<Direto ao Ponto 11> Os Computadores do Futuro

Artigos desta série: ( < ) Anterior | Índice | Seguinte ( > )

Olá, dev!

Este artigo faz parte da NOVA série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO.

Ele vai apresentar a história dos computadores do futuro, que usam tecnologias disruptivas e estão sendo testados nesse momento.

Sumário

1.   Introdução

2.  Os computadores do futuro

3.  Considerações finais

4.   Referências

1 – Introdução

A NOVA série DIRETO AO PONTO enfoca artigos básicos sobre a programação e é voltada, principalmente, para os iniciantes.

Serão publicados artigos técnicos e artigos com histórias relacionadas à computação/programação. Será publicado um artigo por semana, sempre no início da semana, pela manhã.

Neste artigo que você lê agora, serão apresentados modelos de computadores que usam tecnologias disruptivas, como ótica, física quântica e outras, já em testes, e que deverão mudar toda a história da computação daqui para a frente.

2 – Os computadores do futuro

No artigo anterior, tratamos dos supercomputadores, o melhor que a tecnologia atual, já bem consolidada, mas aplicada em arquiteturas muito avançadas, pode proporcionar.

Atualmente, já existem vários computadores usando tecnologias disruptivas, em andamento ou em fase de teste e validação para implementação em breve. Alguns consideram que estamos vivendo a 5ª Geração de computadores.

5ª Geração (anos 90 até hoje)

Desde o início dos anos 90, já existiam projetos de computadores futuristas. Agora, eles já estão sendo testados neste momento. No entanto, o seu uso não deve ser para venda ao público, mas um uso restrito e especializado, objetivando resolver problemas realmente complexos, como previsão do tempo, criação de remédios, e outros, já atacados pelos supercomputadores.

Veja a relação de alguns modelos mais comentados:

Computador ótico – Segundo Hecke [1], é um computador baseado em processamento da luz, ao invés de corrente elétrica. Existem dois tipos: um modelo híbrido ótico-eletrônico, apenas trocando-se o componente eletrônico de chaveamento (transistores, internos aos circuitos integrados) por seu equivalente ótico (diodos a laser). No entanto, essa troca precisaria de componentes altamente caros.

Um segundo tipo depende do avanço da tecnologia de dispositivos óticos, abandonando a lógica binária de uma vez, o que está sendo feito em alguns lugares, em pesquisas diferentes;

Computador quântico – Segundo matéria do site Brasil Escola [2], é um dispositivo programável capaz de realizar cálculos e algoritmos pela manipulação e leitura de propriedades armazenadas em partículas quânticas (átomos, moléculas, prótons, elétrons e fótons).

Eles se baseiam na leitura do spin, cuja propriedade de superposição permite que uma partícula assuma dois estados ao mesmo tempo. Assim, um bit quântico (“qubit”) pode retornar 3 posições: 1, 0 ou uma superposição de ambos.

Desta forma, os computadores quânticos poderão realizar cálculos simultâneos e deverão ser usados para aplicações complexas como criptografia de senhas bancárias, dinâmica climática da Terra, formação de galáxias e simulações de sistemas vivos, por exemplo.

A figura a seguir mostra o computador Q System One, da IBM;

Computador orgânico – De acordo com Turbiani [3], eles são chamados computadores de base biológica, à base de DNA (ver figura do DNA, abaixo). Os computadores orgânicos já são estudados há alguns anos, mas ainda não chegaram aos resultados esperados. 

Funcionam a partir de moléculas orgânicas, que podem decodificar informações gravadas em fitas de DNA. Recentemente, cientistas chineses desenvolveram uma máquina líquida mais avançada, com um sistema de DNA que integra 100 bilhões de circuitos, cada um podendo executar seu próprio programa.

Estes dispositivos podem oferecer saltos significativos em velocidades e capacidades e poderão ser adaptados para realizar o diagnóstico de doenças, por exemplo;

Computador termodinâmico – Segundo matéria do site Inovação Tecnológica [4], esse tipo de computador totalmente novo usa o ruído termodinâmico aleatório, comum em computadores normais, resultado do aquecimento de componentes, que pode causar a troca de valor de um bit 0 ou 1.

Os seus criadores, chineses, encontraram uma correspondência natural entre a matemática da IA probabilística e a Física da termodinâmica. A tecnologia usa os chamados bits probabilísticos (ou p-bits), que apresentam probabilidades, em vez dos valores fixos de 0 ou 1.

Ao invés de uma CPU, o computador termodinâmico possui uma SPU (“Stochastic Processing Unit”), ou Unidade de Processamento Estocástico.

Esta SPU foi testada para calcular o inverso de uma matriz matemática e executar outros programas importantes para construir e usar algoritmos generativos de IA.

Os pesquisadores dizem que essa tecnologia poderá executar programas de IA de forma muito mais eficaz que os computadores eletrônicos. O circuito é construído em uma placa eletrônica com muitos osciladores (ver figura abaixo).

4 – Considerações finais

Este é mais um artigo da série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO. Ele tratou da história dos computadores do futuro, que está sendo escrita nesse momento, e do que está para vir por aí nessa área, que começa (e não se encerra) com os computadores quânticos atuais.

Com a evolução tecnológica, a miniaturização continuou e, atualmente, todos os nossos eletrodomésticos, telefones, relógios e carros são computadores de uso específico.

Os computadores do futuro apresentados aqui parecem saídos de um filme de ficção científica, mas já estão em estágios avançados de pesquisa e testes, devendo estar disponíveis em alguns anos. No entanto, eles serão usados em aplicações de altíssima complexidade e não devem ser vendidos nas lojas como computadores pessoais de alto desempenho.

Mesmo assim, a aplicação de novas tecnologias disruptivas podem adicionar ganhos de desempenho e eficiência nos projetos de computadores como um todo. Quem deve dar um salto enorme são os supercomputadores, que não precisarão ser enormes nem compostos de milhares de processadores e núcleos, para ter o mesmo desempenho, que também deverá dar um salto.

Eu não acho que esse seja o futuro dos computadores pessoais, apenas mudando a tecnologia por trás deles, mas uma mistura de um tipo de smartphone, menor e mais fácil de carregar e usar, conectado aos diversos periféricos necessários (teclado, mouse, monitor, etc.), sem fio, por comandos de voz. Ah, o mouse e o teclado também devem desaparecer!

O próprio smartphone deve se tornar mais reduzido - já estão aparecendo projetos de um equipamento colocado na roupa que projeta suas informações na pele (mão, braço, etc.), como mostra Sandoval [5] (ver figura abaixo). E o usuário deverá interagir com o aparelho por voz, muito mais natural do que com um teclado.

Bem, nesse momento, o futuro já está acontecendo.

Para o infinito e além! Eu já vi essa frase em algum lugar!! :-)

5 – Referências

[1] Caroline Hecke, Computadores ópticos: um futuro não tão distante. Disponível em: <https://www.tecmundo.com.br/futuro/30619-computadores-opticos-um-futuro-nao-tao-distante.htm>. Acessado em: 10/01/2024.

[2] Brasil Escola, Computador quântico. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/computacao-quantica.htm>. Acessado em: 10/01/2024.

[3] Renata Turbiani, Computador do futuro é orgânico e feito à base de DNA, dizem os chineses. Disponível em: <https://epocanegocios.globo.com/tecnologia/noticia/2023/09/computador-do-futuro-e-organico-e-feito-a-base-de-dna-dizem-os-chineses.ghtml>. Acessado em: 10/01/2024.

[4] Inovação tecnológica, Criado um computador termodinâmico, que usa ruído aleatório para calcular. Disponível em: <https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=computador-termodinamico&id=010150240122>. Acessado em: 31/01/2024.

[5] Alberto Sandoval, Revelados preço e data de lançamento do Humane AI Pin: o dispositivo que substituirá os celulares. Disponível em: <https://www.metroworldnews.com.br/ciencia-e-tecnologia/2023/12/31/revelados-preco-e-data-de-lancamento-do-humane-ai-pin-o-dispositivo-que-substituira-os-celulares/#google_vignette>. Acessado em: 11/01/2024.

Artigos desta série: ( < ) Anterior | Índice | Seguinte ( > )