Poesias e Matemáticas com o Uso da - Lantec

Poesias e Matemáticas com o Uso da Neuroengenharia e da Biotecnologia1
Paulo Victor de Oliveira MIGUEL2
Samira Muhammad ISMAIL3
Gilmar BARRETO 4
Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - Universidade Estadual de Campinas
(Unicamp), Campinas, SP
Resumo
O interesse e a motivação são fundamentais para assimilação e manutenção do
conhecimento. Considerados requisitos em vários modelos pedagógicos e andragógicos,
eles estão também presentes nas principais teorias sobre aprendizagem. Portanto, este
artigo descreve uma técnica de aprendizagem que, com o uso da neuroengenharia e da
biotecnologia, se propõe a acelerar o acesso dos alunos a níveis cognitivos de ativação, e
assim sustentar estes requisitos fundamentais para a aprendizagem de formas mais
complexas do conhecimento.
Palavras-chave: condicionamento;
sociointeracionismo
modelagem;
instrução
educacional;
ativação;
Introdução
Johann Friedrich Herbart acreditava que a instrução educativa possuía duas
componentes principais, uma estética-literária e outra matemática-científica, ou seja, as
Poesias e as Matemáticas. Esta visão foi um esforço na busca por uma teoria que pudesse
descrever cientificamente, de forma estruturada, o processo de aprendizagem. Não
obstante, as teorias mais conhecidas divergem, até hoje, em vários pontos de vista, mas
oferecem técnicas, métodos e procedimentos que têm ajudado profissionais do ensino em
diferentes situações, dentro e fora da sala de aula. Esta versatilidade tem exigido do
educador uma visão consultiva, muita capacitação, tempo e flexibilidade. Mesmo assim,
tem sido um conhecimento importante para gestores, pedagogos e outros profissionais
1
Trabalho apresentado no I Simpósio de Inovação Tecnológica na Educação, Campinas, SP.
Doutor em Engenharia Elétrica, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação/Unicamp. e-mail:
[email protected]
3
Mestre em Engenharia Elétrica, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação/Unicamp. e-mail:
[email protected]
4
Doutor em Engenharia Elétrica, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação/Unicamp. e-mail:
[email protected]
2
ligados ao processo de ensino e aprendizagem. Eles conseguem extrair ideias e recursos
destas teorias e, assim, formular estratégias de sucesso em diferentes situações de
aprendizagem, tudo com muita criatividade, esforço e dedicação.
O uso de ferramentas tecnológicas e o conhecimento adquirido em outras áreas da
ciência, como a Neuroengenharia e a Biotecnologia, por exemplo, podem contribuir para
auxiliar diversos profissionais da educação e de outras áreas relacionadas com o ser
humano.
A técnica proposta neste trabalho considera pontos comuns às principais teorias de
grandes psicólogos, sociólogos e pedagogos, além de algumas estratégias específicas de
uma ou de outra, conforme o caso. Utiliza, ainda, soluções tecnológicas recentes, que
visam promover um ganho de qualidade e velocidade no aprendizado, sustentando a
motivação e o interesse do aluno pelo tempo necessário para que este alcance determinados
níveis de conhecimento, aqui denominados de “Nível de Ativação”. A ideia é fortalecer o
caminho que integra o “Saber-Fazer”, o “Saber-Aprender” e o “Saber-Ser”, favorecendo o
desenvolvimento de níveis mais complexos do conhecimento.
A utilização de interfaces neurais e trajes inteligentes, orientados por programas
especializados, oferecem uma oportunidade inovadora de se utilizar conceitos de
modelagem para ajudar os alunos a se prepararem para categorias do conhecimento com
maior complexidade.
Este modelo pode ser também uma ferramenta poderosa nas mãos de educadores e
gestores, que precisam acomodar metas e currículos cada vez maiores, em intervalos de
tempo cada vez menores. Além disso, pode ser uma ferramenta assistiva, que auxilie
pessoas com restrições físicas, oferecendo considerável contribuição para sua inclusão
social e cultural.
A principal expectativa é de poder ampliar e democratizar o acesso a determinados
conhecimentos e habilidades que, uma vez codificados e organizados em bibliotecas,
possam ser escolhidos e aprendidos pela grande maioria das pessoas que utilizem estes
recursos tecnológicos.
Compor uma música, pintar um quadro, criar uma poesia, desenvolver um estilo em
um esporte, são processos que requerem uma alta complexidade cognitiva e processos mais
sofisticados de aprendizagem. No entanto, dedilhar um violão, copiar um desenho, digitar,
falar outra língua, nadar, chutar uma bola, dirigir um carro e pilotar um avião, podem ser
automatizados e, portanto, podem ser aprendidos com treinamento e processos de
modelagem.
Há de se utilizar uma técnica que consiga ser efetiva, ou seja, que consiga alcançar
os melhores resultados com o menor esforço e menor tempo possível.
Como se sabe, o interesse e a motivação são primordiais para se iniciar um
aprendizado, entretanto, o maior desafio é sustentar estes requisitos durante um tempo
suficiente para que os resultados positivos possam realimentar um ciclo de aprendizagem
virtuoso. Muitos alunos desistem cedo, principalmente devido ao grande esforço necessário
para que se consolide o estágio inicial de um aprendizado.
No entanto, quanto maior for o volume de conhecimentos adquiridos, sejam eles de
menor ou maior complexidade, maior será a capacidade do aluno de desenvolver
conhecimentos mais complexos, que exijam maior poder de criação, maior visão sistêmica,
maior quantidade de interações e de relacionamentos sociais.
Além de uma rede neural mais rica em conexões, este aluno também possui mais
habilidades que favoreçam a ampliação de sua rede social, aumentando também as
interações e seus relacionamentos, o que pode ampliar o seu interesse e motivação para
outras áreas do conhecimento, o que pode ser considerado um ciclo virtuoso de
aprendizagem.
Para entender esta técnica, há de se considerar, a priori, sua relação com outras
contribuições feitas no âmbito das linguagens estruturadas, das metodologias de
programação mais recentes e com a teoria geral de sistemas (TGS).
O Legado das Metodologias Orientadas a Objetos e da TGS
A ideia de se estruturar a programação de computadores segundo uma concepção
orientada a objetos modificou consideravelmente o modo de se planejar, codificar e
principalmente reutilizar suas classes e métodos (KON; SILVA, 2006).
Mas, o que interessa aqui é destacar dois conceitos interessantes desta metodologia:
O Polimorfismo e a Herança. Esta última refere-se às instâncias criadas a partir de outro
conjunto de instâncias com características semelhantes, dos quais seus elementos herdam
todas as características do conjunto original. A ideia é poder definir novas classes de
objetos a partir de uma já existente. Portanto, essas novas classes herdam as propriedades e
métodos da classe-mãe, tornando o processo de construir, organizar e reutilizar códigos,
uma ferramenta poderosa na geração de novos sistemas.
Outro conceito que se quer utilizar refere-se ao polimorfismo, que dá ao código a
versatilidade de assumir vários comportamentos, ou seja, ele pode ser aplicado a várias
classes de objetos. Neste caso, uma operação mantém seu comportamento transparente
para quaisquer tipos de argumentos; isto é, a mesma mensagem é enviada a objetos de
classes distintas e eles poderão reagir de maneiras diferentes (KON; SILVA, 2006).
De fato, a utilização destes conceitos e da Teoria Geral de Sistemas (TGS), segundo
a concepção de Ludwig von Bertalanffy (BERTALANFFY, 1973), sugerem oportunidades
para se trabalhar o processo de ensino e aprendizagem de uma forma integral, com fortes
influências sobre a motivação e o interesse do aluno, como será descrito adiante.
Muitas teorias foram desenvolvidas para se tentar entender, explicar e parametrizar
o processo de aprendizagem, nos vários estágios de desenvolvimento do ser humano. Em
geral, trata-se de um sistema relacionado a outros, com níveis de complexidade elevados e
com características não muito fáceis de parametrizar. Apesar destas teorias apresentarem
algumas divergências do ponto de vista conceitual, várias técnicas foram desenvolvidas em
cada uma delas.
O que se observa na prática de muitos pedagogos modernos é a utilização dessas
técnicas conforme a necessidade, o contexto, o perfil da sala de aula e o objetivo do curso.
Este uso versátil das técnicas, no entanto, requer autonomia, maturidade, conhecimento,
flexibilidade e consequentemente muita responsabilidade do Professor. A necessidade de
se trabalhar com diferentes técnicas, diferentes níveis de complexidade e grande troca de
informação, até mesmo em diferentes formatos, sugere a adoção de uma estratégia que
divide a tarefa em níveis, focando a ação do professor nos níveis mais complexos e
automatizando as etapas no “Estado de Ativação”, tudo dentro de uma visão sistêmica.
Da abordagem sistêmica, a propósito, destacam-se algumas características
importantes, que serão exploradas com o uso da instrução educativa de Herbart
(ZANATTA, 2012), do condicionamento operante de Skinner (VARGAS, 2007) e do
princípio da modelagem de Bandura (BANDURA, 1969) como bases para aplicação de
conceitos mais elaborados, como nas visões Cognitivistas, Construtivistas e Humanistas,
por exemplo. Portanto, da abordagem sistêmica têm-se: as “configurações principais”, a
“complexidade” e a “hierarquia dos sistemas”, que serão apresentadas de maneira resumida
a seguir (BERTALLANFY, 1973).
As Configurações Principais referem-se às diferentes organizações dos sistemas:
macro ou microscópicos; biológicos ou mecânicos; sociais, ecológicos ou físicos; naturais
ou artificiais. A TGS vê o global, o complexo e as interações entre as partes, não as
causalidades lineares. O denominador comum dos sistemas é a complexidade, a interação
entre os elementos e a existência de um comportamento, de uma finalidade, de uma
conduta.
A Complexidade esta associada ao número de interações, articulações e
interdependência entre os elementos de um sistema.
A Hierarquia dos sistemas, por outro lado, parte das estruturas mais simples para as
mais complexas, conforme proposto por Kenneth Boulding (BOULDING, 2004), e neste
contexto destacam-se:
 O sistema da vida animal, do desenvolvimento dos órgãos sensoriais,
recebendo informações do sistema nervoso, da aprendizagem, mobilidade,
comportamento e começo da consciência;
 O sistema da vida do ser humano, com a reflexão, memória, fala,
desenvolvimento
de
habilidades,
simbolismos,
autoconsciência,
individualidade e mundo, passado e futuro, comunicação pela linguagem;
 O sistema sociocultural ou da organização social, com populações de
organismos, organizações, indivíduos, comunidades determinadas por
símbolos ou culturas, indivíduos a desempenhar papéis, canais de
comunicação;
 O sistema simbólico, com linguagem, lógica, matemática, ciências, arte,
moral, utilizando algoritmos, regras do jogo, o mundo virtual, com
diferenças de tempo, distância, interfaces, comunicação, localização.
Portanto, a potencialidade de um sistema vem das interconexões e das interfaces
entre os elementos, e não do número de elementos. De forma análoga às redes neurais
biológicas, não se trata de um simples agregado ou soma das partes. Um sistema
compreende um arranjo em interações e transformações com grande potencial.
Outra característica importante refere-se ao ciclo de vida do sistema, para que ele
dure, precisa ser reformulado, dentro de um comportamento criativo, inovador e produtivo.
Como consequência, não existe por muito tempo na forma simplificada, o que neste caso
tem fortes relações com os efeitos e causas da motivação e do interesse sobre a
aprendizagem.
Em síntese, o que se quer é analisar a aquisição do conhecimento segundo a TGS e,
assim, poder orientar o processo de ensino e aprendizagem para alcançar determinados
níveis cognitivos, aqui chamados “de ativação”. Isto pode contribuir para acelerar o
aprendizado de formas mais complexas do conhecimento. Para isso, pretende-se aproveitar
ideias e conceitos da instrução educativa de Herbart, do condicionamento operante de
Skinner e das técnicas de modelagem de Bandura, além da hereditariedade e do
polimorfismo, descritos anteriormente, preservando-se durante todo o processo, o interesse
e a motivação que mantêm o ciclo de vida da “Técnica de Aprendizagem por Ativação”,
que será mostrado adiante. Mas, como situar esta técnica à luz das principais Teorias de
Aprendizagem?
A Aprendizagem e o Estado de Ativação
De maneira simplificada pode-se definir a aprendizagem como um processo
cognitivo pelo qual se constroem vários conhecimentos, conceitos e competências que
resultam numa alteração de comportamento.
Nesta definição, as mudanças de comportamento precisam ser efetivas, o que está
associado a um caráter permanente das mesmas. Estas alterações são, portanto, reflexos de
formações/expansões consistentes de redes neurais biológicas, o que demanda muito
esforço, gasto de energia e principalmente muita persistência e dedicação do aluno e do
Professor. Muito embora, estas mudanças
de comportamento, decorrentes da
aprendizagem, possam vir de experiências práticas e/ou de interações com o meio.
As diversas teorias podem divergir no modo como este conhecimento é adquirido,
na gênese de suas conexões, na concepção dos modelos de espaços internos e/ou externos à
mente humana e suas consequentes relações, e também quanto à interpretação que se dá ao
agente aluno, principalmente quanto ao seu papel ativo ou passivo nestes processos. No
entanto, eles não contestam três condições básicas
para que a aprendizagem ocorra: O Interesse, a
Motivação e a Capacidade de estabelecer as
conexões neurais necessárias ao processo de
aprendizagem (Figura 1). Uma base consistente na
busca pelo “Nível de Ativação”, ou seja, uma
situação física onde existam as conexões em
quantidade e qualidade que favoreçam o processo
de
utilização/expansão
das
redes
neurais
biológicas. Em analogia a determinados tipos de
Figura 1. O campo de ativação
reação química, poderia ser comparado com ao nível de energia de ativação da reação,
neste caso, a que favorece o aprendizado de formas mais complexas do conhecimento. A
“Técnica de Aprendizagem por Ativação” pretende então agir como catalizador,
acelerando e facilitando o alcance destes níveis de ativação.
Outras características da aprendizagem são a Intencionalidade, a Subjetividade, o
Dinamismo, a Continuidade, além da evolução Gradativa e Cumulativa, relacionadas a
seguir.
A Intencionalidade advém do fato de que é necessária a vontade do indivíduo para
aprender. Já a Subjetividade, ou caráter pessoal, decorre de que o aprendizado depende do
perfil de quem aprende e de seus conhecimentos anteriores. A aprendizagem também é
Dinâmica, já que ela ocorre através da interação e da comunicação. Não obstante, se a
aprendizagem é um processo, é também Contínua, ou seja, ocorre ao longo de toda a vida.
Ela ocorre também de forma Gradativa e Cumulativa, à medida que o organismo se
modifica, visando alcançar o grau de desenvolvimento adequado para que as mudanças de
comportamento ocorram e que novos conhecimentos sejam adicionados aos já existentes.
De maneira simplificada, pode-se dizer que a aprendizagem ocorre em três domínios de
aquisição (Figura 2).
O domínio Psico-Motor (Saber-Fazer) está relacionado com os movimentos, com a
manipulação de objetos, com a destreza motora e de movimentos especializados.
O
domínio
Cognitivo
(Saber-Aprender)
está
relacionado ao pensamento lógico e intelectual.
E por último, o domínio Sócio-Afetivo (SaberSer/Saber-Estar) que está relacionado com as questões
sociais e afetivas, sentimentos, atitudes, comportamentos,
com a capacidade de adaptação às mudanças, de
Figura 2. A relação virtuosa dos
saberes
estabelecer novas relações pessoais e de enfrentar desafios.
O amadurecimento de um signo perpassa estes
saberes e evolui para formas mais complexas, o que pode
ser interpretado de forma diferente em cada uma das teorias conhecidas.
Para os Behavioristas (Comportamentalistas), o comportamento dos indivíduos é
observável, mensurável e pode ser controlado cientificamente, tal como acontece com os
fatos estudados pelas ciências naturais e exatas. Utilizando o condicionamento clássico de
Ivan Pavlov, John Broadus Watson (STRAPASSON; CARRARA, 2008) defendeu que a
aprendizagem é uma modificação do comportamento provocada por um estímulo
proveniente do meio. A aprendizagem implica em uma conexão necessária entre estímulos
e respostas. Ainda que polêmica, sua teoria foi importante para que Skinner pudesse
elaborar sua linha de raciocínio.
A partir da Lei do Efeito desenvolvida por Thorndike, onde mudanças de
comportamento
causam
consequências,
Skinner
desenvolveu
a
técnica
do
Condicionamento Operante, segundo a qual o comportamento que produz efeitos
agradáveis tende a tornar-se mais frequente, enquanto que o comportamento que produz
efeitos adversos tende a tornar-se menos frequente (VARGAS, 2007).
Em síntese, se uma resposta for compensada ela é fortalecida e tende a manter-se, o
que significa que a aprendizagem depende de consequências. Portanto, se for possível
conduzir o aluno por caminhos virtuosos, com resultados positivos, pode-se acelerar a
assimilação de um conhecimento através do reforço positivo.
Neste trabalho, no entanto, o reforço é representado pelos próprios resultados
alcançados, ou seja, considera-se que o próprio acerto é uma consequência (feedback)
agradável de um determinado comportamento do aluno, funcionando como um mecanismo
capaz de manter e fortalecer o próprio comportamento, algo mais relacionado com a teoria
de Albert Bandura, como será apresentado adiante.
Portanto, a técnica de ativação busca fazer certo na primeira vez e repetir o certo,
fortalece o aprendizado e concentra as energias em resultados positivos. O que se constitui
uma ferramenta importante para a manutenção do interesse e da motivação. Assim, não
serão abordados aqui o reforço negativo e a punição, que são também descritos na teoria do
condicionamento operante de Skinner.
Albert Bandura, por sua vez, sugere a “Aprendizagem por Modelagem” ou
“Aprendizagem Social” (BANDURA, 1969). Bandura defende que é através das interações
sociais que se aprendem os comportamentos. Muitos são adquiridos de uma forma mais
rápida do que seria possível se fossem adquiridos por sucessivas aproximações e reforços.
Bandura acredita que o ser humano é capaz de aprender comportamentos sem
qualquer tipo de reforço. Um ponto polêmico em sua teoria, já que alguns consideram que
reforço permanece, só que implícito no processo. Para ele, no entanto, o indivíduo é capaz
de aprender através da observação do comportamento dos outros e das suas consequências.
Um aprendizado orientado, através de um traje inteligente e uma interface neural,
pode oferecer a oportunidade do aluno se observar executando uma tarefa, quantas vezes
forem necessárias. Como se fosse ele o seu próprio “avatar” em uma realidade virtual.
Esta situação pode representar uma interseção das teorias de Skinner e Bandura já
que, para o primeiro, o reforço está presente na repetição do sucesso e para o segundo a
observação do comportamento a ser seguido está na execução codificada do próprio
modelo em que está inserindo. Conforme proposto por Bandura, os comportamentos são
aprendidos através da observação e imitação de um modelo que é selecionado previamente.
Seu programa de treinamento é carregado no traje inteligente e o aluno é o observador do
seu próprio corpo sendo conduzido ao aprendizado desejado, em princípio, sem erros. No
entanto, o indivíduo intervém ativamente, na medida em que não se limita a observar ou a
reproduzir de forma exata o modelo que observa, mas age mediante a interpretação pessoal
que faz desse comportamento através da Interface Neural.
Ainda segundo Bandura, existe uma interação recíproca entre fatores internos,
externos e o comportamento do sujeito que se influenciam mutuamente. O organismo
responde a estímulos do modelo, mas também reflete sobre estes estímulos, devido à sua
capacidade de autorreflexão, de aprender pela experiência dirigida e da capacidade de se
antecipar a determinada situação.
A informação é então codificada, traduzida e armazenada no cérebro, onde é
organizada em padrões sob diversas formas. Estes alunos transformam a atividade
experimentada em signos semióticos, onde a reprodução é uma tradução das concepções
simbólicas do comportamento armazenadas na memória, em ações correspondentes. A
motivação e o interesse são sustentados pela efetividade do processo.
Uma vez atingido o nível de
ativação (Figura 3), este modelo
pode oferecer uma base privilegiada
de motivação, interesse e estrutura
cognitiva
para
aprendizagens
possam
ser
mais
que
outras
complexas
trabalhadas
pelos
educadores, visando, por exemplo, a
construções
sociointeracionista,
experimentais e intuitivas.
Figura 3. O estado de ativação como base para processos mais
complexos
Os Estados do Conhecimento
Esta técnica considera que um
conhecimento
situado
em
específico
um
dos
pode
três
estar
estados
progressivos: o de Ativação, da Arte e da
Excelência (Figura 4).
Será tratado aqui apenas Estado
de Ativação.
Figura 4. Os estados do conhecimento
A Técnica de Ativação e o Próton
A Técnica de Ativação é a aplicação de um conjunto de instruções-educativas
organizadas em programas que, carregados em unidades de controle, conseguem orientar
um aprendizado através de um traje inteligente utilizado pelo aluno. Estes programas
utilizam conceitos e práticas de vários modelos pedagógicos e das principais teorias sobre
a aprendizagem. Portanto, organizam as ações de modo interativo entre as partes biológicas
e artificiais, preservando o comando central, as interpretações, conclusões e mudanças de
comportamento sendo orientadas pelo e para o aluno.
As ações estão divididas em três categorias: de instrução-educativa, de controle e
de interação. Elas iniciam com a definição de um programa de aprendizagem e vão até a
execução do mesmo através de um sistema que inclui as partes lógicas e físicas do sistema.
Organizado em três módulos principais, o sistema é composto de uma unidade de
CONTROLE, que é responsável pelo acionamento, estabilidade e movimentos
provenientes da atividade neural, além do dispositivo de realidade aumentada (ISMAIL et
al., 2011); a unidade de ENERGIA, que é responsável pela autonomia, acionamento
eletroeletrônico, sensores, controle e armazenamento de recursos; e do módulo de
ESTRUTURA que é responsável pelas partes a serem vestidas e manipuladas pelos
usuários, bem como pela interação e adequação à fisiologia humana.
Esta técnica tem o objetivo de levar o aluno ao nível de ativação de uma forma
orientada, ou seja, o aluno escolhe o treinamento que deseja executar e carrega o programa
no módulo de Instrução. Portanto, o Cérebro do aluno utiliza a Interface Neural para
comandar o módulo de instrução-educativa que, por sua vez, executa os programas que
controlam a estrutura do traje inteligente (Figura 5).
A realimentação é de causa-efeito, ou seja, o aluno
Energia
Interface
Neural
Instrução
Estrutura
interpreta os resultados das ordens e as ações que
conduziram o seu próprio corpo e decide as próximas
ações a serem executadas. Considerando-se os conceitos de
programação orientada a objetos, os programas carregados
no módulo de instrução funcionam como programas
auxiliares do cérebro.
Figura 5. O fluxo de comando
A interação do aluno com o sistema ocorre durante
todo o tempo, através dos sistemas biológicos do corpo e das partes artificiais do traje
(MIGUEL et al., 2011). Por exemplo, o aluno dispara o programa que ensina a dedilhar o
violão e observa sua execução, ao mesmo tempo em que captura, interpreta e retém as
ações e sensações, executadas e percebidas com o seu próprio corpo sobre o instrumento.
Trata-se de um instrumento singular em um conceito transhumanista, ou seja,
integra soluções cibernéticas (não invasivas) às partes biológicas, rompendo com a
dicotomia homem-máquina.
A ideia transhumanista, comumente associada ao símbolo “H+”, busca ampliar as
capacidades humanas com o uso da ciência e da tecnologia para aumentar a inteligência, a
longevidade e o bem-estar dos seres humanos. Também busca eliminar o sofrimento
decorrente de deficiências físicas e mentais, da doença, do envelhecimento e da morte
involuntária.
O sistema que auxilia o aluno foi chamado de Próton e inclui os módulos de
Controle, Energia e Estrutura. O nome PRÓTON é uma analogia ao símbolo H+, o
catiônico do átomo de Hidrogênio, designando que esta é uma solução alinhada com as
ideias transhumanistas.
Este projeto utiliza interfaces neurais, polímeros especiais (KUMAR et al., 2007) e
dispositivos óticos para oferecer novas ferramentas de aprendizagem, com benefícios para
a inclusão e melhoria da qualidade de vida dos seres humanos.
Com o apoio da neuroengenharia e da biotecnologia, além de outras tecnologias
emergentes, propõe-se a oferecer uma forma de orientar os movimentos de seres humanos,
visando à instrução educativa para que, assim, o aluno possa reproduzi-la como técnica de
modelagem. Executando os programas de treinamento, o aluno pode alcançar os níveis
cognitivos de ativação nas áreas de interesse, com maior efetividade, conforme descrito
anteriormente.
Trata-se de um traje inteligente, integrado a um sistema de articulação especial, que
pode ser vestido por um ser humano e que permite assim, que ele controle os movimentos
daquelas articulações somente com o pensamento, acionando estruturas eletroquímicas
conectadas a peças leves e resistentes, adaptadas à fisiologia humana (KUMAR et al.,
2007).
Os movimentos do traje também podem responder a programas de treinamento
específicos com o objetivo de oferecer técnicas de modelagem comportamental, segundo
as teorias de aprendizagem inerentes.
O Próton deve proporcionar através do controle mental (MIGUEL, 2010) e da
instrução-educativa, flexibilidade, versatilidade, baixo consumo de energia e leveza. O que
pode ser conseguido com a utilização de materiais com características especiais, como os
polímeros eletro ativos (PEA) para a movimentação dos membros (BAR-COHEN, 2001),
além de tramas resistentes de microfibras de carbono (Figura 6).
Figura 6. O Próton é um traje inteligente orientado por instruções educativas
O projeto prevê a utilização do protocolo ECOLIG (MIGUEL, 2010), como
linguagem de controle através da interface neural. O desenho mecânico considera
requisitos de mobilidade, durabilidade e flexibilidade. A unidade central de processamento
interpreta códigos de modo a executar instruções educativas de diferentes níveis de
complexidade. Além disso, a solução prevê a utilização de dispositivos óticos e/ou
auditivos, equipados com recursos de realidade aumentada que ampliam as possibilidades
de conectividade e interação com o meio e com outras pessoas, possibilitando até um
treinamento coletivo.
O circuito eletrônico é composto de módulos de potência, acionadores, controles,
sensores e recursos para recuperação e redução de consumo de energia. O projeto inclui o
desenvolvimento das partes e sistemas além dos suportes necessários à execução dos
testes.
Conclusões
Na educação são depositadas as esperanças de crescimento da dignidade humana,
além da formação do caráter, da cidadania, do respeito pelos valores e até pelo
desenvolvimento das poesias e das matemáticas, como dizia Herbart. Apesar da história do
ensino e da aprendizagem apresentar um conteúdo considerável, a cada dia percebe-se que
há ainda muito a aprender. O conhecimento tecnológico volta à sua casa, a escola, agora
para ajudar a fortalecer o que deve ser a razão de sua existência, o bem estar da
humanidade. O advento da singularidade, que muitos acreditam, traz uma perspectiva
nova, onde a dicotomia homem-máquina é trocada pela união destes em prol da qualidade
de vida e da prosperidade do ser humano. A técnica de ativação pode ser uma alternativa
interessante de uso destas novas tecnologias em prol do ser humano. A estrutura de ensino
e aprendizagem deve se valer de suas contribuições para uma realimentação virtuosa, para
que as novas demandas possam ser atendidas, para que as eventuais correções sociais e
culturais possam ser efetuadas. A humanidade possui muitas alternativas hoje para atender
às necessidades de vários cientistas do passado que, já sabiam o que precisavam, mas não
tiveram tempo para saber como fazê-lo. Portanto, trabalhar o ensino e a aprendizagem em
etapas, parece ser uma forma inteligente e responsável de se encarar um desafio tão
complexo e importante. O estado de ativação parece ser um bom começo.
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em: < http://www.dtp.uem.br/rtpe/volumes/v15n1/09.pdf>. Acesso em: 01 set. 2012.