Progressos da Equipa Moçambicana de Robótica

Team Mozambique

A equipa de Moçambique de Robótica, composta por alunos da Estrela Vermelha e do Instituto Industrial de Maputo, uma iniciativa do PCCMA do Ministério da Ciência e Tecnologia, Ensino Superior e Técnico Profissional, financiado pelo Banco Mundial e First Global, apoiado pela OSUWELA e Equiforma.

O Belo e o Monstro

Como modelar uma nuvem? Qual o comprimento da linha de costa? Existe uma dimensão fraccionária? A resposta a tudo isto foi dada por Benoit Mandelbrot. Ele era um matemático prodigioso que deu uma nova vida à Geometria tendo criado a Geometria Fractal e aplicando-a a muitas outras áreas do saber. Morreu em 2010 em Massachusetts com 85 anos. É uma das figuras mais importantes da Matemática dos últimos anos.

A Matemática Aplicada concentrou-se durante mais de um século sobre os fenómenos que foram sendo modelados de forma, digamos, “suave”. 

Acontece que a realidade não é assim! Quanto mais se amplia um objecto mais complexidade encontramos. Mandelbrot inspirado por esta complexidade inventou o termo "fractal" para se referir a uma nova classe de formas matemáticas cujos contornos poderiam imitar as irregularidades encontradas na natureza.

O que é um Fractal?

Para não vos atirar um verdadeiro monstro matemático, embora belo, aos vossos olhos vamos partir de um conceito mais simples: Fractal é uma figura geométrica não-euclidiana com características de auto-semelhança e recursividade. Esta é mesmo uma aproximação à definição de Fractal! 

Uma figura geométrica não-euclidiana é aquela que não pertence à classe das figuras desenvolvidas pelo Matemático Euclides de Alexandria. Estas figuras existem de acordo com as dimensões espaciais e são caracterizadas por número natural. Um paralelepípedo apresenta três dimensões espaciais; comprimento, altura e largura. Um rectângulo apresenta duas dimensões espaciais, comprimento e largura. Uma recta apresenta apenas uma dimensão espacial – comprimento e o ponto não apresenta dimensão espacial mensurável ou, mais monstruosamente, podemos afirmar que a dimensão topológica do ponto é nula.

Ao afirmarmos que um fractal é uma figura geométrica não-euclidiana, estamos a dizer que ele tem uma dimensão entre a esses números naturais (1, 2  ou 3) por outras palavras – uma dimensão fraccionária. 

Um dia um jovem fez a seguinte pergunta a Mandelbrot: quanto mede a costa da Grã-Bretanha? 

Depende de como se olha! Num mapa, numa determinada escala, medimos um valor mas ampliando uma e outra vez e cada vez mais, iremos ter cada vez mais detalhes e este valor parece nunca mais parar de crescer… Ao que Mandelbrot respondeu "O comprimento da linha de costa, de certo modo, é infinito."

No livro, “A Geometria Fractal da Natureza”, publicado em 1982, Mandelbrot aponta a existência de objectos matemáticos que, segundo ele, outros matemáticos ignoraram ou classificaram como "monstruosidades". Usando a geometria fractal, argumentou ele, os contornos complexos de nuvens e da orla costeira, antes considerados imensuráveis, tinham agora abordagem quantitativa e rigorosa.

Ao longo de quase sete décadas trabalhou com muitos outros cientistas e fez contribuições importantes nas áreas da Geologia, Medicina, Cosmologia e Engenharia, usando a Geometria Fractal para explicar como as galáxias se aglomeram e como os preços do trigo variam ao longo do tempo, por exemplo. Foi um dos primeiros a usar a Computação Gráfica para estudar objetos matemáticos, tendo emprestado o seu nome a um desses elementos - o Conjunto de Mandelbrot.

Depois de vários anos passados no Centre National de la Recherche Scientifique, em Paris, Mandelbrot foi contratado pela IBM em 1958 para trabalhar no Centro de Pesquisa Thomas J. Watson em Yorktown Heights.

Com uma prespectiva do seu trabalho pouco convencional – em vez de provar as suas teorias ele preferia fazer ousadas conjecturas e seguir em frente antes que estas tivessem sido verificados e acreditem que este hábito não é muito bem visto em alguns círculos matemáticos.

Mandelbrot construiu uma carreira em contraponto à ideia dominante da especialização. Ele era um Matemático que disse aos Engenheiros como construir barragens, que estudou os mercados financeiros, que analisou o ruído em linhas telefónicas, a ramificação dos brônquios dos pulmões, a forma da orla costeira e das nuvens, a distribuição de frequências das palavras na literatura e de estrelas e galáxias no universo. Onde quer que houvesse um fenómeno com grandes quantidades de dados e grande variabilidade para analisar – uma carta do mercado de acções, uma leitura de um eletrocardiograma, as imagens de um telescópio – ele tinha uma ferramenta matemática para os analisar – a Geometria Fractal. Uma ferramenta para estudar o que ele chamou de irregularidades. 

"A complexidade do mundo é absolutamente sem limites, e o número de ferramentas é muito pequeno," dizia Mandelbrot. "Muitas vezes, o problema consiste em usar uma ferramenta de uma determinada área e aplicá-la noutra”.

Fascinante este olhar não só da Natureza mas também das nossas acções através dos olhos fraccionários de Benoit Maldelbrot.

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A entrevista de Benoit Maldenbrot

http://www.ted.com/talks/benoit_mandelbrot_fractals_the_art_of_roughness?language=pt

O Futuro prepara-se!

No livro a “Terceira Cultura”, John Brockman, afirma que o que realmente está a mudar o mundo é a Ciência e a Tecnologia. E são muitas as descobertas e invenções revolucionárias, que estão hoje aos olhos de todos. Qual será o impacto futuro nas nossas vidas?

Obviamente será necessário reflectir sobre o que está a acontecer no Mundo e isso não está restrito ao, dito, primeiro mundo, rico e tecnológico. Por cá as tecnologias têm ainda um impacto directo e imediato nas nossas vidas, a simples informatização de um serviço bancário, por exemplo, irá destruir centenas de empregos. Mas não quero dizer com isto que não se informatize, pelo contrário! Teremos que, rapidamente, encontrar formas de criar novos empregos que serão sem dúvida de base tecnológica. Este é um desafio à escala global e que coloca a Educação no centro das discussões.

O mundo assiste ao inicio da quarta revolução industrial que resulta da combinação de diferentes tecnologias, da automação ao “big data”, da internet das coisas à cloud passando pelos dispositivos móveis e as redes sem fio, todas conectadas.  Esta conexão permite o desenvolvimento de modelos de produção inteligentes, que reduzem ou, mesmo excluem, a intervenção do homem.

É certo que esta realidade vai chegar a Moçambique e que estes processos de mudança vão exigir uma profunda transformação social e económica. A quarta revolução industrial leva a que o modelo produtivo assente no domínio completo da Informação e do Conhecimento,

O Mundo, em geral, está a levar a sério o impacto da quarta revolução industrial e os analistas avisam da perda de milhões de empregos à escala global. O Conhecimento é a palavra chave para criar capacidade de adaptação.

Para enfrentar tudo isto é preciso voltar à Escola! Será necessário operar uma revolução nos curricula, tendo em conta as futuras formas de industrialização. Os avanços tecnológicos e a robotização de processos são hoje uma realidade em muitas áreas, como por exemplo na Agricultura, onde temos processos de robotização em curso, há vários anos, e com tecnologias de ponta que evoluem constantemente.

Exige-se repensar a Educação, não parcialmente, mas no seu todo e num modelo com numa visão abrangente (visão 360 graus). No novo modelo as Ciências, a Matemática, a Engenharia e a Tecnologia ocupam o lugar central, mas com um carácter experimental e de campo. Será também necessário aprofundar os conhecimentos em Línguas, sem esquecer a Cultura Moçambicana, os conhecimentos de Informática, estimular a criatividade e sobretudo "aprender a aprender". É igualmente importante fomentar a interdisciplinaridade e a transdisciplinaridade curricular, de forma a promover o cruzamento das várias ciências com as áreas tecnológicas.

O conceito de adaptabilidade deverá estar presente nos novos cursos de Ciências e Engenharia ensinando aquilo que é básico e como explorar o Mundo e as oportunidades que nos oferece. Ao mesmo tempo que se sensibiliza os jovens para as vantagens de uma carreira nas áreas tecnológicas, cujos cursos superiores actualmente têm muito pouca procura. 

Os impactos das reformas na Educação só têm objectivamente visibilidade a gerações de distância, é uma unidade de medida muito grande, e é por isso temos que “Aprender a Educar” agora para não hipotecar o futuro.

O Futuro prepara-se!