terça-feira, 1 de junho de 2010

Hardware e Software no futuro


O Software do Futuro


Ora bem, o software do futuro, não vai ser muito diferente do actual, a diferença vai estar na sua obtenção, mas também vai haver um aumento da sua velocidade de processamento e obviamente melhoramento do design e simplicidade em termos de utilização, não de funcionalidades. Hoje em dia, vamos a uma loja de informática ou até mesmo a um supermercado e compramos o software que desejamos, desde uma aplicação ou uma expansão de um programa, até um sistema operativo. No futuro o software embalado vai desaparecer e a sua obtenção, pelo menos a maior parte dele, vai poder ser feita apenas com uma ligação à Internet (e não é que isto já não exista, simplesmente não é utilizado por grande parte dos utilizadores de software). Vamos ao site da empresa que produziu o software, ou mesmo ao site do produto, escolhemos se queremos o software permanentemente, se queremos apenas por um ano, por uma mês, uma semana, 3 dias, etc… ou mesmo utilizá-lo sem fazer download do software, apenas abri-lo directamente da base de dados da empresa, pagamos se o valor nos parecer apropriado e depois é só utilizá-lo. Processo bastante simples.

• As Simulações do Futuro

No futuro teremos simulações que nos permitirão prever vários aspectos com muito mais precisão, a economia de uma empresa, de uma cidade, de um país, e quem sabe a economia mundial poderia ser determinada através de simulações precisas, no entanto isso não depende tanto da tecnologia, mas sim de um pouco mais de trabalho a desenvolver esse tipo de software. Mesmo os ecossistemas e a poluição poderão ser exaustivamente analisados e previstos para um futuro próximo, com uma percentagem de erro mínima, através da introdução dos mais diversos factores nos simuladores. Esta forte precisão dos simuladores permitiria resolver muitos dos problemas que afectam os tópicos que referi anteriormente, é claro que seria preciso tomar medidas em relação aos problemas previstos, visto que as simulações não resolveriam esses problemas automaticamente. As simulações teriam também outras aplicações, como por exemplo a realidade virtual. Hoje em dia, a realidade virtual já é usada para treinar os pilotos de aviões antes de começarem a exercer a sua profissão. A realidade virtual é uma área muito vasta e complexa e que bem explorada e desenvolvida, no futuro talvez nos permita entrar num mundo virtual semelhante ao nosso, tal como aconteceu no filme “Matrix”. No entanto, até agora, não foram feitos nenhuns desenvolvimentos nesse sentido, e essa ideia ainda está longe se ser realidade.


O Hardware do Futuro

Os computadores de hoje em dia possuem todo o tipo de dispositivos, um microfone, um rato, um teclado, um monitor, um disco rígido, um modem, um router, uma webcam, um leitor de CD’s, etc., etc., etc., Os computadores do futuro serão uma fusão de todos estes componentes, ou seja, os dispositivos exteriores já não serão necessários. Isto só nos trará benefícios: o espaço para um dispositivo com as mesmas funcionalidades será muito menor, visto que os dispositivos poderão simplesmente ser compactados e inseridos nos minicomputadores do futuro; a quantidade de matéria necessária para produzir um computador com dispositivos externos é muito maior do que o material necessário para produzir um computador com as mesmas funcionalidades mas com os dispositivos compactados e inseridos no próprio computador. Provavelmente o único hardware que vai continuar a ser produzido como dispositivo externo vai ser a impressora multi-funções, isto se no futuro for necessária a transmissão de informação para formato material.


• As Bases de Dados do Futuro (Computação em Nuvem)

No futuro, as bases de dados vão deixar de estar armazenadas em discos rígidos ou discos externos ou qualquer outro tipo de hardware de armazenamento. As bases de dados do futuro vão todas girar à volta da computação em nuvem. E o que é a computação em nuvem? O conceito de computação em nuvem (em inglês, cloud computing) refere-se à utilização da memória e da capacidade de cálculo de computadores e servidores compartilhados e interligados através da Internet ou outra rede de interligação. O armazenamento de dados é feito em servidores que poderão ser acessados de qualquer lugar do mundo, a qualquer hora, não havendo necessidade de instalação de programas, serviços ou de armazenar dados. O acesso a programas, serviços e arquivos é remoto, através da Internet - daí a alusão à nuvem. O uso desse modelo (ambiente) é mais viável do que o uso de unidades físicas. Num sistema operacional disponível na Internet, pode-se, a partir de qualquer computador e em qualquer lugar, ter acesso a informações, arquivos e programas num sistema único, independente de plataforma. O requisito mínimo é um computador compatível com os recursos disponíveis na Internet). Num futuro próximo a computação por nuvem pode passar a ser exercida por grandes empresas que se dediquem maioritariamente a este conceito e que guardem a informação por nós, sendo assim, em vez de termos de guardar essa informação num dispositivo teremos apenas de ter uma ligação à Internet que nos permita ter acesso a ela. O PC torna-se apenas um chip ligado à Internet - a "grande nuvem" de computadores - sendo necessários somente os dispositivos de entrada (teclado, mouse) e saída (monitor), e que eventualmente até mesmo estes deixarão de ser necessários.

E o seu design como será?


A principal característica, em termos de design, dos computadores do futuro vai ser a sua simplicidade e a redução do seu tamanho. Não seria nada impossível, os computadores do futuro serem pouco maiores que telemóveis. Uma das ideias da Microsoft (que ainda está longe de ser desenvolvida) é implementar a tecnologia dos ecrãs transparentes e tácteis num único dispositivo (processador e ecrã táctil). A partir daí poderia-se reduzir o tamanho, e provavelmente a determinada altura até poderíamos levar um desses computadores no nosso próprio bolso. Outra possibilidade será desenvolver os telemóveis em termos de aplicações/funções fazendo dos próprios telemóveis um mini computador, quase tão desenvolvidos quanto os computadores normais. A certa altura o computador do futuro até poderá estar integrado em óculos que projectem directamente na retina não sendo necessária a existência de monitor e através de uma banda cerebral ler os nossos pensamentos. Até porque neste momento já existem computadores do tamanho de uma caneta, é claro que as poucas funcionalidades que têm são muito limitadas.

Então e o nosso futuro?

Será que já nos questionámos sobre como vão ser os computadores, não nos próximos anos, mas daqui a 50 anos ou talvez um século? O que poderão fazer, o que será tão revolucionário nos computadores do futuro? Bom neste topico iremos explicar exactamente isso, como serão os computadores no futuro.

Como está escrito nos topicos antigos, no início do século passado, inventaram-se as calculadoras e as máquinas das fábricas ainda necessitavam de um operário para girar uma manivela ou desencadear uma engrenagem. Na final da década de 50, os transístores já eram bastante mais eficientes e confiáveis do que as válvulas, componentes considerados insubstituíveis. Uma década depois, os transístores diminuiram bastante o tamanho e surgiu o circuito integrado, com vários transístores interligados e bem pouco tempo depois surgiram os micro processadores. A partir daí o desafio foi diminuir as dimensões dos transístores, dos 10 mícrons, para os 3 mícrons e depois para 1 mícron. Hoje em dia já existem transístores de apenas 0.02 mícron, e daqui a pouco tempo podemos contar com processadores de 15 ou 20 GHz com 600 milhões de transístores.

É aqui que começa o nosso exercício de futurologia. O que virá depois dos super mainframes de 0.02 mícron? Quem sabe outros, agora de 0.01 mícron? Ou mesmo de 0.007 mícron? Mas vamos pensar um pouco mais à frente, e quando já não for possível fabricar transístores mais pequenos, quando se atingir o limite?

A partir desse instante, estaremos num cenário idêntico ao cenário do início da década de 50, quando já não era possível diminuir o tamanho das válvulas e a única opção foi tentar melhorar os transístores tanto em termos económicos, como em termos técnicos de modo a serem mais viáveis que as válvulas, no entanto, nessa altura esse objectivo parecia um pouco inalcançável.

Neste momento existem várias outras possibilidades a serem exploradas, mas a próxima fronteira parece ser mesmo a dos computadores quânticos. Para quê usar filamentos e electricidade, se podemos usar átomos e energia? Um átomo é muito menor que um transístor, e já que a miniaturização é a alma do negócio, parece ser o passo mais lógico.

Mas afinal, como seria possível construir um computador quântico? Nas aulas de química aprendemos, que á excepção dos gases nobres, todos os materiais são instáveis. Isto deve-se á falta ou ao excesso de electrões, que fazem com esses materiais reajam com os materiais envolventes de modo a formar moléculas mais estáveis. Através da remoção ou adição de electrões podemos fabricar reacções em cadeia, que funcionariam de modo muito idêntico aos impulsos eléctricos que abrem ou fecham os transístores dos processadores e que permite o processamento de dados, que por sua vez permite, por exemplo, que estejamos a ler este texto.

O mais interessante é que num computador quântico, cada átomo tem potencial para substituir vários transístores devido ao facto de se utilizarem qubits, que ao contrário dos bits tradicionais que só podem representar um 1 ou um 0 em linguagem binária, os qubits podem representar ou um 1 ou um 0, ou 0-1 ou 0+1, ou um 1 e um 0 simultaneamente, ou seja, um computador quântico poderia processar muita informação ao mesmo tempo. Assim, existe um potencial de evolução muito grande, e sem dúvida que estes computadores serão muito mais potentes do que os computadores actuais, e até talvez que os computadores de daqui a dez anos.

No entanto, os computadores quânticos, ainda estão a alguma distância. Não é particularmente fácil trabalhar com computadores quânticos, primeiro, porque o trabalho com iões é extremamente frágil, e segundo, porque os computadores quânticos sofrem um aquecimento bastante maior do que o dos computadores “normais” durante o processamento e por isso é necessário utilizar iões que refrigem o processador para atenuar o aquecimento.

Assim, muita da evolução que os computadores quânticos recebem vai para a correcção de erros que estes criam todos os dias e não para a propriamente dita evolução dos computadores. Segundo especialistas, daqui a poucos anos, ainda só estaremos a trabalhar com poucas dezenas de qubits e o estado em que encontramos esta tecnologia neste momento é o equivalente a ter um transístor confiável, como há algumas décadas atrás. Mas isso não quer dizer que esses míseros qubits não sejam úteis. Não seria nada improvável, que nos próximos anos vissemos implementados esses míseros qubits num iPhone 10G ou no próximo processador da Intel. Ainda assim, não veremos um computador quântico disponível para a nossa mesa de trabalho pelo menos nos próximos 10 anos.