PROGRAMA DE EDUCAÇÃO TUTORIAL · PDF filepor uma cinta presa a um motor de passo...

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1 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

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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

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• 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

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Fig. 2- Impressora a Laser

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

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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).

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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.

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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

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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.

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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

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• 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

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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

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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

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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

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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

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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

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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/010130090505-

moonbase.jpg

Acesso em: 26 de Janeiro de 2010.