Dos gêmeos digitais à IA responsável: conheça as tecnologias que irão moldar o futuro, segundo o IEEE

Inteligência artificial, robótica, veículos autônomos e segurança cibernética. Estas são algumas das tendências em curso no universo tecnológico e que devem continuar pautando diferentes indústrias no curto prazo. O consenso em torno das tecnologias em ascensão, especialmente para o mercado brasileiro, vem do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE), principal organização profissional técnica global dedicada ao avanço da tecnologia em benefício da humanidade.

As tendências apontadas pelos especialistas do Instituto, cujos membros no passado colaboraram na criação de padrões que deram origem a importantes tecnologias em curso — como o Bluetooth e o Wi-Fi, por exemplo — estão em linha com importantes relatórios. Uma delas, divulgada pela empresa de pesquisa de mercado Gartner, apontou temas como Inteligência Artificial (IA), humanos virtuais, robôs autônomos e segurança na computação entre as 10 principais tendências tecnológicas estratégicas que mais se destacarão no futuro próximo.

Em linha com uma das principais tendências indicadas pelo Gartner, as interações de computação virtual são uma aposta num contexto onde simulações de ambientes reais tornam-se possíveis através da tecnologia de gêmeos digitais. Objeto de estudo da pesquisadora Cristiane Pimentel, professora da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), os digital twins são representações virtuais de objetos, sistemas ou processos do mundo real.

Em um ambiente virtual criado por um software, e dentro de um período determinado, os dados obtidos simulam diferentes cenários-resultado, o que permite a prevenção de falhas e otimização de processos diversos. “O gêmeo digital é uma virtualização, é você trazer a realidade de um espaço para um estudo virtual. Então é sobre você estudar algo que pode ser um espaço físico, um processo, uma máquina ou um deslocamento de pessoas, ou qualquer coisa, mas no ambiente virtual”, explica a professora, em entrevista ao GazzConecta.

O recurso terá um salto de crescimento especialmente devido ao potencial de testagem em larga escala, tendo como base a sustentabilidade. Na área da saúde, ela afirma, a aplicação prática da tecnologia ajuda na prevenção, no diagnóstico e nos tratamentos, já que pode simular cenários reais sem impactar o objetivo físico — o que num contexto médico, pode ser o próprio paciente. “Falamos de uma tecnologia que possui diferentes fases. A fase 1, de simulação no ambiente virtual, já tem sido utilizada por muitas indústrias. Na fase 2, nós ainda engatinhamos, mas o potencial é enorme”, apontou.

Outros especialistas do IEEE também têm se debruçado nos estudos sobre as tecnologias com maior poder de disrupção nos próximos anos. Nesse contexto, a robótica também se destaca, e sob a influência da inteligência artificial responsável, a robótica concentra inúmeras oportunidades de aprimoramento, especialmente no que se refere à automação de equipamentos e processos. De acordo com Esther Colombini, também membro do IEEE, professora de Robótica e Inteligência Artificial e vice-diretora do Instituto de Computação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a inteligência artificial será o grande pivô da transformação do campo da robótica no longo prazo. 

Mas, para que evolua de maneira igualitária e acessível, os investimentos em IA devem estar pautados na criação de uma regulamentação ampla e que respeite a transparência e princípios éticos como o respeito a direitos autorais e segurança da informação — dois riscos associados à IA em pauta no momento. “É preciso deixar claro como está sendo essa interlocução humana com a máquina, e que as pessoas efetivamente saibam os limites que essas ferramentas têm para que o emprego delas seja adequado”, pontuou Esther. 

“Ética, junto com sustentabilidade e inclusão, tinha que ser a tríade do mundo agora. Inclusive para a IA, porque é a base de tudo. Então se a IA vai tentar imitar o comportamento do ser humano e ele não está sendo o que a gente gostaria, a gente precisa que isso seja discutido”, conclui.

A premissa de evitar acidentes reais a partir de cenários simulados também serve de base para a popularização dos veículos autônomos, aqueles operados de forma remota, e sem a necessidade de controle humano. Com os veículos autônomos, outra tendência a incorporar a lista de tecnologias em ascensão segundo o IEEE, operações de resgates tornam-se mais seguras, bem como combate a incêndios, por exemplo. 

“Com a ocorrência frequente de eventos climáticos extremos, o trabalho dos especialistas do IEEE no Brasil e no mundo torna-se ainda mais imprescindível”, afirma o membro sênior do IEEE, Euclides Chuma, pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Um exemplo de veículo autônomo são os EVTOLs (Electric Vertical Take-off and Landing), veículos aéreos elétricos, e também drones não tripulados. 

Para o especialista, um dos grandes destaques envolvendo a tecnologia está na incursão desses veículos no contexto da mobilidade urbana. Chuma destaca a conversão dos sinais de conectividade 5G para 6G como um dos principais propulsores para esse desenvolvimento no longo prazo, uma vez que o monitoramento por radares do espaço aéreo ocupado por esses veículos irá se apropriar dos sinais já implementados para telecomunicações móveis. “A tecnologia já está aí, estruturada e em funcionamento. Agora é uma questão de financiamento e articulação entre as operadoras e o governo”, diz.

Dos ares, o avanço de certas tecnologias também têm potencial de impactar até (literalmente) o chão de fábrica. De acordo com Rosa Correa, pesquisadora do Grupo de Robótica, Controle e Processos Minerais do Instituto Tecnológico Vale (ITV) e professora do Programa de Pós-Graduação na Proficam e Ciência dos Materiais da Universidade Federal do Pará (UFPA), uma das principais tendências tecnológicas em curso diz respeito à atualização do que chamamos de “Indústria 4.0”, agora sob a influência de tecnologias como IA, com foco em eficiência e produtividade.

“O que veremos é essas tecnologias aplicadas a atividades mais chatas, rotineiras, cansativas, economicamente não adequadas, inseguras. Elas chegam para substituir isso, e tarefas que o humano não deveria estar fazendo”, explica a professora.

A mesma lógica se aplica a outros nichos de mercado. Segundo Rosa, o uso inteligente e eficiente de tecnologias diversas serve de aliado para ampliação do potencial humano, contrariando o modelo coletivo em torno da substituição do homem pela máquina e a perda numerosa de postos de trabalho. “Toda tecnologia que está entrando, que está sendo adaptada, está sendo construída e implementada nas indústrias, elas vêm para que o humano seja melhor aproveitado e tenha mais criatividade, inovação e seja estrategista”, disse.

A criptografia atual está em quase todos os softwares e dispositivos no mundo, e na maioria das comunicações e transações pela internet. O modelo, contudo, está fadado ao fim, e dará origem a novos métodos de segurança capazes de resistir a sofisticados ataques hackers. É o exemplo da criptografia pós-quântica, que aplica conceitos da computação quântica — ou seja, que usa preceitos da mecânica quântica para resolver problemas complexos com grande velocidade.

Objeto de estudo de Marcos Simplicio, membro do IEEE e professor de Engenharia de Computação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), a criptografia pós-quântica é apontada como uma das principais tendências tecnológicas para o futuro.

Novamente, a tendência indicada por Simplício dialoga com relatórios de firmas como Gartner, que prevê que a criptografia tradicional se tornará insegura devido aos avanços da computação quântica, até 2029. Os ataques têm se tornado mais sofisticados, o que força a repensar modelos de educação e formação profissionais na área de tecnologia, pontua Simplicio. “A tendência é preocupante. Formar pessoas na área vai ser necessário. Formação de base no ensino fundamental para ao menos saber dos riscos é necessário”, diz.

Segundo o membro do IEEE, a criação de IAs de segurança, que servem como barreiras no caso de ataques virtuais elaborados, é uma tendência. O objetivo, segundo ele, é que a tecnologia possa antever fragilidades e, assim, ser capaz de impedir ataques, roubo de dados, transferências bancárias indevidas e até mesmo atuar como um “censor” em casos nos quais a própria tecnologia esteja agindo de forma indevida.

Apesar do grande potencial das tecnologias indicadas pelos cientistas do IEEE, a progressão de grande parte delas depende em essência do avanço regulatório e redução de custos, afirmam em consenso.

Para tecnologias sofisticadas, como a criptografia pós-quântica, barreiras orçamentárias têm papel fundamental para o avanço. A migração de uma criptografia simples para a criptografia pós-quântica requer investimentos massivos. Segundo Simplício, o alto custo para essa mudança resultará em uma transição lenta entre as organizações.

Já no caso dos gêmeos digitais, a principal limitação é a adoção das tecnologias habilitadoras, aquelas que auxiliam no alcance da fase 2, baseada em experimentações reais das simulações obtidas na fase 1, pontua Cristiane. “A gente ainda precisa ter um investimento muito alto, porque só sensor não funciona. É preciso ter sensorização, aprendizado de máquina, big data, uma nuvem que suporte toda aquela quantidade de dados e o principal: a segurança da informação”, diz. Em um momento em que a fase 2 entrar em escala, a proteção de dados também se tornará uma preocupação crescente, pontua.

A mesma cautela em relação ao sigilo e proteção de dados pessoais e sensíveis se aplica ao contexto de avanço da inteligência artificial e seu papel ético na sociedade. Já os EVTOLs, por sua vez, encaram um desafio regulatório. “O que será um impeditivo para eles (veículos) avançarem mais rapidamente vai ser a questão de regulamentação”, indica Chuma.

Por fim, a clareza em relação à influência da IA em diversas indústrias impõe desafios específicos de capacitação. Para Rosa, do IEEE, é preciso haver uma mudança de mentalidade na qual profissionais compreendam a importância da interação com tecnologia como parte de seu desempenho daqui em diante. “A gente precisa ter uma transformação cultural, capacitar as pessoas. Até que seja possível democratizar e ter uma acessibilidade maior para todo mundo em relação às tecnologias, temos que formar o pessoal e o conhecimento precisa ser renovado”, diz.