MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO PROGRAMA DE
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO PROGRAMA DE
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DIRETORIA DE DESENVOLVIMENTO DA REDE IFES PROGRAMA DE EDUCAÇÃO TUTORIAL UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Grupo: Engenharia Mecânica Atividade: “Inovação – Blade Runner, o Caçador de Andróides” 2009 • Objetivo: Fazer um paralelo entre ficção-inovação, assistindo o filme de Ridley Scott Blade Runner (1982) tentando se transportar para a época em que foi produzido o filme e assim discutir o que era ficção na época e que se transformou ou não em inovação nos dias atuais. • Atores Principais: - Harrison Ford Deckard - Rutger Hauer Roy Batty - Sean Young Rachael - Edward James Olmos Gaff - M. Emmet Walsh capitão Bryant - Daryl Hannah Pris - William Sanderson J.F. Sebastian - Brion James Leon - Joe Turkell Tyrell - Joanna Cassidy Zhora - James Hong Hannibal Crew - Morgan Paull Holden 1 • Sinopse: O filme descreve um futuro em que a humanidade inicia a colonização espacial, para esta tarefa são criados seres geneticamente alterados, os replicantes, utilizados em tarefas pesadas, perigosas ou degradantes nas novas colônias, são fisicamente idênticos aos humanos, mas são mais fortes e ágeis, devido ao desenvolvimento agressivo, o seu período de vida é limitado a quatro anos. Após uma série de assassinatos realizados pelos replicantes a presença deles na Terra é proibida, sendo criada uma força policial especial, Blade Runners, para caçar e matar os replicantes. O filme relata como o caçador Deckard é levado a voltar à ativa para caçar um grupo de replicantes que se rebelou e veio para a Terra à procura do seu criador, para tentar aumentar o seu período de vida e escapar da morte que se aproxima. • Inovações Apresentadas no Filme: - Scanner: em uma das cenas do filme o personagem Deckard pega uma foto e coloca em um scanner para fazer uma análise da imagem no computador. Esta tecnologia hoje é uma realidade, mas em 1982 os computadores não dispunham desses recursos. Imagem do filme Blade Runner. Tecnologia Empregada Um scanner funciona basicamente como um analisador e processador de uma imagem. Seu OCR (Reconhecimento Ótico de Caracteres) permite que o usuário salve as imagens no computador e ainda possa alterá-las como quiser. Fig. 1- Scanner 2 Um scanner possui vários componentes como: sensor do dispositivo de carga acoplado (CCD), espelhos, cabeça de leitura, bandeja de vidro, lâmpada, lente, tampa, filtros, motor de passo, cinta, fonte, portas de interface e circuitos de controle. O CCD é um conjunto de minúsculos diodos sensíveis à luz, que convertem fótons em elétrons. Estes diodos são chamados de photosite e cada um desses é sensível à luz, ou seja, quanto mais brilhante for a luz que atingir um determinado photosite, maior é a carga elétrica que se acumulará naquele ponto. Durante o processo de digitalização uma lâmpada é usada para iluminar o documento que ficará apoiado em uma bandeja de vidro. A cabeça de leitura é movida lentamente pelo documento por uma cinta presa a um motor de passo que fará uma leitura completa do documento após esta passagem. A imagem é refletida através de alguns espelhos sendo que o último joga a imagem para uma lente que focará a imagem através de um filtro no sensor CCD. A digitalização é apenas uma parte do processo, é necessário agora que a imagem seja transferida para o computador. Existem quatro tipos de conexões usadas para a transferência de imagem: Paralela, Small Computer System Interface (SCSI), Universal Serial Bus (USB), FireWire. Mas para que a imagem seja transferida com sucesso é necessário que o usuário tenha instalado um driver. Normalmente os scanners utilizam a linguagem TWAIN que é um intérprete entre o aplicativo e o scanner. - Impressão: no filme Deckard faz impressões de fotos, que estavam no computador, com qualidade incrível. Na época do filme já existia a impressão, mas não com a qualidade mostrada na ficção e nos dias atuais. Tecnologia Empregada Oficialmente a impressão se iniciou com Gutemberg no século XV onde o mesmo, com financiamento de um comerciante, conseguiu fazer a primeira bíblia impressa do mundo. Desde então a tecnologia de impressão vem crescendo até chegar às modernas impressoras das editoras de livros, revistas e jornais e às impressoras residenciais. Na residências é comum encontrar a impressoras à laser para uso pessoal. Em vista Fig. 2- Impressora a Laser 3 disso vamos atentar para o funcionamento destas. Utilizando a eletricidade estática, um feixe de laser desenha, no tambor, o qual está carregado positivamente, constituindo uma imagem eletrostática. Como o desenho está fixo, a impressora recobre o tambor com o toner que é um pó preto e fino e que se adere ao tambor por causa de sua carga elétrica. Com o desenho no tambor, o próximo passo é fazer este tambor rolar sobre um papel para que este fique marcado com um texto ou desenho a ser impresso, porém este papel primeiro recebe carga elétrica negativa para que o pó do toner possa se aderir com mais facilidade. - Carros Voadores: essa é uma tecnologia que aparece no filme mais de uma vez, nos dias atuais existem empresas trabalhando no desenvolvimento desses carros, mas só existem protótipos. Imagem do filme Blade Runner Tecnologia Empregada Desde que a humanidade consagrou-se na idéia de andar de carro pelas estradas, conseguindo romper distancias antes percorridas em dias em algumas horas, ela sonha um passo adiante, voar. Onde poderá fugir de problemas como estradas mal conservadas, engarrafamentos além de poder ir pra qualquer lugar. Desde muito vem empenhando para fazer veículos voadores pequenos e pessoais. Evolução dos carros: Uma década e meio depois dos irmãos Wright voarem com uma espécie de avião na Carolina do Norte em 1903, começaram os inventos na tentativa de fazer um carro voador. A princípio os carros voadores se assemelhavam a um avião propriamente dito. Com propulsão de hélice voltada para parte posterior e asas para a sustentação aerodinâmica. Os carros voadores decolavam para frente e necessitavam de um espaço para ganhar velocidade (semelhante a um avião). 4 Temos nesse exemplo: Aerocarro de Curtiss: em 1917 Glen Curtiss o idealizou e foi a primeira tentativa de criar um carro voador. Fig. 3- Aerocarro de Curtiss Arrowbile: desenvolvido por Waldo Waterman em 1937, era tracionado por um motor Studebaker de 100 cavalos e possuía asas destacáveis. Fig. 4- Arrowbile ConvAirCar: na década de 40, a Consolidated-Vultee desenvolveu um sedan de duas portas equipado com um avião destacável. O carro foi lançado em 1947 e fazia 19 Km por litro de gasolina. Fig. 5- ConvAir Car Aerocar: Projetado por Moulton "Molt" Taylor, foi feito para trafegar e voar sem que haja interrupções para mudanças na estrutura do carro. O carro chegou a voar a 193 Km/h. 5 Fig. 6- Aerocar Mais futuramente, os projetos envolveram carros que decolassem verticalmente, dando grande versatilidade ao seu uso, tornando possível a decolagem em locais pequenos. Além disso, os exemplos a seguir estão bem próximos de comercialização e utilização em nossa sociedade. Temos exemplos nessa área: Skycar M200X: Produzido por Paul Moller em 1989, fez cerca de 200 vôos mas não ultrapassava a altura de 15 metros. SkyRider X2R: É um carro que está sendo trabalhado pela MACRO (empresa de engenharia no Alabama). É um carro que decola e pousa na vertical e tem a mobilidade de um helicóptero ou avião. Estará disponível o carro em dois, cinco e sete lugares, e caberá na maioria das garagens convencionais. Sua navegação será toda controlada por GPS. X-Hawk: Este carro é um projeto da empresa URBAN Aeronautics chefiado pelo Dr. Rafi Yoeli. Com controle de vôo por computador. Fig. 7- X-Hawk Aircar: em 1990, Kenneth Wernicke fundou a Sky Technologies, para desenvolver um carro voador de asas pequenas que voou a velocidades entre 322 e 644 km/h e trafegou a 105 km/h. Ele tem tamanho suficiente para se ajustar a uma vaga de estacionamento padrão. Sokol A400: Branko Sarh, um engenheiro senior da McDonnell Douglas Aerospace, tentou construir este carro voador chamado Sokol A400, ou Advanced Flying Automobile (Automóvel Voador Avançado). Sarh projetou um veículo de quatro lugares que ativava um sistema de asas telescópicas 6 com um comando de apertar um botão. Fig. 8- Sokol A400 Skycar M400: É a mais recente invenção de Paul Moller, também projetado para decolar e pousar verticalmente. O carro pode alcançar até 644 Km/h em vôo com autonomia de 1449 Km. O carro será equipado com oito motores rotativos (Wenkel) alojados em quatro caixas de metal, chamadas nacelas, localizadas na lateral do veículo com alimentação por gasolina, diesel, álcool, querosene ou propano. São dispostos dois motores por nacela para no caso de falha de um, o outro sustente o vôo. Seu vôo será impulsionado por 720 cavalos de força inteiramente controlado por computadores e utilizando GPS. Em caso de acidente o vaículo libera pára-quedas e airbags interna e externamente. Seu custo a principio está em torno de 1 milhão de dólares, mas pode baixar quando produzido em massa. Fig. 9- Skycar M400 Hoje está mais perto do que nunca o sonho de ter um veículo voador pessoal. Existem varias empresas de engenharia no ramo trabalhando para isso, existem vários carros, e devagar eles vão ganhando espaço e liberação para circular. - Vídeo-Chamada: uma inovação que já é realidade, ainda pouco presente em nosso dia-a-dia, mas muitos são os celulares que possuem a tecnologia para vídeo chamada. 7 Imagem do filme Blade Runner Tecnologia Empregada A vídeo-chamada permite a conexão de duas pessoas usando recursos de áudio e vídeo simultaneamente e em tempo real. Pode ser realizada dentro de casa por uma conexão com a internet, ou nas ruas pela telefonia móvel graças ao 3G. A interatividade em tempo real proporcionada tanto pelo 3G como pela internet banda larga, trouxe ao mundo das telecomunicações vantagens que vão além de uma conexão com áudio e vídeo simultaneamente. Hoje é possível que equipamentos de segurança filmem e gravem infratores e vândalos degradando um estabelecimento e com alguns comandos o dono deste pode assistir em tempo real e até mudar ângulos de visão via remota, acionando assim as autoridades dos acontecimentos com mais clareza. Ainda neste sentido a tecnologia de vide-chamada permite uma comunicação mais achegada, tanto em ambiente familiar e afetuoso como em ambiente profissional. Empresas perceberam que a transmissão simultânea áudio-visual permite novas formas de aproximação com seus consumidores e clientes, como também ações precisas de comunicação dirigida a partir do uso de mídias alternativas. A vídeo-chamada permite nesse sentido uma segmentação da propaganda, abrindo um leque maior de comunicação. E graças ao 3G temos essa tecnologia de vídeo-chamada na telefonia móvel. Falemos um pouco sobre ele Terceira Geração da Telefonia Móvel (3G) Evolução - 1G (Anos 80) • Telefonia móvel analógica, • Tecnologias: AMPS 8 • Apenas função de voz - 2G (Anos 90) • Telefonia móvel digital • Tecnologias: TDMA, GSM, CDMAOne • Função de voz e SMS - “2,5G” (Anos 90) • Telefonia móvel digital • Tecnologias: GPRS, EDGE, IS95B • Função de voz e dados - 3G (Anos 2000) • Tecnologia móvel digital • Tecnologias: WCDMA, cdma2000 • Função de voz e dados em banda larga Fig. 10- Evolução UMTS/CDMA Fig. 11- Evolução CDMA 200 A 3G é a mais nova geração de comunicação móvel disponível no Brasil, trazendo grandes avanços na transmissão de dados e grandes inovações na nas telecomunicações. Representou um grande avanço em relação as redes IEEE 802.11 (Wi-Fi ou WLAN) que foram projetadas para pequenas distâncias e que tem um gasto maior de energia, gasto esse impossível para celulares. O 3G trouxe grande versatilidade a comunicação móvel, tornando possível o acesso a internet em qualquer lugar, bem como vídeo chamadas e um grande leque de entretenimento. HSDPA Abreviação de High Speed Downlink Packet Access, que é a tecnologia 3G capaz de conduzir maiores velocidades de transmissão de dados, permitindo ao usuário móvel a utilização da internet em banda larga, com altas velocidades para downloads. E hoje há vários estudos nesse sistema de transmissão de dados o tornando cada vez mais rápido e com menos custos. Até dezembro de 2007, 190 redes 3G já operavam em 40 países e 154 redes HSDPA operavam em 71 países, segundo a Global mobile Suppliers Association. Na Ásia, na Europa, no 9 Canadá e nos Estados Unidos, as empresas de comunicações utilizam a tecnologia WCDMA, com cerca de 100 terminais operando em redes 3G. A cobertura 3G não para de aumentar, ganhado mais espaço e velocidade de transmissão. Há redes que chegaram a atingir a velocidade de 250 Mbps em transmissão de dados numa rede sem fio. - Comando de Voz: os personagens do filme operam os computadores através da voz, esta tecnologia já existe, porém ainda esta em fase de aprimoramentos. Imagem do filme Blade Runner. Tecnologia Empregada O comando de voz consiste em um sistema de reconhecimento da voz de forma automática para se extrair uma informação. O sistema de reconhecimento pode ser projetado para captar a informação textual para edição de um texto, para execução de um comando ou identificar o timbre de voz do emissor, como medida de segurança. O reconhecimento de voz possui três etapas: 1°- Aquisição do sinal de voz 2° - Extração de parâmetros 3° - Reconhecimento do padrão A aquisição de voz pode ser feita em um computador utilizando um microfone acoplado a uma placa de som. Uma vez o sinal analógico capturado a placa de som irá digitalizá-lo preparando para próxima etapa, a extração de parâmetros. A extração de parâmetros consiste na parametrização do sinal digital e depende de um software desenvolvido para analisar este sinal, e é através de um conjunto de características que o programa extrai os parâmetros, que serão utilizados na etapa de reconhecimento. O reconhecimento do padrão consiste em comparações sucessivas dos parâmetros extraídos do sinal digital com parâmetros conhecidos, que estão em bases de dados a qual o software tem 10 acesso. As comparações param quando o software encontra parâmetros conhecidos que se assemelhem aos parâmetros do sinal digital. A etapa de reconhecimento é a mais problemática, porque existem diversas variações da fala de uma pessoa para outra, então uma determinada sentença dita por pessoas diferentes pode gerar diferentes parâmetros para comparação e essa é a grande dificuldade, obter uma base de dados de possua parâmetros e associados a eles parâmetros que representem as possíveis variações. O mecanismo a ser copiado seria o cérebro humano, seres humanos conseguem reconhecer qualquer palavra independente do emissor, porém é desconhecido esse funcionamento do cérebro, o que torna impossível o desenvolvimento de um sistema com esse mecanismo de reconhecimento. - Edifícios: o filme tem como cenário um futuro não muito distante dos dias atuais em relação às construções, mais especificamente aos edifícios, são grandiosas construções com mais de 100 andares, não muito diferente dos edifícios que temos hoje. Imagem do filme Blade Runner Tecnologia Empregada Os projetos de grandes construções só se tornaram possíveis graças ao avanço tecnológico na área de materiais, principalmente no que diz respeito ao aço. Características como alta soldabilidade, facilidade de corte, tenacidade, resistência e homogeneidade colocam a estrutura metálica como a melhor solução para construção de pontes, viadutos e arranha-céus. Construções que possuem estrutura metálica têm vantagens sobre construções de concreto, elas são mais eficientes, devido à melhor utilização dos insumos e da mão-de-obra; a construção em aço possui menores prazos; 90% da estrutura metálica tem potencial de reciclagem; um projeto em aço é detalhado em milímetros, o que garante precisão; qualquer obra que utilize aço Fig. 12- Torre de Dubai 11 é uma obra de projeto, ou seja, detalhes e possíveis problemas são resolvidos no papel antes do início da construção. - Colônias Lunares: no filme Blade Runner as colônias lunares já são realidades, os replicantes foram criados para executar todo trabalho pesado nessas colônias. Fig. 13 – Base Lunar Tecnologia Empregada Colonização espacial é a hipotética habitação permanente, autônoma e sustentada de seres humanos em outros locais que não o planeta Terra. É um dos principais temas da ficção científica, assim como o objetivo a longo prazo de vários programas espaciais, como a NASA e a ESA. Enquanto a maioria das pessoas pensa em colônias humanas em Marte ou na Lua, alguns argumentam que as primeiras colônias extraterrestres serão em órbita, como na Estação Espacial Internacional. A NASA e outras agências espaciais consideram seriamente a possibilidade de uma colônia orbital. Foi descoberto que a Lua e asteróides próximos contém vastos recursos para a construção de colônias. Da mesma forma, o vácuo espacial permite a captação de grandes quantidades de energia solar, sem os empecilhos refratários da atmosfera terrestre. Especialistas sobre colonização espacial sustentam que nenhuma grande descoberta científica é necessária para colocar esses projetos em ação, embora um elevado dispêndio de tecnologia e engenharia seja inevitável. As observações da sonda Lunar Prospector possibilitaram calcular que o fundo das gélidas crateras polares guardam entre 11 e 30 bilhões de litros de água congelada. Esse gelo derretido e purificado possibilitaria o abastecimento de 2.000 habitantes em uma colônia lunar durante no mínimo 2 séculos, sendo possível transformá-la em oxigênio para sua atmosfera artificial, e ainda em hidrogênio, para o combustível a ser usado em naves espaciais. Essa atmosfera seria instalada no equador da Lua, onde é fácil o pouso de naves. A água seria levada do pólo até a colônia através de tubulações de cerca de 2.700 km de comprimento. A energia para manter a colônia e as operações 12 de extração de gelo e separação de hidrogênio e oxigênio viria de reatores nucleares ou painéis fotovoltaicos, que transformam a luz do Sol em eletricidade. Algumas companhias particulares ainda poderiam extrair minérios e átomos de hélio -3. Algumas Dificuldades Começando pela energia. Como obter energia para as grandes operações? Como extrair a água e separar o hidrogênio do oxigênio? O uso da luz solar como fonte de energia é muito caro e pouco eficiente. E a energia atômica? Esse recurso traz o risco de uma grave contaminação ambiental. E ainda é preciso desenvolver equipamentos que funcionem em uma temperatura de 200 graus Celsius, a temperatura do fundo das crateras lunares. Existe também o problema do transporte de água dos pólos até a base, próxima ao Equador, pois à noite ela se congelaria facilmente na tubulação e as naves cargueiras não conseguiriam pousar no solo acidentado dos pólos. Será preciso também o nitrogênio, além do oxigênio, para a construção da atmosfera artificial. O nitrogênio pode ser extraído das rochas lunares, ou podemos levar outro gás da Terra para misturar com o oxigênio, opções que são muito caras. • Referência Bibliográfica - site: http://pt.wikipedia.org/wiki/Colonização_espacial Acessado em 17/01/2010 - site: http://members.tripod.com/alpha_centauro/lunar.html Acessado em 17/01/2010 - site: http://viagem.hsw.uol.com.br Acessado em 20 de Janeiro de 2010 - site: http://www.macroindustries.com/website/files/skyrider/_1024/index_main.htm Acessado em 22 de Janeiro de 2010 - site: http://www.hsw.uol.com.br/framed.htm?parent=carros-voadores.htm&url=http://www.urbanaero.com/ Acessado em 22 de Janeiro de 2010 - site: http://www.mundowireless.com.br Acessado em 23 de Janeiro de 2010 - site: http://www.tecnologia3g.com.br/site/pt/page/evolucao.asp Acessado em 23 de Janeiro de 2010 - site: http://www.gsacom.com/index.php4 13 Acessado em 24 de Janeiro de 2010 - site: http://www.tecnologia3g.com.br/site/pt/images/pdf/evolucao_HSPA.pdf Acessado em 24 de Janeiro de 2010 - site: http://supertrunfonet.tripod.com/trunfonticiadofuturo/id5.html Acessado em 24 de Janeiro de 2010 - site: http://www-usr.inf.ufsm.br/~maicongb/trabalho.html#tecn Acessado em 24 de Janeiro de 2010 - site: http://cdcc.usp.br/ciencia/artigos/art_22/aco.html Acessado em 26 de Janeiro de 2010 - site: http://www.csn.com.br/CSN/pdf/CONSTRUCAO_CIVIL.pdf Acessado em 26 de Janeiro de 2010 Revista Super Interessante - maio / 1998 • Figuras Fig. 1 -Scanner: www.villecopias.com.br/digitalizacao.asp Acesso em: 20 de Janeiro de 2010. Fig. 2- Impressora a Laser: http://www.lprinters.com.br/2008/06/curso-impressora-laserparte-2.html Acesso em: 17 de Janeiro de 2010. Fig. 3- Aerocarro de Curtiss: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 26 de Janeiro de 2010. Fig. 4- Arrowbile: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 24 de Janeiro de 2010. Fig. 5- ConvAir Car: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 19 de Janeiro de 2010. Fig. 6- AeroCar: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 17 de Janeiro de 2010. Fig. 7- X-Hawk: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 20 de Janeiro de 2010. Fig. 8- Sokol A400: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 21 de Janeiro de 2010. Fig. 9- Skycar M400: www.howstuffworks.com/maglev-train1.htm Acesso em: 25 de Janeiro de 2010. Fig. 10- Fig. 10- Evolução UMTS/CDM: http://www.tecnologia3g.com.br/site/pt/page/evolucao.asp 14 Acesso em: 22 de Janeiro de 2010. Fig. 11- Evolução CDMA 200: http://www.tecnologia3g.com.br/site/pt/page/evolucao.asp Acesso em: 25 de Janeiro de 2010. Fig. 12- Torre de Dubai: atuleirus.weblog.com.pt/.../2005/05/burj_dubai Acesso em: 24 de Janeiro de 2010. Fig. 13- Base Lunar: www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010130090505moonbase.jpg Acesso em: 26 de Janeiro de 2010. 15