O Paradoxo da Computação Universal Gilberto Câmara Diretor Geral, INPE Licença de Uso: Creative...
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O Paradoxo da Computação Universal
Gilberto CâmaraDiretor Geral, INPEhttp://www.dpi.inpe.br/gilberto
Licença de Uso: Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Compartilhamentohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/
XXIX Congresso da SBC, Bento Gonçalves, Julho 2009
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A Computação é uma Ciência Natural?
“Computer science is not actually a science. It does not study natural objects. It’s about getting to do something, rather than dealing with abstractions.” (Richard Feynman)
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A Computação é uma Ciência Natural?
“Computing is the study of natural and artificial information processes.” (Peter Denning)
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Donde vem esta imagem?
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Donde vem esta imagem?
Mapa da Web (Barabasi) (mas poderiam ser conexões no cérebro ou entre cientistas)
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Fluxos de informação na Natureza
Colônias de formigas vivem num mundo químico
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Conexões e fluxos são universais
Interações entre proteínas de levedura(Barabasi e Boneabau, SciAm, 2003)
Interações entre cientistas do Vale do Silício(Fleming e Marx, Calif Mngt Rew, 2006)
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Fluxos de informação no cérebro
Neurônios transmitem informações elétricas, que geram a consciência e as emoções
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Fluxos de informação geram cooperação
Leucócitos atacam uma célula cancerosa (atividade cooperativa)
Foto: National Cancer Institute, EUA http://visualsonline.cancer.gov/
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Fluxos de informação no planeta Terra
Transferência de massa e energia entre componentes do planeta
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Terrestrial
Airborne
Near-Space
LEO/MEO Commercial Satellites and Manned Spacecraft
Far-Space
L1/HEO/GEO TDRSS & CommercialSatellites
Depl
oyab
le
Perm
anen
t
Forecasts & Predictions
Aircraft/Balloon Event Tracking and Campaigns
Society
Vantage Points Capabilities
Temos cada vez mais dados sobre a Terra
fonte: Group on Earth Observations
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Atmospheric Physics/Dynamics
Tropospheric Chemistry
Global Moisture
Ocean Dynamics
MarineBiogeochemistry
Terrestrial Ecosystems
Terrestrial Energy/Moisture
Climate Change
Pollutants
CO2
CO2
Soil
Land Use
Physical Climate System
Biogeochemical Cycles
Human Activities
(from Earth System Science: An Overview, NASA, 1988)
Precisamos de modelos integrados
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Ciência do Sistema Terrestre modela interações entre natureza e sociedade
Natureza: Equações físicasdescrevem processos
Sociedade decide como usar os recursos terrestres
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A Computação é uma Ciência Universal?
Modelar os fluxos de informação na natureza é fazer Computação
http://www.red3d.com/cwr/boids/
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Bird Flocking (Reynolds)
Exemplo de modelo computacional1. Não há autoridade central2. Cada pássaro reage ao vizinho3. Modelo baseado em interações
bottom-uphttp://www.red3d.com/cwr/boids/
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Um fluxo de informação modelado com sucesso: Xadrez
Fischer x Tal (1961) Herbert Simon (1958)
Kasparov x DeepBlue (1997)
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Computação Universal
Computação estuda os fluxos de informação em sistemas naturais...
...e como representar e tratar fluxos de informação em sistemas artificiais
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Quatro formas de Computação
Agentes naturais, ambiente artificial
Agentes artificiais, ambiente artificial Agentes artificiais, ambiente natural
Agentes naturais, ambiente natural
fonte: Helen Couclelis (UCSB)
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Se Computação é Universal, porque houve queda no interesse dos alunos?
Percentual de alunos em Computação na UCLA (1971-2007) Relação candidato/vaga (FUVEST, 2009)
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Paradoxo da Computação Universal
Computação está em todos os lugares e sistemas…
...exceto nos departamentos de Computação das universidades!
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Porque caiu o interesse em Computação?
Porque nossos cursos formam gente em Computação Comercial (que é muito chata!)
Vamos também formar gente em Computação Universal (que é muito mais inspiradora!)
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Como fazer parte da Computação Universal?É preciso ampliar os horizontes da Computação
Onde há fluxo de informação, existe espaço para pesquisa em Computação
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O que ensinamos e o que precisamos...
Computação comercial Computação universal
Teoria de computação Teoria da Computação
Análise de Algoritmos Análise de algoritmos
Programação orientada-a-objetos Programação funcional
Software como serviço Design de sistemas complexos
Workflows e XML (uugh!) Sistemas dinâmicos
Bancos de dados relacionais Bancos de dados não-estruturados
Compiladores Cibernética e Vida Artificial
Interfaces WIMP Jogos e Simulação
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Lua and the Web
Where is Lua?
Inside BrazilPetrobras, the Brazilian Oil CompanyEmbratel (the main telecommunication company in Brazil)many other companies
Outside BrazilLua is used in hundreds of projects, both commercial and
academicCGILua still in restricted use
until recently all documentation was in Portuguese
Vamos ensinar jogos em lugar de ensinar interfaces!
[Ierusalimschy et al, 1996]source: the LUA team
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Fazer a Computação mais próxima da vida
Só 50% dos modelos propostos em Computação são testados
90% dos modelos propostos nas Ciências Naturais são testados
Large Hadron Collider
W. Tichy, “Should Computer Scientists Experiment More?”, IEEE Computer, 1998
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O dilema atual da Computação é mundial...
Tem mais gente em busca de novos caminhos…
(Julho 2009)
“the curriculum lacks fundamental components that are essential in the construction of large systems” (R. Dewar, CACM, Julho 2009)
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Qual o futuro da Computação?Podemos fazer e valorizar a pesquisa interdisciplinar…
…ou correr o risco de extinção (ou pior,
da irrelevância)