passar dos 500 Ghz com o grafeno.

 

Como o grafeno é um material extremamente fino e que permite que cargas elétricas fluam com facilidade, se mostra como uma alternativa ao silício na construção de transistores ainda mais eficientes.

 

Segundo um pesquisador brasileiro, Daniel Elias, o grafeno é o material mais forte e impermeável do mundo, capaz de segurar até mesmo o Hélio e, além disso, possui velocidade de condução elétrica dezenas de vezes maior do que o silício, a temperatura ambiente.

 

Esse material é ideal para as futuras gerações de gadgets, como os smartwatches e smartphones, por causa da sua pequena espessura, flexibilidade e quase total transparência. 

 

 

Telas

 

O tamanho de aparelhos e componentes eletrônicos convergem para um futuro cada vez menor. Notícias atuais mostram a possibilidade de criar uma lâmpada LED para telas com incríveis 3 átomos de grossura, 10 mil vezes mais fina do que um fio de cabelo.

 

Porém, as características dessa novidade não terminam por aqui. A nova lâmpada além de ser muito fina, também é muito resistente e flexível. O que nos mostra a tendência de construir aparelhos eletrônicos cada vez menores e mais flexíveis (como os computadores de vestir e as TV's flexíveis). Além disso, cientistas estadunidenses esperam utilizar o LED para construir computadores que utilizem luz no lugar de eletricidade.

 

 

 

Reprodução de como o novo LED microscópico é. (Fonte da imagem: Reprodução/PhysOrg)

Computadores de Vestir

 

Google Glass

 

 

 

As possibilidades para o futuro do Google Glass são infinitas e por isso projetamos para o nosso futuro algumas alternativas para esse incrível gadget.

 

A primeira alternativa para esses óculos já estão sendo projetadas. Os militares norte-americanos ganharão óculos inteligentes ao estilo Google Glass, mas cuja tecnologia vai muito além. As Forças Armadas do país terão um dispositivo capaz de medir distâncias, exibir planta de construções em três dimensões, transmitir vídeos a partir de um drone, entre outras coisas. Com os óculos, um soldado poderia estudar dados como posições inimigas, localização dos companheiros, mapas da cidade, vídeos sobre o que eles podem encontrar pela frente etc.

 

 

 

 

Eu me lembro de ter visto em algum lugar... Ah! Sim, claro: ROBOCOP.

O céu é o limite, e é melhor irmos nos preparando se não quisermos enfrentar um Robocop, todo mundo sabe que não termina nada bem quando o enfrentamos. 

 

Outra alternativa para o óculos seria a integração dele com outros sistemas computacionais, sejam os computadores convencionais, os computadores de vestir ou até mesmo os eletrônicos e eletrodomésticos da casa, através da tão falada internet das coisas que falaremos mais adiante.

 

Ao nosso ver, o Google Glass é apenas um dos primeiros computadores não-convencionais. No futuro, Minority Report será um filme retrô.

Mais uma alternativa interessantíssima para os óculos é o seu uso médico, ou seja, o uso deles para auxiliar em cirurgias e diagnósticos. 

Outros

 

Podemos dizer que os computadores de vestir em geral farão a diferença no futuro, uma vez que com eles tudo fica mais fácil e prático. 

 

 

Esse vídeo mostra um exemplo desses dispositivos que no futuro provavelmente estarão no nosso cotidiano. Não podemos deixar de lembrar novamente sobre Minority Report  após ver esse vídeo. O futuro nos reserva grandes surpresas.

 

Além desses gadgets mostrados, muitos outros estarão presentes no futuro de maneira muito mais constante do que representam hoje, como os relógios, pulseiras...

 

 

 

Internet das Coisas

 

 

Primeiramente, vamos nos inteirar rapidamente da história dessa tecnologia:

 

1945: Aparecem os sensores RFID’s, originados dos sistemas de radares usados na II Guerra Mundial. Nos anos 60 cientistas explicaram como a energia RF poderia ser utilizada para identificar objetos remotamente.

 

1973: A primeira etiqueta ativa RFID, contendo uma memória, foi patenteada por Mário W. Cardullo.

 

1999: Aparece a frase “The Internet of Things”.

 

2008/2009: Nasce a Internet das Coisas. 

 

A Internet das Coisas, ou Internet of Things (IoT), como já foi dito, termo utilizado em 1999 pelo MIT AutoID Labs para definir o conceito que permite que qualquer objeto teria algum tipo de eletrônica embarcada que permitisse sua conexão sem fio com a internet. Porém, só agora o público em geral começa a ver algumas tendências para o futuro.

 

Esse conceito de internet integra também um sistema de sensores onde tudo é monitorado e catalogado; hoje os RFID's (identificação por rádio frequência), mas não sabemos o que nos espera no futuro. Uma governanta 100% eletrônica nos parece inteiramente viável.

 

Essa é a tendência do mundo da tecnologia: objetos conectados. O conceito de Internet das coisas parte do pressuposto de que um aparelho com conexão à internet pode ter acesso à rede e se comunicar com outros dispositivos. Uma possibilidade, por exemplo, seria a tão sonhada e idealizada casa inteligente, presente na famosa série Jetsons. Veja uma prévia nos vídeos abaixo e na página de vídeos do site.

No futuro, tudo está conectado: smartphones, computadores, eletrodomésticos, enfim, qualquer equipamento eletrônico, dentro ou fora de casa, meios de transporte, lojas, restaurantes, escritórios, escola... O céu é o limite, e olhe lá, seja isso para o bem, seja para o mal. 

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