Um brinde a Alan Turing

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Há pouco o governo britânico desculpou-se pelo tratamento dado a Alan Turing, condenado em 1952 por ser homossexual. Turing suicidou-se dois anos depois. Comentando a desculpa oficial, Matt Harvey escreveu um poema transmitido durante o programa de rádio Saturday Live da BBC. Arrisco aqui uma tradução:

um brinde a Alan Turing
nascido em eras mais sombrias e mesquinhas
com um pensamento fora do comum
e com um amor fora das linhas
e assim o quebrador de códigos foi quebrado
e nós pedimos desculpas
sim, agora que o termo com d foi pronunciado
a consciência oficial foi acordada
– termo cuidadosamente redigido, ao menos não criptografado –
e a história assim sugere
uma segunda parte ao Teste de Turing:
1. podem as máquinas comportarem-se como humanos?
2. podemos nós?

O original:

here’s a toast to Alan Turing
born in harsher, darker times
who thought outside the container
and loved outside the lines
and so the code-breaker was broken
and we’re sorry
yes now the s-word has been spoken
the official conscience woken
– very carefully scripted but at least it’s not encrypted –
and the story does suggest
a part 2 to the Turing Test:
1. can machines behave like humans?
2. can we?

[via Mindhacks, Albener, imagem de estátua de Turing no Bletchley Park via stevebell]

Pedro, Jack Kilby e o Chip

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“A Idéia Monolítica” foi registrada pelo engenheiro Jack Kilby em seu bloco de notas em 24 de julho de 1958. Pode parecer simples em retrospecto, mas Kilby e sua equipe foram os primeiros a concretizá-la. Todos os componentes eletrônicos – resistores, capacitores e os novos transistores – seriam criados a partir do mesmo material, podendo ser assim incluídos em um único e pequeno pedaço monolítico. Ou, usando o termo em inglês, em um único chip. Nascia aí o circuito integrado, um pequeno pedaço, um pequeno chip.

Grosso modo como a linha de montagem, a tecnologia de circuitos integrados é antes de mais nada uma revolução nos métodos de fabricação. O transistor já havia sido criado dez anos antes, e idéias a respeito da miniaturização e integração de elementos eletrônicos eram desenvolvidas mesmo durante a era dos tubos de vácuo. Com a “idéia monolítica” e processos de fabricação complementares criados pouco depois por Robert Noyce, uma vez que o mesmo substrato e processos seriam utilizados com pequenas modificações para criar todos os diferentes componentes, era essencialmente a fabricação dos circuitos que tornava-se viável.

Mais do que isso, os novos processos para criar os chips eram promissores… e cumpriram sua promessa talvez mais do que qualquer outra tecnologia em nossa história. Refinando e aperfeiçoando as mesmas idéias básicas de fabricação, desde 1958 houve um progresso exponencial e contínuo no número e escala de integração, um progresso mais conhecido como a lei de Moore. Das dezenas de componentes chegou-se aos milhões e então centenas de milhões de elementos. Processadores devem em breve ultrapassar a marca do bilhão de transistores, a preços menores do que um conjunto de pneus de automóvel.

Tudo isto ocorre porque os custos de produção de um componente com centenas de milhões de componentes hoje não é tão distante daqueles com alguns milhares há 40 anos. As técnicas de fabricação não mudaram tanto e nem devem mudar radicalmente até que cheguemos perto dos limites teóricos em que os circuitos lidem com elétrons individuais.

Que a mesma idéia e processos básicos tenham permitido ir dos primeiros circuitos integrados – você confere o circuito original criado por Kilby acima – até a manipulação individual de partículas subatômicas atesta um dos motivos pelos quais Shockley recebeu o prêmio Nobel de Física no ano de 2000. Seu discurso na ocasião (em inglês) conta alguns detalhes da invenção e seu desenvolvimento:

“Hoje, pode ser difícil acreditar, mas em 1959 enquanto começávamos a anunciar a idéia, houve muitas críticas. Na época não era óbvio que a abordagem monolítica de semicondutores teria sucesso sobre as outras. [Havia] a crença de que as taxas de produtividade seriam sempre muito baixas para gerar lucro. Na época, menos de 10 por cento de todos os transistores fabricados realmente funcionava. Outro grupo de pessoas pensava que ela não fazia o melhor uso dos materiais, uma vez que os melhores resistores e transistores não eram feitos com semicondutores. Esses argumentos eram difíceis de contrariar, já que eram basicamente verdadeiros”.

E continuam sendo verdadeiros. Ainda temos “chips” de memória e processadores defeituosos entre aqueles que chegam à nossa mão. Mesmo as melhores fábricas acabam descartando uma boa parcela dos chips fabricados, em seus vários estágios de fabricação. Uma fábrica com maior qualidade não é apenas uma que fabrica melhores chips e sim aquela que descarta com sucesso todos os defeituosos. Os mais eficientes componentes eletrônicos não são feitos em chips e é por isso que seu computador não possui apenas chips: há alguns capacitores, resistores e mesmo transistores dedicados enfeitando sua placa-mãe com diversas formas geométricas, de cilindros a pequenos retângulos. Eles podem ser miniaturizados, mas foram fabricados com materiais e processos dos mais diversos. Um mundo sem chips seria um mundo repleto de tais componentes, muito mais caros, muito mais propensos a falhas.

Chips hoje fazem parte de nossa vida, em uma grande idéia pouco compreendida mas seguramente percebida em seu impacto. Que o diga Pedro, mas há formas mais poéticas, embora com menos schadenfreude, de apreciá-los.

O site Lifehacker oferece alguns wallpapers com a vida íntima dos circuitos, são belíssimas imagens:

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Os arco-íris vistos sobre suas superfícies são iridescências, resultado do reflexo da luz em componentes tão minúsculos e uniformes que fazem com que os diferentes reflexos das ondas luminosas interfiram entre si, anulando certas frequências em determinados ângulos. É o mesmo fenômeno que pode ser visto em CDs, bolhas de sabão e asas de borboletas, e nos chips é inteiramente acidental. Projetistas de chips não planejam criar arco-íris, é apenas mais uma das consequências inesperadas dos processos concebidos há meio século.

Já a Intel oferece outra galeria de imagens ilustrando todos os principais passos que transformam areia – fonte de silício – no cérebro de seu computador:

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A AMD, sem deixar por menos, oferece este vídeo que também ilustra o processo:

De areia a cérebros eletrônicos com centenas de milhões de componentes tão minúsculos que refletem luz criando iridescências coloridas, aproximando-se em alguns anos da manipulação de partículas fundamentais, e presentes em todo lugar, incluindo na mão do Pedro, conhecer melhor os chips é também apreciar um meme em novas dimensões.

A Kilby, Noyce e todos os cientistas e engenheiros responsáveis, obrigado por nos dar o chip. [Dicas do Paulim e Hilton, obrigado!]

Bella Gaia: Imersão no Ponto Azul

“‘Bella Gaia’ é uma jornada audiovisual por um ‘Atlas Vivo’ de nosso mundo, expressando a profunda beleza em movimento do planeta Terra como visto pelos olhos dos astronautas. De queimadas na bacia do Amazonas a imagens de longa duração do derretimento do gelo no ártico, a visão de Bella Gaia é unir o poder da arte, tecnologia, ciência espacial e visualizações científicas reais de dados com o objetivo comum de aumentar o conhecimento e apreciação de nosso planeta natal”.

O diretor e compositor Kenji Williams vem apresentando o show desde o ano passado pela Europa, EUA e Japão. A amostra de pouco mais de cinco minutos acima dá apenas uma vaga idéia do que deve ser a experiência completa: 45 minutos projetados em gigantescos cinemas imersivos.

Se você ficou, como eu, ansioso por mais, muito mais, a plataforma utilizada por Williams para gerar as belas imagens é o Uniview, que oferece esta galeria de imagens e mesmo papéis de parede para seu desktop:

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Ainda mais? Fique com este vídeo em que James May, do programa de TV Top Gear, voa até os limites da atmosfera em um avião espião U2. Esta não é uma simulação:

Estes vídeos e imagens caíram hoje em meu Reader e Twitter, oferecendo uma perspectiva que à primeira vista pode contrastar com o texto anterior sobre o Pálido Pixel Azul. Não há contradição: toda esta complexidade, toda esta escala insanamente fantástica de detalhes é ainda assim “apenas” um pixel. Não significa que este pixel seja um ponto insignificante, e sim que as minúcias deste ponto, das quais somos uma, são uma fração ínfima de um palco incomensuravelmente maior.

Ou, em outras palavras, wow. Simplesmente, wow. [via infosthetics, Flávio Gomes via Lazzeri]

O algoritmo de ordenação Maggie

É um dos problemas clássicos em computação. Como ordenar uma lista de elementos? O prazer (ou desculpa) de organizar discos em ordem alfabética agora é substituído por um clique que faz a tarefa em frações de segundo. Mas fazê-lo nas menores frações de segundo possíveis, encontrando o algoritmo de ordenação mais eficiente, é o que torna este problema aparentemente trivial um tema de pesquisa até hoje.

Ou, como Eric Schmidt do Google perguntou a Barack Obama, “qual é a maneira mais eficiente de ordenar um milhão de inteiros de 32 bits?”.

Incrivelmente, o presidente responde “acho que bubble sort não seria o caminho certo”. Incrível porque, se a piada não foi combinada, a resposta é uma saída muito boa. O algoritmo bubble sort, de simples implementação e entendimento intuitivo rápido, é no entanto um dos mais ineficientes. Não é recomendado para listas maiores que uma dezena, muito menos de 1 milhão de elementos. Combinado ou não, a piada em si prova que temos o primeiro presidente nerd da era moderna.

Mesmo o algoritmo de ordenação Maggie pode acabar sendo mais eficiente que o bubble sort. A garotinha de 4 anos testa duas caixas por vez, mas é capaz de vasculhar todas as caixas bem como de criar pilhas diferentes de caixas ordenadas. Além de ser muito mais bonitinha. Resta ver se o Ricbit calcula a complexidade desse algoritmo. [via Kenjiria]

Humans got served!

Manoi Go, o robô breakdancer. Japonês, claro. Confira seu blog.  Fabricado pela Kyosho, o Manoi custa em torno de U$1.500, e pode ser visto fazendo exercícios aqui.

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Bonus track: Kobian, o robô capaz de expressar emoções. Um robô emo. Foi criado combinando a cabeça emotiva WE-4RII(2) e o corpo WABIAN-2, ambos da Universidade de Waseda. Japão, claro.

[via Nerdcore, Xataka]

Roombas sonham com ovelhas elétricas? As Tartarugas de Walter

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Solte um Roomba – um aspirador de pó robótico – pelo quarto durante meia hora, desligue as luzes e deixe a câmera em longa exposição. O resultado é a bela imagem de SignalTheorist.com registrando o trajeto do pequeno robô percorrendo todo o chão, desde sua espiral inicial passando pela obsessão pelas extremidades do recinto, até passar literalmente por todo o chão.

A inteligência artificial por trás da navegação do pequeno aspirador é certo segredo, mas HowStuffWorks delineia em termos gerais como funciona:

Além de ser uma bela imagem por si só, ela é espetacularmente fabulosa porque remete aos primórdios da robótica e inteligência artificial, em particular, às “tartarugas eletrônicas” criadas por William Grey Walter em 1948. Há mais de seis décadas. Eram as “Machina Speculatrix” Elmer (ELectroMEchanical Robot) e Elsie (Electromechanical Light-Sensitive robot with Internal and External stability), esta última na foto abaixo com Walter e família:

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As tartarugas artificiais de Walter estão entre os primeiros robôs eletrônicos autônomos da história, e como tal, eram extremamente simples, mesmo primitivos. O que parece uma cabeça à sua frente era um sensor fotoelétrico, mas diferente de cabeças de tartarugas, girava constantemente 360 graus. Algo como ‘O Exorcista’. Continue lendo para conhecer mais sobre estas adoráveis tartarugas exorcistas e os nexos que as unem ao seu, ao meu, ao nosso livre-arbítrio, consciência e inteligência.

Continue lendo…

Reconhecimento automático de faces em Star Trek

Qual é o rosto que mais aparece em Jornada nas Estrelas, a série original? A resposta é óbvia, mas como Spock e McCoy dividem o papel de coadjuvantes em diferentes episódios?

O vídeo acima é um demo da tecnologia desenvolvida pela PittPatt, que reconhece rostos automaticamente a partir do vídeo. Os polígonos coloridos indicam aonde o software detectou e reconheceu um rosto, e se pode ver que o elenco principal é reconhecido com precisão impressionante. Os polígonos brancos indicam quando o programa notou um rosto, mas não pôde identificá-lo – ele ainda está limitado a faces de frente.

Visite a página de demonstração para muito mais clipes e dados garimpados pelo programa a partir de 67 episódios da série original ou a sofisticação técnica do sistema (inclui um clipe do The Office).

trekface.jpg [via Technovelgy]

Enicycle: o uniciclo elétrico

Melhor que circo, é o Enicycle, invenção de um esloveno capaz de percorrer até 30 km com uma carga de bateria. Em uma só roda!

Assim como o conhecido Segway, é uma combinação de motor elétrico + giroscópios + microcontrolador, garantindo que você não precise passar meses aprendendo a se equilibrar. A eletrônica trata de equilibrar o Enicycle… mas apenas em um eixo, para frente e para trás!

O equilíbrio para os lados ainda deve ser feito pela pessoa sentada, o que exige alguns minutos de familiarização, mas pelo visto nada muito mais complicado do que andar de bicicleta. Como o Murilo, do Tecnologia Inteligente, notou, “o equilíbrio em um eixo só, que é o caso do Segway e desse Enicycle, não é tão bacana quanto quando usam como base uma esfera (e aí você pode andar em qualquer direção, ou seja, você tem um veículo holonômico)”.

Sim, isto não seria o 100nexos se não apresentássemos o vídeo de um magnífico robô capaz de se equilibrar sobre uma bola. É o Ballbot:

Pinguins robô voadores

É preciso dizer mais? Novas criações da Festo, que vem explorando seus músculos pneumáticos com outros exemplos tantalizantes como o braço humanóide, a medusa, arraia ou o peixe.

Bônus: o BigDog da BostonDynamics vai à praia:

Tenha medo. Tenha muito medo. [Fogonazos, Nerdcore]

Computador a água?

waterbubbles.jpg

[imagem:
sxc.hu]

Estamos mais acostumados a ver a água como terrível inimiga dos computadores, ou no máximo, como um sistema de refrigeração para componentes eletrônicos que podem se aquecer mais do que torradeiras. Nem sempre foi assim, e mais importante, nem sempre deve ser assim.

Computadores em que a água é componente essencial das operações são quase tão antigos quanto os semicondutores que dominaram toda a tecnologia de computação, e curiosamente podem ser mais simples de entender.

Em 1949 o economista Bill Phillips criou o MONIAC, acrônimo inglês de Computador Analógico de Renda Monetária Nacional, efetivamente um computador hidráulico de dois metros de altura. Clique na imagem para conferir um vídeo de demonstração (requer o plugin Quicktime):

moniac.jpg

Composto de vários tanques interligados em que água circula, hoje pode lembrar um grande projeto de feira de ciências do ensino médio, mas Philips mostrou que o MONIAC possuía uma precisão de ±2%, modelando sistemas e teorias econômicas não tão simples que computadores eletrônicos da época teriam um bom trabalho para simular. E nunca de forma tão visual e clara.

O fluxo de água representa o fluxo de dinheiro na economia, que pode ser controlado por válvulas e bombas, levando à acumulação nos tanques representando diferentes aspectos da economia, como saúde e educação. O computador hidráulico foi criado originalmente com fins educacionais, mas funcionava tão bem que foi usado também para simular idéias econômicas. De doze a catorze máquinas similares foram construídas, e o principal atrativo é que o primeiro MONIAC foi criado a um custo de 400 libras utilizando peças usadas de bombardeiros da Segunda Guerra.

Fabuloso, adorável, mas alguns diriam, com certa razão, não muito prático – afinal, a internet não deve ser “uma série de tubos”. Pois este não é o fim da história, conheça a fluídica.

Uma das principais vantagens da eletrônica de estado sólido integrando os nossos chips é que é uma… eletrônica de estado sólido, sem partes mecânicas ou componentes muito propensos a falhas como válvulas ou bombas. A fluídica é fascinante ao concretizar computação em que o único elemento que se move é o próprio fluido. Se na hidráulica alguns mais pedantes poderiam dizer que os computadores são também mecânicos, na fluídica são fluidos em interação que efetuam operações lógicas.

Como isso é possível? Isso é mesmo possível? Como fluxos de líquido podem fazer cálculos? Alguns diriam, “pensar”? Confira a imagem abaixo, é um computador fluídico rudimentar. Com LEGO:

fluidiclego.jpg

E saiba mais lendo o excelente post do Murilo no Tecnologia Inteligente contando algo da história, aplicação e futuro desta área: Fluídica: Computação a Água.

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