CTG - EEP 17/07/2013 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA Prof. Hélio Magalhães de Oliveira TKS prof Gilson Silva Jr, coordenador Eletrônica 17/07/2013

Ecole Nationale de Ponts et Chaussées. Assunto: ENGENHARIA engin « machine de guerre » O primeiro estabelecimento dedicado ao ensino de Engenharia (engeigneur) foi a Ecole Nationale de Ponts et Chaussées. Paris, arrêt du Roi du 14 février 1747 Brasil Escola Politécnica do RJ, 1875 Escola de Minas de Ouro Preto, 1876 Escola Politécnica da USP, 1894 Escola de Engenharia de Pernambuco, 1895 Lei estadual n.84 de 3/07/1895

Dica: cada vez que aparecer um nome próprio, tenha curiosidade; Leia um pouco mais sobre o cientista/personagem. (link) – estágio ou contrato... Ciência se constrói com pessoas! Aristóteles, Arquimedes, Ampère, Gauss, Descartes, Fermat, Newton, Galileu, Maxwell, Tesla, ... E atualmente? INVARIAVELMENTE, procure: Quem é o interlocutor (e.g. palestrante, professor)? Qual a instituição e área de atuação? Informações de redes e CV Como é o curso equivalente em outras IES? http://www2.ee.ufpe.br/codec/deOliveira.html

SEM ENGENHEIRO Que falta faz um Engenheiro... http://www.greatachievements.org/

COM ENGENHEIRO Millau Viaduc 2005 20.000 veículos/dia

EVOLUÇÃO (um ponto de vista...) fixando-se em Eletrônica Civil Mecânica Elétrica Eletrônica - Telecomunicação >1900 Computação - Telemática >1950 Automatas – Sistemas inteligentes >2000. Desafio maior nos cursos de Engenharia: Motivação.

O desenvolvimento da tecnologia da informação no período pós Segunda Guerra Mundial através de combinação de (micro, nano...)eletrônica, computadores e telecomunicações. As atividades e ocupações de engenheiros eletrônicos/ computação/mecatrônica/automação-robótica são extremamente diversificadas... TODAS COM MESMA BASE.

Quando pesquisamos um problema … Observamos … comportamento & resposta Medimos …usando números Descrevemos … usando números Comparamos … usando números Relacionamos … usando números Predizemos … usando números When you cannot measure, your knowledge is of a meager and unsatisfactory kind. Kelvin, 1883 COMPUTAR! Mas, lembremos R. Hamming: The purpose of computing is insight, not numbers. CHI 2007 Course Notes

Tecnofobia Resistência e desconfiança ao novo apego ao “testado e aprovado” O fogo 1M a.c. Algarismos arábicos 1202 L. Fibonacci Benefícios da autopsia e dissecação 1564 A. Versalius Trens e automóveis 1800/1885 Teoria da evolução/seleção natural 1859 C. Darwin Luz elétrica 1881 T. Edison Aeroplano (cavalo do cão) 1906 S. Dumont Energia nuclear 1938 Otto Hahn Transplante de órgãos 1954,1967,1990 J. Murray Inseminação artificial 1978 R. Edwards Manipulação genética (transgênicos, clonagem...) 1981,1997 Controle por satélite/GPS 1980 Autômatos: na direção de andróides 2000 Honda

INTERNET: url "Estamos vivendo em tempos exponenciais." “entrada” de milhões de novos cérebros contribuintes para “AVANÇAR A CIÊNCIA”. Proporção sem precedentes na história da humanidade: The digital revolution is far more significant than the invention of writing or even of printing. D. Engelbart Capacidade de avanços incrementada exponencialmente

Principais tendências da nova era: População A tendência social mais óbvia e bem conhecida é a curva de população. curva J => explosão populacional

Projeções estimam 100 bilhões de objetos identificáveis ​​conectados à Internet até 2020. Segurança Cibernética: ameaças, ataques, e danos A visualização de massas de dados : Computação móvel em nuvem atender à Engenharia Censura e Controle na Internet (CUIDADO!) Técnicas 3D de Imagem e Aplicações Multimédia

TAMBÉM SOU PRÓ INTERNET LIVRE! Perdão, Aaron Swartz TAMBÉM SOU PRÓ INTERNET LIVRE! Ilustrador: Indio San http://www.guardian.co.uk/commentisfree/2013/jan/12/aaron-swartz-heroism-suicide1 http://revistaforum.com.br/blog/2013/01/aaron-swartz-guerrilheiro-da-internet-livre/ http://revistaepoca.globo.com/Sociedade/eliane-brum/noticia/2013/01/perdao-aaron-swartz.html

Minha opinião favorável à: Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page creative commons http://creativecommons.org/ open library http://openlibrary.org/ Tradutores on line http://translate.google.com.br/ etc. TTS http://www2.research.att.com/~ttsweb/tts/demo.php TED talks http://www.ted.com/ Veduca- http://veduca.com.br/ aulas acesso livre do MIT, Harvard, Yale, ... Você não lê jornais? Acredita em tudo que dizem? Leia. Dê um desconto e use o que julga “aproveitável”...

Saúde e Riqueza O rápido crescimento e evolução da população tem sido acompanhado por uma melhoria constante, geralmente em condições econômicas e de saúde, com melhoria acelerada nos últimos 100 anos. (Hans Roseling) gapminder.org VIDE TED (Peter Diamandis): Abundância é nosso futuro TED

A tendência: dobrar a capacidade nos computadores Natureza da evolução rápida: Lei de Moore. Ela tem se mantido fiel desde a década de 1950. previsões de Kurzweil. Computadores quânticos: Nível atômico para resolver problemas atualmente insolúveis.

Alvin Toffler observa (1970) que a mudança cultural A tendência de ritmo rápido em Mudança Cultural Alvin Toffler observa (1970) que a mudança cultural na era da informação estava ocorrendo mais rapidamente do que em épocas anteriores. Mudança rápida suficiente produz choque cultural, => Lei de Toffler.

Nasce a Eletrônica! Lee de Forest, 1906 Triodo (pai da eletrônica) 1926 trilha sonora em filmes

Eniac 1946: ENIAC 140 kW consumo 100 kHz relógio 5.000 adições por segundo 500 multiplicações por segundo 18.000 Válvulas 70.000 resistores 10.000 capacitores 6.000 chaves 30 m  3 m  1 m MTBF # 1h

ENIAC & MARK 1 Conheci!

Transistor Bardeen, Schockley, Brattain Invenção 1947 / Patente 1948 Produção comercial 1954 Prêmio Nobel em 1956

Armazenagem 1951 Disco duro IBM 195* Memórias toroidais 5 Mbytes 50 discos 60 cm 1951 Disco duro IBM 195* Memórias toroidais

Eletrônica Digital Comunicação Digital Claude Elwood Shannon, 1948 - Teoria da Informação

Circuitos Integrados 1958 : Primeiro CI (Texas / Kilby) Fim 1958 / 5 componentes / Nobel 1959 : Transistor planar 1960 : primeiro verdadeiro circuito integrado por Noyce 1961 : Fabricação em escala (10  +caros que discretos)

processador 1970 : DRAM 1Kbit (1103 d’INTEL) 1971 : Processador 4004 INTEL : 15/11/1971 (2250 Transistores 108 kHz, 4 bits) 1969 Ted Hoff

Evolução dos Processadores Pentium III EON PCB 4004 100 kHz  3,0 GHz PentiumIV : 42.106 TMOS (0,18m)

Evolução : PLD/FPGA 1983 : DLP PAL22V10 Field Programmable Gate Array Dispositivos Lógicos Programáveis 1983 : DLP PAL22V10

Evolução da Programação Seymour Rubinstein 1979 1950 : Invenção do assembler 1951 : Invenção do primeiro compilador 1957 : criação da 1a linguagem universal, FORTRAN John Backus 1958 : LISP (LISt Processing) 1960 : publicação do COBOL fazendo sumir o ALGOL. 1964 : BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) 1964 : IBM cria a PL/I (Programming Language I). 1964 : criação do código ASCII (padronizado em 1966). 1968 : PASCAL por Niklaus Wirth. 1970 : Ken Thompson cria B (em referência a BCPL). 1971 : Dennis Ritchie faz evoluir B para C (compilado) 1972 : primeira linguagem orientada a objeto, SmallTalk 1973 : UNIX em C 1979 : ADA (Jean Ichbiah) escolhida pelo Pentagono 1983 : C++ de Bjarn Stroustrup 1995 : JAVA

www – world wide web 1990’s Tim Berners-Lee http – hypertex transfer protocol. Robert Cailliau html – hypertext markup language Conseil Européen pour la Recherche Nucleaire (CERN)

Memórias 5 Mbytes 50 discos 60 cm

Alec H. Reeves, 1937 PCM conversores AD / DA

COMPARAÇÃO TV OLD TV J. Baird Estúdio Monrouge

COMPARAÇÃO mp3 3 GB Gravador 196* Usei muito! iPod

COMPARAÇÃO Pen driver 16 GB Disco duro 800 kB IBM/3 ~ IBM 1130 Philip Estridge, 1987 Hard drive Conheci!

Em 1979, Philips e Sony formaram uma força tarefa de engenheiros para projetar um novo disco digital para áudio. Kees Immink e Toshitada Doi Kornelis ("Kees") Antonie Schouhamer Immink

Armazenamento Holográfico... Capacidade: 700 MB 4.10^8 Capacidade: 4,7 GB 4.10^9 Capacidade: 30-50 GB 4.10^10 Capacidade: 1-4 TB 4.10^12

Dennis Gabor 1946 Holografia, Informação (logon) armazenar informações de alta densidade dentro de cristais ou de um fotopolímero. mais de 1 TB em um meio de armazenamento do tamanho de um cubo de cristal de açúcar.

COMPARAÇÃO Celular Quick take Mac Usei!

COMPARAÇÃO Conexão fios Fibras ópticas

C.K. Kao & G.A. Hockman, 1966 Fibras ópticas (Prêmio Nobel 2009) (Standard Telecomm. Laboratories, UK)

Stephen Wosniak, 1977 Steven Jobs, 1977

Wordstar: Primeiro editor de texto Seymour Rubinstein 1979 Usei!!

EVOLUÇÃO: Notebook thinpad

COMPARAÇÃO Edward Roberts Jack Kilby 1972 (usei!) Palm top

Novas tecnologias Carte à puce (smart cards) GPS Vigilância GPS Códigos de barras

O FUTURO PRÓXIMO IMPLANTES coclear retina

DE VOLTA AO FUTURO Pode uma inteligência criar outra mais inteligente que ela mesmo? Coisas simples devem ser simples; as complexas devem ser possíveis. Alan Kay (1968, icons, desktop)

Tarefas: mas é só... Jogar Xadrez, damas etc. Reconhecimento de falante Síntese de voz Escrever poesias Compor músicas Tradutores de línguas Reconhecimento de pessoas Subir escadas Descer escadas: Bravo Asimo! Deep_Thought_I_Board

Teste de Turing Musical 1997 Steve Larson (Universidade de Oregon) Audiência – 3 trechos de música Johann Bach e computador Identificada a peça EMI (Experiments in music Intelligence)

Gene music. M. Munakata Codon Table Sinfonia para bacilo & cordas... Cromossoma X Gene BRACA1-2 ... IAMUS –lançamento CD 2012 Hello world – peça sinfônica (atenção, preconceituosos!)

Evolução da máquinas 1946 Jogando Xadrez C. Shannon 1921 Termo Robot por Karel Čapek Alan Turing 1950 Computing Machinery and Intelligence 1968 A. Clake computadores: ver, falar e ouvir 1972 Primeira calculadora de 4 operações 1976 OCR Kurzweil Deep ×Kasparov 1990 Deep blue 10 TIPS 1997 1995 Reconhecimento de ~50.000 palavras 1997 Reconhecimento facial e de digitais 2011 Computador × humano (Watson Ken Jennings) 2011 Mais de 50 Asimo

CRONOLOGIA 1946 ENIAC 1948 IBM SSEC 1949 BINAC, EDSAC 1953 Univac, IBM 701 1955 IBM 704 1958 Univac II 1959 IBM 7090 1960 DEC PDP-1 1964 CDC 6600 1965 IBM 1130 1966 DEC PDP-8, IBM 360 1968 DEC PDP-10 1975 ALTAIR 8800 1977 CRAY I, APPLE I 1982 IBM AT 286 1984 APPLE MAC 1993 Pentium 1998 Pentium II ... 52

Homem: A maior parte da complexidade é dedicada em garantir o processo vital, não nas habilidades de manipulação de informação. <<Computadores podem pensar, ou apenas calcular?>> <<Humanos pensam ou simplesmente calculam?>> A máquina é programável: só faz o que o homem manda. Os que vêem os computadores como “máquinas de calcular científicas” estão tecnologicamente nos anos 40. WATSON: computador da IBM (vence humanos no jogo: Jeopardy, sem auxílio externo). UMA PROEZA!

Conformidade de Atuação: robôs com toque suave Quando os robôs interagem com os seres humanos, a segurança é uma preocupação central. toque suave é a chave para um futuro onde os seres humanos e robôs possam colaborar estreitamente.

Carro de auto-condução autônoma Google Veículos auto-conduzidos: veículos autônomos em breve, (Toyota Prius) legalmente conduzido em vias públicas – California produzidos em massa os carros estão cada vez mais robótico. devemos começar a "mapa, e talvez até mesmo instrumento, o nosso meio ambiente" para ajudar carros autônomos e robôs navegar. Carro de auto-condução autônoma Google

Robôs de fábrica: o futuro da indústria Fabricante de eletrônicos Foxconn (Taiwan, ~2013) => adicionar 1 milhão de robôs para suas linhas de montagem nos próximos três anos. Um milhão de robôs é um monte de robôs, mais que o dobro da atual população de robôs industriais

Cyborgs: linha difusa entre “humanos e máquinas” Ciborgues e híbridos homem-máquina próteses robóticas, exoesqueletos e interfaces cérebro-máquina parece ser a construção estão literalmente suportar para fora do laboratório. http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=cy7xGwYdRk0&NR=1 http://www.youtube.com/watch?v=kThr6CMLrvg DARPA patrocina implante cerebral que permite que os pacientes para controlar um braço robótico com antecedência com os seus pensamentos sozinho. http://www2.ee.ufpe.br/codec/alem_do_humano.flv

Asimo no Salão do Automóvel 2008 Lisboa, São Paulo ASIMO (アシモ, ashimo) robô humanóide da Honda, criado 2000. 130 centímetros & 54 quilogramas http://www.youtube.com/watch?v=GuYY7Rvg1pY&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=4MTmN0mhWvw

Asimo Regendo Orquestra sinfônica de Chicago 2008 http://www.youtube.com/watch?v=qRUyVCfFh1U "Advanced Step in Innovative MObility".

Quanto mais olhamos para o passado, mais adiante podemos ver. Sir Winston Churchill. Quando um cientista estabelece que algo é possível, ele está quase sempre correto. Quando ele clama que algo é impossível, ele está muito provavelmente errado. O único modo de descobrir os limites do possível é aventurar-se além do impossível. Sir Arthur Clarke

 OBG ! Contato hmo@ufpe.br Não hesite! Conclusões O futuro ? Acordem!: Século XXI começou... Vídeos recomendados: see url (felizmente) Ainda resta tudo por fazer em áreas: Os desafios são imensos: uma luta que vale a pena ser lutada... À vós jovens: o Verbo e a Ação! Ides determinados, semeiem pelos vossos caminhos, orgulhosos, porém sem alarde... Afinal, se o futuro se constrói, os Engenheiros estão entre os que mais constroem... Boa caminhada em vossa porvindoura e bela profissão...  OBG ! Contato hmo@ufpe.br Não hesite!

Revelar “segredos de confissão” é proibido. Mas... Utopia: Professores disputando o renhido privilégio de ministrar aulas de introdução à Engenharia aos “calouros”, ávidos de aprender novidades. Será que eu já tenho cacife de representar o Departamento? Como vou contribuir em motivar e estimular esta riqueza da universidade? Sinto-me honrado. Realidade: Perder tempo com zé roelas que nada sabem, isso não me dá $, nem prestígio, nem conta pontos no curriculum. Deixa para um desocupado (ou um “idealista “) fazê-lo!