Segunda Revolução Digital requer <i>reboot</i> na Tecnologia da Informação

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/09/2015

Esta ilustração mostra o uso de fios de diamante para unir os qubits de um computador quântico, uma área que o relatório julga ser essencial fomentar.
[Imagem: Jay Penni/Marko Loncar/Harvard University]

Segunda Revolução Digital

A Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF) reuniu especialistas das mais diversas áreas em busca de caminhos para garantir que o impacto econômico da Tecnologia da Informação não perca fôlego.

A grande estrela do esforço, segundo o painel, seria a Internet das Coisas, permitindo levar a informática ao extremo, ampliando o mercado.

Para isso, seria necessário começar já um esforço de pesquisa básica que vai depender inteiramente do suporte governamental: não é possível depender apenas das inovações obtidas pelas empresas privadas, diz o relatório.

"Apenas os investimentos voltados para produtos, feitos pelo setor privado, não são suficientes para criar os avanços significantes na infraestrutura de Tecnologia da Informação e nas tecnologias disruptivas necessárias para essas inovações," diz o relatório.

As tecnologias disruptivas seriam "insights" que devem ser garimpados no dilúvio de dados já disponíveis.

O suporte governamental seria necessário para viabilizar pesquisas fundamentais interdisciplinares visando desenvolver "materiais avançados, a ciência em nanoescala e muitas outras áreas-chave da engenharia, incluindo as implicações sociais da ciência e da tecnologia, ajudando a gerar crescimento global em pesquisa de tecnologia da informação e inovação e desencadeando uma revolução digital".

Veja a seguir algumas das áreas tidas como potencialmente dinamizadoras dessa "nova revolução digital" necessária para dar um reboot na atual Era da Informação e abrir novos mercados que possam ajudar a tirar a economia mundial do marasmo.

O memcomputador incorpora várias das tecnologias disruptivas que se espera serem capazes de dar um reboot na informática.
[Imagem: Traversa et al. - 10.1126/sciadv.1500031]

Sensoriamento e informática com baixo consumo de energia

A eficiência energética é vital em todos os níveis - do menor sensor aos processadores e sistemas de ultra-alto desempenho. O nós das redes de sensores também muitas vezes precisam operar sem acesso à rede elétrica, usando baterias ou captando energia do ambiente.

Os processadores avançados, por outro lado, estão limitados em desempenho por ineficiências energéticas que resultam em problemas de superaquecimento e de gestão térmica.

Novos materiais, dispositivos e arquiteturas computacionais devem ser desenvolvidos para reduzir a energia necessária para mover dados, seja dentro de um chip, seja por longas distâncias.

Sistemas ciberfísicos

Sistemas ciberfísicos contêm redes de computação de elementos colaborativos que controlam entidades físicas.

Eles exigem novos modelos de engenharia que abarquem a dinâmica temporal e a computação algorítmica. Na verdade, um sistema ciberfísico deve prover um controle robusto em face de sistemas físicos muito dinâmicos, que muitas vezes agem de forma aleatória.

Além disso, a segurança deve ser concebida para proteger vidas, informações pessoais e propriedades.

Estruturas com comportamento computacional emergente processadores neuromórficos apontam para uma inteligência artificial implantada em hardware.
[Imagem: Adam Stieg Lab]

Armazenamento inteligente

Novas tecnologias de memória e sistemas de gerenciamento de dados são necessários para armazenar e arquivar a esperada explosão de dados.

É necessário realizar pesquisas sobre a implementação de novas arquiteturas de memória, incluindo como uma nova arquitetura poderia comprometer o sistema atual e quais mudanças são necessárias para um gerenciamento ideal de memória por hardware e software.

Ecossistema de comunicação em tempo real

A largura de banda, especialmente para a comunicação sem fios, tem de crescer juntamente com a quantidade de dados - a capacidade de fornecer comunicação de altíssima velocidade será fundamental para aplicações em tempo real.

As comunicações de banda larga serão muito facilitadas por avanços nas tecnologias de comunicação terahertz, incluindo novos materiais.

A investigação é necessária em redes de antenas avançadas e no projeto de redes de comunicação confiáveis e resilientes que sejam capazes de auto-organização e autorreconfiguração.

Segurança multinível e escalável

Níveis adequados de segurança e privacidade devem ser incluídos nos softwares e nos hardwares.

Um sistema seguro deve ser confiável, certificado e resiliente a ciberataques, roubos e falsificações.

Os sistemas também devem ser capazes de se adaptar ao longo do tempo para atender a natureza dinâmica das ameaças.

A interligação dos mundos real e virtual deverá ser feita através da Internet das Coisas e dos sistemas ciber-físicos.
[Imagem: ICT-Sensei]

Manufatura de próxima geração

Novos processos industriais, como a fabricação aditiva rápida, ou impressão 3D, com controle em níveis moleculares e atômicos, podem proporcionar um caminho economicamente viável rumo a novos dispositivos e arquiteturas.

A mais longo prazo, a convergência da tecnologia de semicondutores e da biologia oferece fortes possibilidades de novos designs e processos disruptivos.

A pesquisa em manufatura - fabricação industrial - é essencial para transformar as novas tecnologias em aplicações práticas a custos competitivos.

Computação por insights

Os futuros sistemas e infraestrutura de TI terão capacidades fundamentalmente novas baseadas na criação de insights a partir de dados brutos.

Os sistemas de computação por insight vão alavancar e aumentar substancialmente as capacidades dos sistemas ciberfísicos e da Internet das Coisas.

A computação por insights requer pesquisas em aprendizagem de máquina, análise de dados, computação neuromórfica e novas abordagens para interfaces usuário-máquina.

Plataforma de teste da Internet das Coisas

Uma plataforma de teste para IdC é necessária para modelar adequadamente a complexidade indescritível da Internet das Coisas. Sem essa plataforma de teste, não é possível fazer testes e avaliações comparativas (benchmarking). Essa plataforma deverá ser acessível a pesquisadores da academia, da indústria e do governo.

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