Technology: Vision of the Future

Em Fevereiro de 2008 durante a minha participação num evento em Seattle, tive o privilégio de assistir a uma sessão geral do físico teórico e Futurologista Dr. Michio Kaku (http://www.mkaku.org/).
Como apaixonado que sou pelas tecnologias (não sou nenhum nerd, tenho outras paixões na minha vida :P), poder assistir a uma sessão de futurologia tecnológica é algo que realmente agarra a atenção de qualquer um, neste caso estou a falar sobre "Vision of the Future".

A essência da visão do Dr. Michio Kaku é que os chips vão estar em todo o lado, não estamos a falar daquilo que é tradicional nos dias de hoje, como usar chips em computadores, dispositivos electrónicos de toda a ordem, carros, aviões, etc., estamos a falar em recorrer ao uso de chips em tudo aquilo que nos rodeia, nomeadamente em infra-estruturas como estradas, paredes de edifícios ou em materiais como chapa de veículos, vidros de janelas e até dentro de nós próprios, tudo isto irá permitir-nos dotar certos componentes ou corpos com algum nível de inteligência, algo que nós vamos poder medir, observar e analisar.

Tudo isto só será possível porque os chips serão cada vez mais pequenos e até mais baratos que o papel. As nossas exigências e ambição evolutiva vai levar-nos a atingir metas que nunca antes foram possíveis, com os chips a assumirem aqui um papel fundamental.

Outra das suas visões prende-se com a estagnação da Lei de Moore, 'in a nut shell' estamos a falar da duplicação da capacidade de processamento em cada 24 meses (ou 18 meses em teorias mais recentes) com a manutenção do mesmo nível de custos - tese defendida pelo co-fundador da Intel Gordon Moore numa publicação sua em 1965 (porque será que lhe chamaram lei de "Moore"??? Duh!).
A explicação para isto é simples, os CPUs consomem energia eléctrica que é dissipada por acções de componentes do CPU, como é o caso dos transístores. Estes servem para amplificar e chavear sinais eléctricos, mas alguma dessa energia é perdida em forma de calor.

Atendendo ao facto que o aumento da capacidade dos processadores está também relacionado com o aumento do número de transístores dentro de um CPU, leva-nos a que a arquitectura de um CPU seja direccionada para a compactação dos transístores.
Actualmente temos CPUs com uma arquitectura de 45 namómetros, quer isto dizer que cada transístor fica distanciado entre outros a 45 milionésimos de um milímetro, com um maior número de transístores e redução da distância entre eles, estamos perante um grave problema de aumento de calor.

Percebem agora porque é que os dissipadores dos CPU's são cada vez maiores e as caixas dos vossos PC's têm diversas ventoinhas?

Obviamente que os construtores de CPU's estão atentos a este fenómeno do "aumento da capacidade = aumento de calor", daí que para combater esta situação começaram a surgir CPU's com múltiplos cores. Actualmente já estão disponíveis no mercado CPU's com 2 (dual) e 4 (quad) cores, estando inclusivamente previsto para o próximo semestre CPUs com 6
(hexa) cores. Agora se vocês repararem, os Cores em si não passam dos 3Ghz, tal facto deixa bem evidente que este é o limite razoável de "processamento Vs Calor". Doravante vamos continuar a assistir a um aumento da capacidade em função do crescimento do número de Cores, algo que é também possibilitado por uma redução do tamanho da arquitectura dos CPUs (namómetros, lembram-se?).

As complicações não ficam por aqui, o facto de termos múltiplos cores dentro de um processador com o objectivo de aumentar a sua capacidade de processamento, isto é possibilitado através do método de paralelismo de processamento, quer isto dizer que uma determinada instrução no CPU pode ser distribuída por diversos cores e processada de forma paralela.
A grande questão é que isto acarreta outro problema, através do multiprocessamento paralelo a complexidade de desenvolvimento e programação de software aumenta exponencialmente.

Neste aspecto as empresas que desenvolvem software e sistemas operativos podem ter um papel importante se criarem frameworks que possibilitem tornar a programação em Multi-core tão simples como em single-core.
A Microsoft pretende continuar a desenvolver novas soluções de software que possibilitem uma integração tecnológica com as pessoas de forma cada vez mais natural (natural computing ou natural user interface, vão ouvir falar muito disto no futuro), pelo que o aumento da capacidade de processamento tem aqui um papel importante. Se voltarmos atrás à mesma questão da complexidade de desenvolvimento de software em paralelismo multi-core, Empresas como a Microsoft estão perante um sério problema que remete para uma questão, como é que evoluímos o nosso software se não adaptarmos os meios de desenvolvimento ao multiprocessamento paralelo?

A resolução deste problema é altamente complexa e crucial para a evolução de software nos próximos 10 anos, daí que a Microsoft Research estar a trabalhar activamente neste assunto (ver link em baixo).

Microsoft Research - Safe and Scalable Multicore Computing
http://research.microsoft.com/ur/us/fundingopps/RFPs/SafeScalableMulticore_RFP.aspx


Por todas as limitações já aqui referenciadas impõe-se uma mudança radical, de tal forma que o fim da era dos transístores de Silicone pode estar já ao virar da esquina. O Dr. Michio Kaku revela-nos que o Quantum Computing pode tornar todos os actuais sistemas ridiculamente obsoletos.

Computador Quântico:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_qu%C3%A2ntico
"Um computador clássico tem uma memória feita de bits. Cada bit guarda um "1" ou um "0" de informação. Um computador quântico mantém um conjunto de qubits. Um qubit pode conter um "1", um "0" ou uma sobreposição destes. Em outras palavras, pode conter tanto um "1" como um "0" ao mesmo tempo. O computador quântico funciona pela manipulação destes qubits."


Em termos teóricos, as tremendas capacidades de processamento de um computador Quântico podem decifrar problemas de cálculo de uma forma tão eficaz que os actuais algoritmos de cifra de chaves públicas podem ser quebrados de uma forma tremendamente rápida. Isto leva-nos para o problema da possibilidade de quebra das actuais protecções, tão comuns para a protecção de dados e privacidade (como exemplo o home banking), pelo que estão já a ser estudados novos métodos de protecção como é o caso da cifra em Quantum.


Todas estas e outras visões do Dr. Michi Kaku, tais como a evolução da inteligência artificial, homem vs máquina, natural user interface, evolução na medicina, etc., estão registadas num documentário, pelo que perante o enorme interesse que revelam, partilho aqui convosco os diversos links do Youtube onde o documentário foi particionado em forma de episódios.

Confesso que uma parte da visão do Dr. Michi Kaku é um pouco assustadora, especialmente no que está relacionado com a forma como o homem vai coexistir com a tecnologia. Acham que não é possível? Acreditem que é, o que é preciso é irem-se habituando à ideia, nada mais.


Vision of the Future:
http://www.youtube.com/watch?v=fDfwpA-iYnI&feature=related

Vision of the Future 2:
http://www.youtube.com/watch?v=tsG5QENb4FY&feature=related

Vision of the Future 3:
http://www.youtube.com/watch?v=B-e2n0F1L8s&feature=related

Vision of the Future 4:
http://www.youtube.com/watch?v=0yoRTHDOjgQ&feature=related

Vision of the Future 5:
http://www.youtube.com/watch?v=wl1hmOT4ZJ0&feature=related

Vision of the Future 6:
http://www.youtube.com/watch?v=RAmJRn4EPmM&feature=related

Vision of the Future 7:
http://www.youtube.com/watch?v=rddCz96muuo&feature=related

Vision of the Future 8:
http://www.youtube.com/watch?v=opVZbSRdp5g&feature=related

Vision of the Future 9:
http://www.youtube.com/watch?v=IfdaVPNJPj0&feature=related

Vision of the Future 10:
http://www.youtube.com/watch?v=wbx087RtToc&feature=related

Vision of the Future 11:
http://www.youtube.com/watch?v=aMBmpWB_b7E&feature=related

Vision of the Future 12:
http://www.youtube.com/watch?v=M9QNUBpov2A&feature=related

Vision of the Future 13:
http://www.youtube.com/watch?v=DonYL6vyj3k&feature=related

Vision of the Future 14:
http://www.youtube.com/watch?v=3aqkTmvo-IY&feature=related

Vision of the Future 15:
http://www.youtube.com/watch?v=a6IsAWIHRtk&feature=related

Vision of the Future 16:
http://www.youtube.com/watch?v=Arj7vwxu3Cw&feature=related

Vision of the Future 17:
http://www.youtube.com/watch?v=ZLZNJA4Iu5A&feature=related

Vision of the Future 18:
http://www.youtube.com/watch?v=DtNUkSsb_mY&feature=related

Vision of the Future 19:
http://www.youtube.com/watch?v=OIzc-qpQbpg&feature=related


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Luís Rato