Integrando Computadores, Sensores, Atuadores e Humanos em Sistemas Ciber-físicos

Resumo: Os avanços tecnológicos nas áreas de computação e comunicação têm impulsionado o surgimento de produtos e serviços inovadores aplicados a diferentes situações cotidianas. Ao mesmo tempo, especialmente por conta dos smartphones e serviços em nuvem, os usuários têm lidado como essas tecnologias de forma cada vez mais natural, dado que a computação tem se tornado cada vez mais distribuída, integrada e onipresente. Como resultado deste processo, algumas importantes mudanças têm sido experimentadas pela sociedade atual:

- Dispositivos com diferentes capacidades de armazenagem, processamento e comunicação permeiam o mundo físico, gerando informações sobre os usuários, ambiente, interações, entre outras, reduzindo a barreira entre o que é “real” e o que é “virtual”. A integração entre estes mundos envolve tecnologias ligadas a processos físicos, computacionais e de comunicação, tornando cada vez mais viável a construção dos chamados Sistemas Ciber-físicos (CPS do inglês Cyber-Physical Systems).
- Diferentes formas de interação entre usuários e aplicações por meio de dispositivos inovadores e de custo razoável têm surgido, propiciando um melhor da qualidade de experiência dos usuários quando interagem com as aplicações.
- A facilidade para a coleta de vários tipos dados provenientes dos mais diversos tipos de sensores permite que se estabeleça um modelo suficiente rico do contexto a ser usado para melhorar a oferta serviços e aplicações. Mais ainda, usuários finais podem fazer parte deste ecossistema de dados, provendo, de forma voluntária ou não, informações ricas em semântica e se comportando sensores inteligentes e altamente especializados. Estas informações, aliadas às informações dos diversos sensores permite a criação de novos serviços, em particular, aqueles ligados à gestão de ambientes (em diferentes dimensões) inteligentes.
- O uso dos smartphones aproxima cada vez mais usuários finais e computação, estabelecendo novas formas de produção, entrega e consumo de todo tipo de conteúdo digital, além de permitir que estes usuários experimentem novas formas de interação e acesso ubíquo a serviços e informações.
- Centenas ou milhares usuários comuns, dispersos geograficamente, podem ser organizados, usando a onipresença da Internet, para realizar tarefas com desempenho superior a (poucos) experts individuais, gerar novas ideias e soluções para problemas complexos, e ainda trabalhar em conjunto para produzir políticas e projetos "bons para todos". Conceitos como computação humana (ou human-based computing), inteligência coletiva e crowdsourcing são termos recentes que emergem neste cenário.

Deve ser notado, porém, que a habilidade da sociedade em produzir dados permanece (e isso deve perdurar por algum tempo...) à frente da habilidade desta mesma sociedade em resolver problemas complexos usando esses dados. Além disso, estes dados são provenientes dos mais diversos dispositivos, com diferentes características em termos de hardware e software, variando desde sensores e/ou atuadores embarcados no ambiente e/ou nos usuários, até dispositivos mais flexíveis como smartphones, tablets ou servidores.

Este projeto não tem a pretensão de responder a todos os desafios trazidos pela integração destas novas tecnologias (hardware e software) e consequente volume, variedade, velocidade e veracidade (ou incerteza) dos dados produzidos a partir destas. De fato, tendo o pleno entendimento do amplo desafio associado aos CPS’s, este projeto pretende desenvolver aplicações de CPS em escopos claros e delimitados. Em particular, o projeto aqui proposto pretende gerar resultados em termos de produtos (métodos, softwares, ferramentas, relatórios e artigos técnicos, etc.) e de formação de recursos humanos (em todos os níveis), envolvendo algum grau de desenvolvimento e inovação em duas diferentes direções:

(1) Aplicações e serviços inovadores baseados no paradigma computação humana para geração e processamento de dados/conteúdos.
(2) Aplicações interativas que explorem outros sentidos humanos além da visão e audição, como forma de melhorar a experiência do usuário.
Vários subprojetos ligados ao tema principal são previstos, dentre os quais, para os próximos anos:
(1) Desenvolvimento de soluções integrando dados e conteúdos providos por sensores e usuários.
(2) Desenvolvimento de suporte computacional a aplicações mulsemedia.

Data de início: 2018-03-01
Prazo (meses): 48

Participantes:

Papelordem decrescente Nome
Colaborador Ricardo Mendes Costa Segundo
Coordenador Celso Alberto Saibel Santos
Pesquisador José Gonçalves Pereira Filho

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