Sistemas Inteligentes de Apoio à Decisão. Entrevista especial com Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco

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21 Setembro 2007

No livro “Sistemas Inteligentes de Apoio à Decisão: análise econômica de projetos de desenvolvimento de campos de petróleo sob incerteza” (Rio de Janeiro: Editora PUC-Rio/Interciência, 2007), Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco fala das soluções oferecidas pela área de Business Intelligence às empresas. A IHU On-Line conversou com Marco, por telefone, para entender como essa área pode contribuir na forma de se pensar a utilização dos recursos naturais brasileiros pelas empresas. Marco fala também do desenvolvimento e utilização das nanotecnologias no país. “A pesquisa em nanotecnologia no Brasil já existe e está, para os nossos padrões, tendo um bom desenvolvimento, acontecendo em diversas universidades de todo o Brasil”, afirmou.

Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco coordena o laboratório de Inteligência Computacional Aplicada da PUC-RIO, onde vem desenvolvendo pesquisas em sistemas de inteligência e apoio à decisão aplicados às diversas indústrias, tais como a Petrobras e a Vale do Rio Doce. O ICA é o primeiro laboratório no Brasil a desenvolver a área de nanotecnologia computacional, que envolve a parte de simulação, síntese e caracterização via computador, ou seja, nanotecnologia computacional com esse aporte de inteligência, através do sistema de inteligência. Marco é doutor em Ciências da Computação pela Universidade de Londres, na Inglaterra. É também professor na UERJ e na PUC-Rio.

Leia a entrevista.

IHU On-Line – Como o livro “Sistemas Inteligentes de Apoio à Decisão: análise econômica de projetos de desenvolvimento de campos de petróleo sob incerteza” foi concebido?

Marco Aurélio - O livro foi fruto de um trabalho de pesquisa de seis anos, e que ainda continua. A pesquisa é patrocinada pela Petrobras, através do seu Centro de Pesquisas. Desde 2000, nós estamos trabalhando com esse tema, e, após esses anos todos, resolvemos transformar o resultado científico do projeto em um livro, até certo ponto didático, porque tem uma introdução a todas as técnicas que foram empregadas, e científico, porque descreve uma aplicação de análise econômica de projetos de desenvolvimento de campo de petróleo.

IHU On-Line – O senhor pode definir, aos nossos leitores, o que é Business Inteligence?

Marco Aurélio - Business Inteligence é um conjunto de tecnologias, de métodos, que são empregados para dar solução em diversos problemas na área de negócios e tornar as empresas mais eficientes. Está intimamente ligado à área de computação, porque envolve sistemas computacionais, métodos e técnicas que implementam sistemas de apoio à decisão gerencial e tornam os negócios mais eficientes e rentáveis, e as empresas mais competitivas, em função disso.

Isso envolve uma série de aspectos, mas, caracteristicamente, a Business Inteligence utiliza as informações disponíveis em bases de dados das empresas para extrair informações que sejam úteis, conhecimentos novos, estratégicos, para o funcionamento da empresa, o que é conhecido como mineração de dados. A Business Inteligence sempre passa pela organização dos dados da empresa. Muitas vezes, eles estão pouco organizados, em diferentes bases de dados. A partir dessa integração, é possível minerar conhecimento útil, através de processamentos matemáticos, algoritmos, que extraem informações, muitas vezes desconhecidas pelas empresas, o que as torna mais competitivas, mas nas quais também são usadas diversas técnicas que são importantes em qualquer negócio. Técnicas que permitem à empresa fazer previsões precisas sobre demanda, preços, consumo, e permitem, também, fazer otimização da logística, do funcionamento da cadeia de suprimentos, e, de modo geral, são empregadas em inúmeras situações. No caso da Petrobras, por exemplo, a Business Inteligence é usada na análise econômica de projetos. Ou seja, após a Petrobras ter ganho a opção de uma determinada área em leilão, avalia-se quando é que ela deve, dentro de cinco anos, começar os investimentos, considerando as incertezas que há sobre a quantidade e a qualidade do petróleo que está em determinada área, e também sobre o preço, que pode cair e se tornar um negócio não muito interessante. Nós também fazemos vários tipos de planejamento e otimização como onde perfurar poços, que tipo de poços e qual a profundidade eles devem ter, ou programar toda a produção de uma refinaria, tornando-a mais eficiente, ou, ainda, criar sistemas que aumentem a segurança e a confiabilidade em instalações industriais, evitando acidentes e problemas ambientais. Também fazemos análise de negócios, para o setor internacional da Petrobras decidir se deve ou não investir em determinado país. Enfim, há uns cem fins de possíveis aplicações em qualquer grande negócio.

IHU On-Line – Como a Business Inteligence pode contribuir para a manutenção e o controle dos recursos naturais brasileiros, como o petróleo?

Marco Aurélio - As aplicações desses sistemas da Business Inteligence estão em todas as áreas de atividade. Inclusive, nós temos um curso aqui que é um MBA em Business Inteligence, no qual nós recebemos advogados, químicos, médicos, engenheiros e o pessoal de tecnologias da informação, porque em todas as áreas há espaço, demanda para soluços via sistemas de apoio à decisão com técnicas inteligentes. No caso de meio ambiente, existem vários fins de possíveis aplicações, não só na prevenção, como na previsão ou na antecipação de um possível problema, mas também no tratamento em caso de contingência, além disso com relação ao próprio aproveitamento das diversas formas de energia renováveis e naturais também. Cada situação é uma situação. No caso do petróleo, busca-se retirar mais óleo daquele reservatório. É um produto natural, é poluente, mas, se vai se explorar um campo, deve-se fazer eficientemente, retirando a maior quantidade de óleo pelo menor preço. No caso de segurança, você procura evitar que o fator humano seja o causador de um desastre ambiental. Já no caso de aproveitamento de energia, você tem inúmeras possibilidades de aproveitar melhor recursos de origem natural, como biomassa, álcool, ou mesmo a geração de energia através de outras formas, usando sistemas de apoio à decisão, de modo que a realidade a respeito dos sistemas de apoio à decisão é a seguinte: sempre, através dos anos, o computador tem cada vez ficado mais maduro e mais presente nas respectivas áreas de emprego, sempre para fazer cálculos longos, exaustivos, processamentos. Com o desenvolvimento de áreas como inteligência computacional, surgiram técnicas que dão ao computador uma capacidade muito especial. Muitas vezes, em alguns casos, só encontradas em seres humanos, ou seja, a capacidade de reconhecer, raciocinar, evoluir. Essas técnicas são, relativamente, recentes, e a sua aplicação em negócios de todas as áreas é ilimitada. E ela vem se expandindo em função da globalização, da competitividade, do aumento da demanda. As coisas vêm tomando outras dimensões, a partir da globalização, seja na área de negócios, seja na área de saúde, ou de energia, e governos e empresas precisam continuar eficientes. Esses sistemas ajudam o gerente ou técnico a dar prosseguimento, da melhor forma possível, nos seus negócios.

IHU On-Line – Como as técnicas dos “Sistemas inspirados na natureza” vêm sendo desenvolvidas no Brasil?

Marco Aurélio - Existem diversas técnicas. As principais são os algoritmos genéticos, inspirados na genética e na evolução natural, as redes neurais, artificiais, inspiradas no cérebro humano, a lógica “fuzzi”, que tem inspiração na nossa lingüística, na forma de as pessoas se expressarem, e os sistemas especialistas, que são mais antigos, imbutindo o conhecimento de um determinado especialista de uma determinada área, e sistemas considerados híbridos, que combinam estas e outras técnicas junto com estatísticas para ligar a uma determinada função ou resolver algum problema. Isso vem sendo ensinado, divulgado pela PUC-Rio, através do nosso departamento, desde 1993. Algumas universidades, hoje em dia, já incluem em seus currículos esses sistemas de apoio à decisão. Há, hoje em dia, uma consciência por parte do governo da necessidade de soluções de computador nessa classe de problemas. Isso foi observado através de editais de projetos onde o governo, seja a nível estadual ou federal, quer solução, melhoria, mais eficiência, através de um sistema computacional. Em função dessa percepção, nos abrimos este curso, o primeiro no Brasil em Business Inteligence, ministrado pelo nosso grupo de pesquisa. São 12 doutores e pesquisadores que desenvolvem pesquisas nessa área há muitos anos aqui na PUC.

IHU On-Line – Onde e como a nanotecnologia é inserida nesses estudos dos Sistemas Inteligentes de Apoio à Decisão?

Marco Aurélio – A nanotecnologia está muito vinculada à parte de sistemas inteligentes. Ela é a manipulação, observação, construção de estruturas e materiais em nível nanométrico, uma escala de medidas que é um bilionésimo do metro, uma dimensão que já chega a nível molecular e atômico. Nós estamos vendo isso, manipulando a matéria átomo a átomo, molécula a molécula. Dentro deste contexto, as leis da física clássica são mais válidas e a física quântica é que orienta o comportamento da matéria e, portanto, nos revela um mundo novo que não o macro nem o micro, mas o nanométrico. Através dessa manipulação, observa-se a possibilidade de criar materiais, estruturas, químicas de qualquer natureza que tem comportamento diferenciado, podendo haver comportamento específico para inúmeras aplicações. Utilizo muito a idéia de que a nanotecnologia vai criar um mundo novo. Tudo o que você, hoje em dia, tem de produtos, desde um creme, um esmalte, uma broca para perfurar um campo de petróleo, ou um combustível, uma cola, um metal, qualquer coisa, inclusive na medicina, que está ao nosso redor e pode ser revisto, pode ser construído com características mais eficientes para a função que precisa ter. No caso do petróleo, você quer materiais mais resistentes e mais leves para construir plataformas de petróleo e brocas que sejam mais resistentes no processo de perfuração; às vezes, você quer materiais que tenham uma reação térmica diferente e que tenha adesividade mais forte. Enfim, você encontra aplicações estranhas, impensáveis, como um vidro auto-limpante, que, se instalado em edifícios, não precisaria mais ser limpo externamente, ou uma tinta que evitaria risco nos automóveis, ou um tecido que mudaria de temperatura, em função da necessidade, se tornando mais agradável ou não. Você pode inventar qualquer coisa. É claro que nós não estamos em processo de inventar essas coisas 100% conhecido. Aí é que entra a inteligência computacional. Através dela, é possível auxiliar físicos, químicos e cientistas das ciências materiais a projetar no computador aquilo que eles vão construir fisicamente, com o melhor resultado. A inteligência computacional permite a simulação, a concepção, o design inteligente, a caracterização, a antecipação de funcionamento de projetos nanotecnológicos. Eu diria que a inteligência computacional vai agilizar o desenvolvimento das nanotecnologias. Numa analogia com a eletrônica, a própria computação se desenvolveu sem o auxílio do computador e, muito menos, sem o auxílio de técnicas inteligentes que só se desenvolveram mais recentemente. A nanotecnologia não está desenvolvida, mas ela encontra um cenário diferente. Encontra um alto poder computacional, um desenvolvimento avançado, em termos de técnicas, de algoritmos, de modelos, que vão facilitar o desenvolvimento não só das nanotecnologias, mas de qualquer outra área.

IHU On-Line – Como o senhor analisa as pesquisas brasileiras em relação à nanotecnologia?

Marco Aurélio - A pesquisa em nanotecnologia no Brasil já existe e está, para os nossos padrões, tendo um bom desenvolvimento, acontecendo em diversas universidades de todo o Brasil. O governo tem acenado com recursos, ainda que pequenos. Ele tem reconhecido a importância de avançar e desenvolver nessa área, porque, há longo prazo, haverá produtos nanotecnológicos e produtos convencionais. É como ter produtos de primeira e de segunda categoria e, se você não avançar nessa área, terá que comercializar os produtos convencionais, que tem menos eficiência, menor interesse. Isso em qualquer coisa, seja num combustível, seja num fármaco, num produto alimentar ou qualquer equipamento. Pode servir uma analogia semelhante com fitas cassetes e CD’s. Com a presença dos CD’s, que não são nada nanotecnológicos, mas é uma nova tecnologia, os discos de feira desapareceram. Se você só sabe fazer fitas ou discos de feira, você não tem mais mercado. A nanotecnologia afeta todos os itens que nos cercam. Há muita gente intensificando as suas pesquisas, mas o envolvimento é muito grande. E o Brasil, apesar de ter percebido isso, por força de contingenciamentos, não vem investindo o suficiente.

IHU On-Line – De que forma as teorias da mecânica quântica contribuem para o desenvolvimento das nanotecnologias?

Marco Aurélio - Isso é um pouco mais técnico. Pula a matéria nessa dimensão, quando isso é possível, por causa de alguns equipamentos, como o microscópico de forma atômica e outros dispositivos que se tornaram realidade mais recentemente. Vários modelos são substituídos. Ou seja, os efeitos gravitacionais já não são tão importantes como na mecânica clássica, na questão da gravidade. Propriedades óticas também são diferentes. As forças atômicas e moleculares passam a ter que ser consideradas, ou seja, a força de interação, de átomo com átomo, formando uma molécula. Aparecem os efeitos quânticos. O quântico diz respeito a um quanto de energia. E esses efeitos quânticos são aqueles que envolvem as diferentes propriedades óticas, elétricas e magnéticas dos elementos nessa dimensão. Outro efeito muito importante é a área da superfície que, nesse caso dos elementos, é maior por unidade de massa. A área é maior em função da pequena quantidade de material. Em função disso, a reatividade química dos elementos é muito mais forte. E isso é diferente. Por exemplo, se você pega uma moeda, a área dela é um determinado valor, mas ela é muito pequena em proporcional a unidade de massa, já que ela tem muitos átomos. Quando você pega dois ou três átomos, a massa é muito pequena, mas a área é proporcional àqueles átomos, e você tem uma reatividade diferente da reatividade que acontece no mundo da mecânica clássica. Essas coisas não só acontecem, mas são exploradas em beneficio de obter comportamentos diferenciados e, até então, inimagináveis da matéria.

IHU On-Line – Como o desenvolvimento da nanotecnologia no Brasil já pode ser observado?

Marco Aurélio - A nanotecnologia tem emprego em tudo. Os maiores desenvolvimentos ocorrerão naquelas situações onde houver mais investimento. A nanotecnologia está se desenvolvendo para a medicina, para o meio ambiente e para diversos produtos. Você encontra resultados em situações em que ou a aplicação era mais fácil de ser alcançada ou os aspectos de mercado eram mais benéficos. O petróleo é uma área que tem muito dinheiro e os resultados também são mais palpáveis de modo que a área de petróleo, como foi a própria guerra, é uma área de investimento que gerou avanço tecnológico em armamentos militares. Também é capaz de alavancar o desenvolvimento das nanotecnologias, por causa dos valores que ele envolve. Você tem diversas possibilidades. Você quer detectar a presença de materiais em determinado tipo de óleo, detectar gases, filtrar óleo, obter sensores para que informem as características do óleo que está sendo explorado; quer fazer decomposição de poluentes atmosféricos para tratamento de água e de ar; e quer fazer desenvolvimento de materiais mais leves e mais resistentes. Você atua muito na área de armazenamento de hidrogênio e no processo de refino, através do uso de catalisadores nanoestruturados. Enfim, a área de petróleo não só é importante em termos de investimento, mas é uma área que, naturalmente, envolve todas as ciências que formam a nanotecnologia. Ela tem essa interdisciplinaridade como a nanotecnologia tem. Ela trabalha com a química, a física, a matemática, a engenharia, o que é característico da nanotecnologia. Trata-se de uma área interdisciplinar.

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