Disciplina: Sistemas de Informação Gerencial Prof.: Érico Oda. Aula 12: Tema: Tecnologias Emergentes e as Aplicações Empresariais

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1 Disciplina: Sistemas de Informação Gerencial Prof.: Érico Oda Aula 12: Tema: Tecnologias Emergentes e as Aplicações Empresariais Hoje, a hipótese inicial é que as tecnologias com probabilidade de ter o maior impacto sobre uma empresa e uma indústria são aquelas externas ao seu campo (de atuação) Peter F.Drucker Desafios Gerenciais para o séc.xxi S.P.: Pioneira, 1999, p.29) SUMÁRIO 1. Domínios da Inteligência Artificial Inteligência Natural e Artificial Redes Neurais Lógica Fuzzy ou Lógica Difusa Algoritmos Genéticos Agentes Inteligentes Realidade Virtual Geoprocessamento Convergência Tecnológica Cloud Computing, a computação nas nuvens... 8 Com o fenômeno da Globalização e com a disseminação das Tecnologias da Informação, a geração e troca de informações e conhecimentos não tem mais fronteiras e se dá de forma sinérgica entre indivíduos e organizações de diferentes partes do mundo. Instituições de ensino e pesquisa, Laboratórios e Centros de Pesquisa interagem mediante publicações científicas de experimentos e de descobertas que alavancam outras descobertas, em um círculo virtuoso de geração de novos conhecimentos e de novas invenções. Conhecimentos e invenções científicas aplicadas à prática e viabilizadas para utilização em atividades humanas resultam em novas tecnologias, que modernizam e facilitam atividades já existentes e até geram novas necessidades em horizontes antes ignorados e/ou desconhecidos. Na área específica das Tecnologias da Informação observa-se um desenvolvimento de aplicações ainda maior, considerando que as TI s são utilizadas em todas as demais ciências e áreas de atuação humana. A digitalização de conteúdos informacionais texto, voz, sons, imagens, vídeos - amplifica e amplia os horizontes de aplicabilidade das TI s, seja na automatização de processos, seja no desenvolvimento de novos equipamentos e softwares que simplifiquem as tarefas pessoais e profissionais, reduzindo a demanda e necessidade de esforços físicos e mentais dos homens. Na tentativa e tendência limite de se aproximar das habilidades e competências do cérebro humano, novas máquinas eletrônicas e respectivas tecnologias agregam funcionalidades cada vez mais próximas às mais sofisticadas atividades e

2 comportamentos inteligentes, com otimizações gradativas que possam reproduzir e substituir o funcionamento do seu correspondente biológico. Analisam-se a seguir algumas destas tecnologias emergentes e em constantes evoluções, algumas ainda carentes de sua aplicabilidade e viabilidade no contexto econômico-social dos indivíduos, de organizações e da sociedade humana, e que podem ser utilizadas isoladamente ou em combinações sinérgicas. Como disse Cedric Price, renomado arquiteto inglês em 1979, apud Gianetti (2008, p.305): Tecnologia é a resposta, mas qual era a questão? 1. Domínios da Inteligência Artificial A Inteligência Artificial é uma área científica que usa as habilidades da informática na obtenção, processamento, armazenamento e disseminação de dados e símbolos, com o objetivo de estruturar mecanismos computadorizados que automatizem as tarefas de percepção (sentidos, sensores), cognição (aquisição e uso do conhecimento) e manipulação (mecatrônica, robótica). O trabalho conjunto, integrado e sincronizado destas capacidades, com a formalização de padrões comportamentais, possibilita a modelagem e uso de recursos computacionais para a automatização de tarefas mentais humanas, na elaboração e interpretação de contextos situacionais, com o objetivo de tomar decisões e deflagrar as ações decorrentes das mesmas. Segundo O Brien (2004,p.299) os atributos do comportamento inteligente são: Pensar e raciocinar Utilizar a razão para solucionar problemas Aprender e compreender a partir da experiência Adquirir e aplicar conhecimentos Demonstrar criatividade e imaginação Lidar com situações complexas e desconcertantes Responder pronta e eficazmente a situações novas Reconhecer a importância relativa de elementos de uma situação Manipular informações ambíguas, incompletas ou errôneas Inteligência Natural e Artificial A inteligência natural elabora símbolos, padrões mentais e estruturas (matemática, estatística, pesquisa operacional), mediante pesquisas, estudos e deduções quantitativas para melhor conhecer e se relacionar com o meio em que vive. Mas para a tomada de decisões cotidianas, estes dados e resultados são coletados e processados pelos sentidos naturais de forma aproximada, limitada e suficiente, comparando com as informações e padrões já armazenados na memória, e efetuando relacionamentos simultâneos e múltiplos, com elaborações e interpretações qualitativas e subjetivas da realidade percebida, inclusive estabelecendo relações analógicas inovadoras, o que permite tomar decisões inéditas e agir criativamente. Devido à sua própria origem matemático-binária, o computador é uma máquina essencialmente determinística e objetiva, que efetua operações lógicomatemáticas com exatidão, abrangência e velocidade muito superiores à capacidade do cérebro humano, mas obedecendo a uma programação pré-determinada e fixa. Devido à esta vocação objetiva própria de sua natureza, carrega o ônus de efetuar cálculos com graus de precisão desnecessários, o que onera a agilidade nas decisões mais complexas,

3 sejam pessoais e/ou empresariais, além de não possui a capacidade de se reinventar sendo incapaz de uma auto-determinação que possibilite criar situações inéditas de forma autônoma. Então, as diferenças entre a atuação de um cérebro humano e de um computador eletrônico, na elaboração de decisões inteligentes, residem principalmente na capacidade da inteligência natural de decidir e agir de forma original e criativa, resultando em situações inéditas e em novos padrões de comportamento. Isto é possível graças à velocidade do multiprocessamento aproximado de símbolos captados por sensores qualitativos. O computador é muito mais veloz e eficiente na execução de operações lógicas e matemáticas, mas funciona de modo bem caracterizado por uma programação prévia e rigidamente estabelecida, e só recentemente começa-se a explorar capacidades de processamentos paralelos de rede de computadores e de substituir a precisão pela aproximação. A tabela abaixo estabelece um comparativo entre o cérebro humano e o computador: Tabela 01 - Quadro comparativo entre cérebro e o computador Parâmetro Cérebro Computador Material Orgânico Metal e plástico Velocidade Milisegundos Nanosegundos Tipo de Processamento Paralelo Seqüencial Armazenamento Adaptativo Estático Controle de Processos Distribuído Centralizado Número de elementos processados 10 e 11 à 10 e e 5 à 10 e 6 Ligações entre elementos processados <10 Fonte: Redes Neurais O cérebro humano é composto por aproximadamente 100 bilhões neurônios e é considerado o mais poderoso processador existente. As funções e movimentos do organismo estão relacionados ao funcionamento destes neurônios, que estão conectados uns aos outros através de sinapses e, juntos, formam uma grande rede chamada de rede neural (O Brien, 2004,p.301). As sinapses geram e transmitem estímulos através de sinais eletro-quimicobiológicos disparando impulso através de substância neurotrasmissoras que comandam todas as funções e ações do corpo humano. A enorme e complexa rede assim formada proporciona uma enorme capacidade de processamento e armazenamento de informação. Os modelos neurais artificiais procuram aproximar o processamento dos computadores ao mecanismo de processamentos múltiplos e paralelos utilizado pelo cérebro. As redes neurais possibilitam uma estrutura e grau de interconexão similar à estrutura de funcionamento do cérebro, com três camadas: a de entrada ou sensoreamento onde recepciona os dados e sinais externos, a camada escondida que elabora os múltiplos processamentos paralelos, e a camada de saída por onde se obtém

4 os resultados e as respostas requisitadas. Todos os processadores de cada camada podem se conectar a outros. Figura 1 : Estrutura do método Backpropagation Fonte: Rumelhart, Hinton e Williams em A redes neurais são, então, compostas de uma malha interconectada de núcleos processadores, podendo ser traçada a seguinte comparação entre as características das redes neurais em relação a um computador genérico isolado: Tabela 02 - Quadro comparativo entre computadores e neurocomputadores Computadores Executa programas Executa operações lógicas Depende do modelo ou do programador Testa uma hipótese por vez Fonte: Neurocomputadores Aprende Executam operações não lógicas, transformações, comparações Descobre as relações ou regras dos dados e exemplos Testa todas as possibilidades em paralelo 1.3. Lógica Fuzzy ou Lógica Difusa Um dos princípios da lógica clássica é o princípio do terceiro excluído que estabelece que não existe alternativa para o teste de um valor além das opções verdadeiro ou falso. Porém, os conhecimentos disponíveis para resolução de problemas do mundo real não são determinísticos, nem absolutamente verdadeiro nem absolutamente falso, podendo ser, por exemplo paradoxais, incertos, desconhecidos, indeterminados, verdadeiros em geral, verdadeiros com uma certa probabilidade, etc. Entre técnicas existentes para alterar este quadro limitado de valores {Verdadeiro, Falso}, estabelecido pela lógica clássica encontra-se a Lógica Fuzzy. Os Conjuntos Fuzzy e a Lógica Fuzzy proporcionam a base para geração de técnicas poderosas para a solução de problemas reais, com sua habilidade em inferir conclusões

5 e gerar respostas intermediárias, com base em informações ambíguas e/ou qualitativa e quantitativamente incompletas e imprecisas, e assim estabelecendo um raciocínio similar à forma com que o cérebro humano trabalha. Segundo Stair (2006, p.430), a lógica difusa é uma área de pesquisa especial na ciência da computação que permite tons de cinza e não exige que tudo seja simplesmente branco e preto, sim/não, verdadeiro/falso. Com a adoção do conceito de grau de verdade, com as informações podendo ser parcialmente verdadeira ou parcialmente falsa, a teoria dos conjuntos Fuzzy segrega e denomina grupos de informações de forma qualitativa, utilizando termos lingüísticos subjetivos como: alto, morno, ativo, pequeno, perto, etc. Os elementos destes conjuntos são analisados segundo o grau de pertinência, isto é, o valor que indica uma medida de intensidade com que um elemento pertence ao conjunto. Por exemplo, duas pessoas, uma de 1,60 metro e outra de 1,55 metro, pertencem ao mesmo conjunto pessoas baixas, sendo que o de 1,55 metro tem um grau de pertinência maior neste conjunto. A Lógica difusa é utilizada para a análise e tratamento de problemas complexos, com variáveis que impossibilitem uma resposta exata e/ou não demandam respostas precisas para a sua solução ou encaminhamentos, trabalhando com indicativos de probabilidades, mas cientes da sua imprecisão e o aceite dos riscos da aproximação. Ex: Na elaboração da previsão de clima se estiver muito quente e úmido a probabilidade de chuva é de 75% a lógica difusa pode determinar conjuntos de valores para muito quente e úmido, estimando a provável condição do tempo (Stair, 2006, p.430). 2. Algoritmos Genéticos Algoritmos genéticos são produtos de inteligência artificial, aplicados em sistemas de apoio à decisão e se baseiam na teoria darwiniana da evolução natural, que apregoa a sobrevivência dos mais aptos. Em termos simplificados, são mecanismos lógicos que simulam a evolução biológica gradativa, propondo as soluções progressivamente melhores para um problema (O Brien, 2004, p.303), aproveitando sempre as de maior grau de sucesso e desconsiderando as demais. São utilizados em situações de decisões empresariais que apresentem inúmeras soluções possíveis, analisando-as com um banco de dados de situações semelhantes e ponderando as soluções de melhores resultados. Podem também realizar experimentos combinatórios de processos e de suas partes, comprovadamente eficazes, para aprimorar os processos, produzindo assim novas mutações positivas e evolutivas. 3. Agentes Inteligentes Os agentes inteligentes são softwares resultantes da aplicação das técnicas da Inteligência Artificial para auxiliar e/ou efetivar a realização de uma tarefa especifica, tendo a capacidade de perceber o ambiente em que atua através de seus sensores e agir sobre o mesmo com seus efetores. Elaborando uma analogia ao ser humano, este tem os olhos, os ouvidos, o tato etc, como sensores e mãos, braços, pernas, etc. como efetores.

6 São elementos racionais e automáticos, construídos para fazer a coisa certa, seguindo uma razão e ação programada com base em um nexo causal pré-estabelecido e desejado. São as características, funcionalidades e propriedades básicas dos agentes de software, que determinam o seu grau de inteligência : Comunicação: capacidade do agente de se conectar e agir em conjunto com humanos e/ou com outros agentes Reatividade: capacidade de percepção e reação: os agentes são programados para perceber e reagir a várias formas de estimulos dos domínios Autonomia: agentes podem operar com acessos a bases de conhecimento próprios, sem controle humano direto ou de outros agentes,; Proatividade: agentes tomam decisões para se ajustar a novas variáveis ambientais e considerá-las nas decisões para atingir as metas definidas. Com base nestas características e propriedades e em seus graus, podemos agentes de software com diferentes graus de atuação e inteligência : Agente de software simples: o Executa tarefas autonomamente o Comunica-se com outros agentes ou com o usuário o Monitora o estado do seu ambiente de execução Ex: piloto automático de veículos, caixas automáticos Agente Inteligente: o Capaz de usar símbolos e abstrações o Capaz de explorar quantidades significativas de conhecimento do domínio Ex: wizards do MS-Office Agente Verdadeiramente Inteligente o Capaz de exibir comportamento adaptativo e orientado para metas o Capaz de aprender com o ambiente o Tolerante a entradas erradas, inesperadas ou completamente fora de contexto. o Capaz de comunicar usando linguagem natural Ex: Deep Blue o computador que jogou e ganhou campeonatos de xadrez Para especificar e entender o funcionamento de agentes é necessário considerar os estados do ambiente e os estados mentais do agente, pois estes podem influenciar e transformar o próprio ambiente onde atuam com suas ações. Os agentes operam através de ações baseadas em crenças e capacidades, realizando-as imediatamente ou num tempo futuro. A cooperação entre agentes é não supervisionada, isto é, não existe um agente supervisor. Toda a ação deve atender às propriedades de autonomia, reatividade, proatividade e é originada pela comunicação entre eles e usuários humanos. 4. Realidade Virtual A realidade virtual é a simulação de um contexto tangível, e é construído digitalmente pelos computadores para proporcionar sensações e percepções similares à realidade natural. Utiliza recursos e dispositivos de geração e transmissão de sinais artificiais idênticos aos gerados e captados pelos órgãos e sentidos humanos, podendo

7 ser utilizados para simular artificialmente situações críticas que exijam interfaces multisensoriais de absorção de informações. Utilizam também os recursos de inteligência artificial, lógica difusa, agentes de softwares etc. para criar e apresentar situações próximas a realidade, com sons, vozes, imagens e vídeos, materializando cenários, ambientes, equipamentos, pessoas concretamente inexistentes. Ex: filme Parque dos Dinossauros. Esta tecnologia, resultante da reunião de diversas outras, é utilizada em situações em que a presença física destes elementos são fundamentais para facilitar, agilizar e concretizar as opções de decisões, e para planejar, testar e verificar tarefas a serem efetivadas. Ex: Reuniões com tele-presenças, simuladores de vôo em aeronaves, maquetes eletrônicas de projetos de obras civis (prédios, viadutos, hidroelétricas) e de produtos industrializados (aviões, carros). 5. Geoprocessamento É uma disciplina do conhecimento científico que emergiu a partir da utilização de diversas tecnologias matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica com utilização direta na cartografia, no planejamento urbano, uso de solo, transportes e em outras finalidades. Consiste no uso de computadores para representação de dados espacialmente referenciados mediante a geoinformação, ou seja, informações para o estudo e a implementação de diferentes formas de representação computacional do espaço geográfico. Geoprocessamento é definido por ROCHA (1999, p. 210) como: Uma tecnologia transdisciplinar, que, através da axiomática da localização e do processamento de dados geográficos, integra várias disciplinas, equipamentos, programas, processos, entidades, dados, metodologias e pessoas para coleta, tratamento, análise e apresentação de informações associadas a mapas digitais geo-referenciados. Para Castilho e Giotto geoprocessamento vem a ser uma tecnologia interdisciplinar, que permite a convergência de diferentes disciplinas científicas para o estudo de fenômenos ambientais e urbanos. Surgiu originalmente como GIS Geographic Information System ou SIG - Sistema de Informação Geográfica, como sistemas voltados a capturar, processar e armazenar informações de mapeamentos, possibilitando criar bancos de dados geográficamente referenciados, a partir da integração de dados de diversas fontes, para efetuar analises espaciais de problemas complexos, concretamente localizados e contextualizados. Ex: Mapa climático. Os dados geográficos informam uma representação geodésica de latitude, longitude e altitude, combinando estes atributos de localização com a representação da superfície terrestre esférica, compensando cientificamente a projeção da superfície da terra num mapa plano bidimensional convencional, considerando inclusive as diferenças de relevo (altitude). Exs: Mapas de acidentes geográficos O ambiente computacional para geoprocessamento integra dados cartográficos, cadastrais, de sensores remotos, redes e modelos numéricos de terreno e tem como principal objetivo consultar, recuperar, visualisar, manipular e plotar (imprimir) o conteúdo de um banco de dados georeferenciado. Ex: Mapas urbanos de arruamento e imóveis

8 O uso de sistemas geodesicamente referenciados, com computadores, sistemas de digitalização e fotogrametria, conta atualmente com o apoio e integração do GPS - Global Positioning System - sistema de posicionamento global, constituído por uma rede de satélites geo-estacionários que transmitem sinais locacionais que são captados por equipamentos móveis que calculam a sua própria localização (latitude, longitude) com os dados destes sinais recebidos dos satélites. Exs: GPS de carros, sistemas de rastreamento de veículos e cargas. 6. Convergência Tecnológica A digitalização (utilização de sinais binários) das informações de todas as naturezas, representados por dados, sons, imagens, vídeos, etc possibilitaram a integração dos diferentes equipamentos específicos destinados a capturar, tratar e armazenar estas informações. O computação, a telecomunicação, a fotografia, os sons e a televisão, convergem para uma base tecnológica comum constituída de bits e bytes. Esta padronização possibilita a unificação de alguns destes aparelhos mediante a convergência em novos equipamentos multifuncionais, possibilitando a combinação de diversas funcionalidades em um só equipamento. Assim os telefones celulares, máquinas fotográficas e filmadoras, smartphones (telefones inteligentes), aparelhos GPS, rádios AM/FM, tocadores de música MP3, capacidade de conexão à internet por meio da telefonia 3G (3ª.geração). GPS (Global Positioning System), podem estar presentes no bolso das pessoas. Esta convergência de tecnologias da informática, da telecomunicação, da microeletrônica, de gestão de conteúdos informacionais, de imagens, de sons etc., possibilitam combinações infinitas, e gerando novos produtos e serviços 7. Cloud Computing, a computação nas nuvens A metáfora que considera a Internet como uma nuvem de informações, onde os usuários efetuam consultas, ações e interações livres de regras, sem maiores preocupações com as estruturas e os reflexos das mesmas, desde que os seus objetivos sejam alcançados, têm atraído os desenvolvedores de softwares utilitários e de sistemas corporativos. Seria ideal que um usuário leigo, que queira efetuar uma determinada ação, consiga concretizá-la sem preocupações e conhecimentos em relação às formas, caminhos e meios técnicos e tecnológicos com que a realizará. Esta premissa é a base para a computação nas nuvens, que parte do princípio de que os usuários devem utilizar as facilidades das tecnologias da informação, com a mesma facilidade com que liga e desliga um interruptor de energia elétrica, pagando somente pelo uso real e efetivo das facilidades de TI utilizadas. Nicholas Carr, professor e autor do livro The Big Switch (2008, Ed,Landscape), prevê que as ferramentas e funcionalidades de TI s serão acessadas via Internet, utilizadas e comercializadas sob a demanda realmente utilizada, de maneira similar à energia elétrica, telefonia e outros serviços

9 Bibliografia Básica: O BRIEN, James A. Sistemas de Informação e as decisões gerenciais na era da internet. 2ª.ed. São Paulo: Saraiva, STAIR, Ralph M.; REYNOLDS, George W. Princípios de Sistemas de Informação. Uma Abordagem Gerencial. 6ª. ed. São Paulo: Pioneira Thonson Learning, Bibliografia Complementar: BARBIERI, Carlos. BI-Business Intelligence Modelagem e Tecnologia. Rio de Janeiro: Axcel Books, 2001 COLAÇO Jr., Methanias.Projetando sistemas de apoio à decisão baseados em datawahouse. Rio de Janeiro:Axcel Books, 2004 DRUCKER. Peter F. Desafios gerenciais para o século XXI. São Paulo: Pioneira, 1999 GIANNETTI, Eduardo. O livro das citações: um breviário de idéias replicantes. São Paulo, Cia.das Letras, 2008 GOMES, Luiz Flavio A.M; GOMES, Carlos F.S.; ALMEIDA, Adiel T. Tomada de decisão gerencial enfoque multicritério. São Paulo: Atlas, 2002 LAUDON, Kenneth. LAUDON Jane Sistemas de informação gerenciais: administrando a empresa digital, 7ª. edição. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007 ROCHA,C.H.B. Geoprocessamento Tecnologia Transdiciplinar, Juiz de Fora-MG: ed. Do Autor, CASTILHO, José Leonardo de Souza e GIOTTO, Ênio. Aplicação de Técnicas de Geoprocessamento na Definição da Interferência da Área de Risco em Área de Uso urbano Estudo de Caso: Dom Pedrito RS. Florianópolis - COBRAC 2004 ROSINI, Alessandro M.; PALMISANO,Ângelo. Administração de Sistema de Informação e a gestão do conhecimento. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, SINGH, Harry S. Datawarehouse conceitos, tecnologias, implementação e gerenciamento. São Paulo:Makron Books, SIQUEIRA, Marcelo Costa. Gestão Estratégica da Informação. Rio de Janeiro: Brasport, 2005 SORDI, José Osvaldo. Tecnologia de Informação Aplicada aos Negócios. São Paulo: Atlas, 2003 TORRES, Norberto A. Competitividade Empresarial com a Tecnologia de Informação. São Paulo:Makron Books, 1995 TURBAN, Efraim; RAINER JR,R.Kelly; POTTER, Richard E.. Administração de Tecnologia da Informação. Rio de Janeiro: Elsevier, Conjuntos Fuzzy e Lógica Fuzzy, disponível em acesso em 13/10/2008 Introdução às Redes Neurais, disponível em acesso e, 15/10/2008

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