TEMA 4 - TENDÊNCIAS E INTERFACES DIGITAIS

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19/04/2024, 12:17 Tendências e interfaces digitais
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Tendências e interfaces digitais
Prof.ª Maiara Cancian
Descrição
Tecnologias e cenários inovadores em interfaces digitais, tendências,
pesquisas em andamento, produtos e tecnologias disponíveis no
mercado.
Propósito
Estar alinhado com as tendências tecnológicas em cada área é
imprescindível para profissionais em qualquer setor de atuação. Este
conteúdo aborda os conceitos atuais, seus gatilhos para o futuro e
como essas tecnologias impactam as interfaces digitais e a vida das
pessoas. A constante busca pelas novidades tecnológicas num cenário
está em contínua transformação.
Objetivos
Módulo 1
Internet das Coisas, Computação
Ubíqua e Pervasiva
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Identificar a aplicabilidade da Internet das Coisas e os conceitos
envolvidos em sua concepção.
Módulo 2
Captura de movimentos; realidade
virtual e aumentada
Analisar as principais características da realidade virtual e
aumentada.
Módulo 3
Voz, tato e olfato; inteligência
arti�cial
Reconhecer a importância da voz, do tato e do olfato nos sistemas
computacionais e nas interfaces digitais.
Introdução
Falar de tendências e novas tecnologias é sempre um grande
desafio, pois a cada dia temos algo novo: uma nova versão, uma
nova tecnologia ou um novo produto. Os usuários estão sempre
em busca de novidade e isso faz com que as empresas se
esforcem para estar sempre à frente. Nesse sentido, o mercado
busca profissionais preparados, que não só conheçam as
tecnologias atuais, mas que consigam ver além, prospectar algo
novo.
O módulo 1 apresenta diversas aplicações da Internet das Coisas
em diferentes áreas, relacionando-as com situações do nosso

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cotidiano. Traz também os conceitos de Computação Ubíqua e
Pervasiva, que são os combustíveis da Internet das Coisas,
mostrando como elas se relacionam.
O módulo 2 traz as novidades em interfaces digitais: a realidade
virtual e a realidade aumentada, explicando como essas
tecnologias funcionam e como podem contribuir para as mais
diversas aplicações.
O módulo 3 explora dois dos nossos sentidos, o tato e o olfato, e
o reconhecimento da fala. Apresenta toda a complexidade
envolvida em transportar esses elementos para o computador e
como as aplicações ganham em realidade a cada novo passo
nesse sentido. O módulo também apresenta as tecnologias que
fazem os computadores imitarem os seres humanos,
principalmente a Inteligência Artificial, que tem papel de destaque
nesse quesito.
1 - Internet das Coisas, Computação Ubíqua e
Pervasiva
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car a aplicabilidade da
Internet das Coisas e os conceitos envolvidos em sua concepção.
Ligando os pontos
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Procure no Google o termo Internet das Coisas e veja o que vai retornar.
Certamente, as primeiras imagens a aparecer serão de um ambiente
doméstico: geladeira, ar-condicionado, lâmpadas, tudo se comunicando
via um smartphone ou tablet. Sim, isso é Internet das Coisas (IoT)! Mas
você sabia que a Internet das Coisas tem muitas outras aplicações nas
áreas da saúde, da indústria e do esporte, por exemplo?
A Nike lançou o HyperAdapt, um tênis de corrida controlado por um
aplicativo, e já se prepara para lançar o Huarache, ainda mais moderno.
Para usufruir da tecnologia, o usuário deve ter o tênis e utilizar um
aplicativo, que já está sendo preparado para ser integrado com outros
produtos que ainda estão em estudo.
Esses tênis terão o envio de diversos dados via rede e as luzes de led na
sola poderão mudar de cor segundo a configuração do app. A tecnologia
também permitirá ao usuário personalizar o tênis com o ajuste certo
para os pés, apertando ou soltando o cadarço de acordo com suas
necessidades durante a atividade física. Mas a grande novidade está na
conectividade, que poderá ser controlada por comando de voz,
utilizando o Apple Watch e a Siri, para ajustes no movimento,
concentrando-se na melhoria da performance.
A Nike já possui outros produtos IoT, como a pulseira chamada Nike
FuelBand, que tem como objetivo ajudar os seus usuários a
compreenderem melhor a própria saúde. Essa pulseira registra e
armazena dados no smartphone.
A Internet das Coisas está cada vez mais presente no esporte. Além da
Nike, outras empresas investem em soluções, coletando informações e
enviando para a rede, e com o apoio de Inteligência Artificial e outras
tecnologias, podendo aprimorar o desempenho de atletas em diversas
modalidades.
Após a leitura do case, é hora de aplicar seus conhecimentos! Vamos
ligar esses pontos?
Questão 1
O caso apresenta os tênis da Nike com suas novas tecnologias e
destaca a questão da conectividade. Por que a conectividade é tão
importante para a Internet das Coisas? Assinale a alternativa
correta:
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Parabéns! A alternativa B está correta.
Para ser considerado IoT, é necessário ter uma rede de dispositivos
conectados, além de ter a capacidade de coletar e transmitir dados.
Dessa forma, a conectividade é essencial, e esse foi um diferencial
dos produtos lançados pela Nike.
Questão 2
Quais tipos de serviços e benefícios você imagina que a pulseira da
Nike pode oferecer ao usuário, além de apenas armazenar os seus
dados e disponibilizar serviços simples que outros dispositivos já
ofereciam (sem IoT)?
A
A conectividade não é essencial para IoT, apenas foi
citada por ser o diferencial desse produto da Nike.
B
A IoT é uma rede de dispositivos criada para
conectar e trocar dados com outros dispositivos e
sistemas via alguma rede, dessa forma a
conectividade é essencial.
C
A conectividade existe em IoT, mas sempre entre
dois dispositivos apenas.
D
Sempre que houver conectividade entre dois ou
mais dispositivos, é considerado um IoT.
E
A conectividade permite a troca de informações
entre os dispositivos, mas por serem pequenos
(tênis e pulseira) não podem ter acesso à rede.
A Ela apenas pode mostrar as horas.
B
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Parabéns! A alternativa C está correta.
Para ser considerado IoT, é necessário ter uma rede de dispositivos
conectados, além de ter a capacidade de coletar e transmitir dados.
Além disso, aliados a um sistema de software, normalmente com o
apoio de uma Inteligência Artificial, os dispositivos como a pulseira
indicam cuidados com a saúde e dão dicas de exercício, criando
metas e acompanhando-as.
Questão 3
Essas novas tecnologias apresentadas pela Nike são realmente
inovadoras. Porém, tênis com luzes piscantes já existem há mais de
duas décadas. Um tênis com uma luz piscando é considerado IoT
(Internet das Coisas)?
Digite sua resposta aqui
Chave de resposta
Uma luz piscante em um tênis, ou mesmo pequenos sistemas que
medem distância ou mostram o tempo são chamados de sistemas
embarcados (Embedded Systems), já existem há muito tempo e
têm grande relevância na área da computação. Porém, para fazer
Ela pode mostrar os batimentos cardíacos, porém
off-line.
C
Ela pode realizar análises e indicar cuidados com a
saúde e dicas de exercício, criando metas e
acompanhando.
D Ela pode tocar alarmes quando agendados.
E A pulseira pode cronometrar o tempo da sua corrida.
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parte da Internet das Coisas, o objeto deve ser capaz de estar
conectado e interagir com a rede. Então, no caso dos tênis da Nike,
as novas tecnologias que se conectam com um app no
smartphone têm acesso a uma rede, enquanto os sistemas
embarcados sem acesso à rede não são considerados IoT.
O que as pessoas estão
falando de IoT
Muitas matérias que apresentam o termo Internet das Coisas
descrevem como exemplo uma casa onde o ar-condicionado que,
utilizando sensores, liga seu aparelho de acordo com a temperatura do
ambiente; as luzes mudam a intensidade dependendo da claridade
daquele momento; a geladeira informa via e-mail os produtos que
devem ser comprados; e a cafeteira prepara o café no horário em que
você acorda.
Um exemplo doméstico do cenário IoT.
Sim, esse é um tradicional exemplo de Internet das Coisas, mas ela vai
muito além. Atualmente, é possível encontrar dispositivos IoT tanto em
cenários domésticos quanto no cenário empresarial e profissional. Os
avanços são tantos e tão rápidos que muita gente não se dá conta de
que essa já é uma realidade para todos nós.
A Internet das Coisas é também chamada de IoT, que é
a abreviação do termo original em inglês Internet of
Things. IoT é uma rede de dispositivos conectados à
Internet, capazes de coletar e transmitir dados. Ela não
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se refere a computadores, tablets ou smartphones,
mas a sistemas computacionais embutidos em outras
“coisas”.
Embora o termo IoT tenha ganhado maior destaque nos últimos anos,
ele já existe há mais de duas décadas. Em 1999, um pesquisador do MIT
chamado Kevin Ashton cunhou o termo “Internet das Coisas”. Dez anos
depois ele escreveu um artigo que ficou muito famoso com o trocadilho
“A Coisa da Internet das Coisas”.
Mas então, um objeto ou equipamento
inteligente pode ser chamado de Internet das
Coisas?
A resposta é: depende!
Objetos inteligentes existem há pelo menos meio século. Os sistemas
embarcados (Embedded Systems) também surgiram há muito tempo e
têm grande relevância na área da computação. Porém, para fazer parte
da Internet das Coisas, o objeto deve ser capaz de gerar dados e
interagir com a rede. Então, para responder à pergunta anterior, basta
saber se esse objeto inteligente gera dados e interage com a rede: se a
resposta for sim, então é considerado um IoT, caso contrário, não é.
Sabendo dessa característica importante de geração de dados, imagine
o grande volume de dados gerado pela IoT já que todos esses
equipamentos inteligentes produzem dados o tempo inteiro! É
necessário um grande poder computacional para armazenar, processar
e analisar essas informações.
É por essa razão que a Internet das Coisas é intimamente relacionada
com a computação em nuvem. Ao utilizar uma estrutura de computação
em nuvem, os dados coletados por meio de dispositivos IoT são
armazenados e processados. Os provedores de computação em nuvem
se responsabilizam por toda a capacidade e mobilidade necessárias
(NETO, 2015).
Embedded System
Um sistema embarcado (do inglês, Embedded System) é um sistema
computacional (geralmente um microcontrolador), composto por hardware
e software, que possui uma função dedicada ao dispositivo ou sistema que
ele controla.
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Cloud Computing
A denominação de computação em nuvem, do inglês Cloud Computing,
refere-se à ideia de se utilizar, em qualquer lugar e independentemente de
plataforma, variados recursos computacionais por meio da Internet com a
mesma facilidade de tê-los nos computadores dos próprios usuários.
Portanto, independentemente da aplicação, com Cloud Computing o usuário
não necessita conhecer toda a estrutura que há por trás do serviço.
Cenários de aplicação IoT e a
criação de valor
A Internet das Coisas surge com propostas de pesquisas e fomenta
inovação e aplicações nas indústrias como: tecnologia em
equipamentos (como sensores e atuadores), Internet, ciência de dados,
Inteligência Artificial, entre outros.
A diversidade e o crescimento de aplicações da Internet das Coisas
mostram que todos os setores do mercado estão passando por
mudanças estruturais significativas, entre eles:
 Logística
Utilização de sensores inteligentes (com tecnologia
RFID, por exemplo) como um tipo de etiqueta nas
mercadorias no estoque em um centro de
distribuição, o que permite que seja realizado
rastreio mesmo durante a movimentação dessas
mercadorias. Dessa forma, com o apoio de um
sistema, é possível saber com exatidão a
localização dessas mercadorias, auxiliando a sua
gestão.
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 Agronegócios
Possibilidade de instalar, nas plantações, alguns
sensores meteorológicos destinados a apontar
indicadores relacionados à radiação solar, pressão
barométrica, direção do vento, entre outros fatores.
O mapeamento pode ser realizado com drones, que
conseguem apresentar, em tempo real, informações
sobre o uso da extensão do solo (que é
fundamental para combater secas e evitar
prejuízos).
 Cidades Inteligentes
Ambiente de conexão total, nas grandes cidades,
por câmeras e sensores, que monitoram o fluxo de
pessoas e o transporte, a utilização das vias, o
consumo de água, luz, gás ou Internet. Esse cenário
aliado à organização de dados, Inteligência Artificial
e regras que mantenham esses serviços sempre
em funcionamento e com qualidade é capaz de dar
uma ideia de como podem ser as cidades do futuro.
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A indústria tem a necessidade de respostas rápidas, sempre buscando
maior produtividade e eficiência e, com isso, vender mais (SINCLAIR,
2018). A essência de qualquer negócio é vender alguma coisa de valor
aos clientes. Esse objetivo se resume em criação e monetização de
valor. A Internet das Coisas pode contribuir com a criação de valor
como, por exemplo:
Tornar os produtos melhores, com inovações provenientes da IoT
comercial.
Operar melhor os produtos, aumentando a eficiência operacional,
vindo da infraestrutura IoT.
 Indústria 4.0
Criação de fábricas inteligentes, com sensores e
sistemas embarcados equipando as máquinas e as
tornando capazes de gerenciar as próprias
atividades. Sempre com o apoio de sistemas de
gestão, que são alimentados com os dados
coletados dessas máquinas equipadas, a
performance passa a ser acompanhada, e ações
podem ser tomadas rapidamente, trazendo
vantagens competitivas.
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Suportar melhor os produtos, aumentando a utilização dos ativos,
com IoT industrial.
Criar melhores produtos, com invenções utilizando IoT de
consumos.
A IoT impulsiona as empresas a inovarem, a testarem ecossistemas
diversos (com pessoas, objetos, computadores, smartphones, drones
etc.) e os dados já nos mostram que isso é uma excelente oportunidade
de negócio. Aliada à computação em nuvem, a IoT possibilita às
empresas terem novas oportunidades de negócios e novas fontes de
receita. A geração de dados e a sua gestão trazem às empresas um
autoconhecimento e uma ferramenta de grande valor para o momento
atual e para o futuro: o poder da tomada de decisão.
Relação da IoT com a
Computação Ubíqua e
Pervasiva
Analisando o cenário em que vivemos, estamos cercados de
dispositivos inteligentes, todos conectados à rede, como já foi citado
sobre a IoT, e isso criou uma grande facilidade na comunicação e na
troca de informação. Porém, todo esse “universo” envolve outras
relações tecnológicas, e a ComputaçãoUbíqua e Pervasiva tem seu
espaço nisso, pois está diretamente relacionada à Internet das Coisas.
Antes de conceituar os dois termos dentro da computação,
apresentaremos a seguir a sua definição no dicionário de língua
portuguesa, para que a compreensão seja gradativa:
Ubíquo
Aquilo que está ou existe ao mesmo tempo em toda parte; onipresente.
Pervasivo
Aquilo que tende a se espalhar, infiltrar, propagar ou difundir por toda
parte.
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O termo Computação Ubíqua foi originalmente criado por Mark Weiser
em 1991, no seu artigo O Computador para o século XXI, para se referir a
dispositivos conectados em todos os lugares de forma tão transparente
que o ser humano não percebe que eles estão lá.
Weiser (1991) afirma que “as tecnologias mais profundas são aquelas
que desaparecem. Elas se entrelaçam com o cotidiano até que se
tornem indistinguíveis dele”, sendo esta uma de suas definições para a
computação ubíqua: uma presença pouco notada.
A Computação Ubíqua tem como objetivo integrar a informática ao
comportamento natural das pessoas, de modo que elas não percebam
que estão dando comandos a um computador. Que possa ser acessada
de qualquer lugar, de forma transparente ao usuário (ABDULSATTAR; AL-
OMARY, 2020).
Mas isso já é possível?
Sim, isso já é uma realidade. Você certamente conhece o smart speaker
com assistente virtual (Alexa, por exemplo), que ganhou espaço nas
residências ajudando a automatizar diversas atividades. Usando
comando de voz, você consegue controlar vários itens conectados à
mesma rede da sua casa.
Tempos atrás, só era possível acessar várias funcionalidades desse
dispositivo por meio de um computador, depois vieram os tablets e
smartphones, e agora você pode acessar via smart speaker. Note que,
cada vez mais, você pode acessar seus dispositivos de qualquer lugar,
que é exatamente o que o termo ubíquo apresenta.
Os smartphones também são excelentes mediadores da Computação
Ubíqua, já que são usados para várias funções, como comunicação,
acesso à Internet, entretenimento, troca de informações, transações
financeiras e até mesmo para interagir e controlar outros aparelhos
inteligentes.
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Agora, com as explicações trazidas até aqui, imagine como seria
possível ter uma Computação Ubíqua, com os aplicativos instalados e
os dados salvos na sua casa ou empresa (por exemplo), de forma
centralizada? É algo difícil de imaginar. Se por um lado a Computação
Ubíqua traz a ideia do acesso aos dispositivos de forma transparente
para o usuário, como não fazer isso de forma “espalhada”?
É nesse sentido que o termo pervasivo entra com força total nesse meio
da IoT. O advento da Internet e a computação móvel trouxeram a
possibilidade de descentralização de um ambiente inteligente, onde
entra o conceito da Computação Pervasiva.
Ao contrário das plataformas de computação
tradicionais, em que as aplicações eram instaladas e
seus dados mantidos em ambientes centralizados e
exclusivamente privados, agora pode-se ter os dados
incorporados e continuamente reconciliados em redes
públicas ou privadas descentralizadas.
Um exemplo sobre como os dois conceitos, ubíquo e pervasivo,
relacionam-se pode ser visualizado a partir da seguinte pergunta: você
sabe onde estão armazenados seus e-mails, arquivos Dropbox ou suas
músicas no Spotify?
Afinal, o fato de você poder acessar o seu e-mail de qualquer lugar
(laptop, tablet, smartphone, automóvel, Alexa etc.) consolida o termo
ubíquo, conforme sua definição: onipresente, estar em qualquer lugar.
E você ainda poderia se perguntar: onde e-mails, arquivos ou músicas
estão fisicamente armazenados?
A questão dificilmente nos ocorre, já que basta acessar a plataforma
para que eles estejam disponíveis para você. Como foi demonstrado, a
informação, de fato, encontra-se “espalhada”, armazenada em lugares
diversos, o que nos remete ao termo pervasivo.
Segurança e privacidade em
IoT
Com todos esses dispositivos conectados e espalhados, gerando dados
constantemente, como controlar e regular tudo o que acontece nesse
meio? Por exemplo: se eu conectar um novo dispositivo na minha casa,
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que se comunica com o meu celular via GPS, pessoas com acesso a
essa informação podem saber quando estou em casa ou não. Ou ainda,
dispositivos que controlam questões de saúde; eu posso não querer
essa informação compartilhada com outras pessoas.
Note que o cenário de IoT merece uma atenção especial no que tange à
segurança e privacidade das informações.
Você conhece esses termos? Veja as descrições a seguir
(HINTZBERGEN, 2018):
Segurança da Informação
Estuda os mecanismos de proteção de informações. Na
computação, é responsável pela proteção do sistema
computacional, necessária para preservar o valor das
informações geradas pelos dispositivos. Dessa forma, visa
proteger computadores, dispositivos, dados e tudo o que faz
parte da rede de alguma forma.
Privacidade da Informação
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Baseia-se fortemente no princípio da confidencialidade dos
dados, um direito pessoal e universal que se manifesta como a
garantia de não divulgação de informações particulares e
pessoais, e também como a garantia de anonimato na utilização
de serviços. A privacidade é considerada um dos objetivos finais
da segurança da informação.
Com a Internet das Coisas, os dados são gerados constantemente.
Logo, é necessário não apenas protegê-los, mas também garantir que
seus dispositivos, sensores e atuadores IoT não sejam portas de
entrada para ataques cibernéticos. Por isso, a privacidade é um dos
pontos mais críticos relacionados ao desenvolvimento de novas
tecnologias.
Ao avaliar esse cenário, é possível notar que muitos dispositivos de IoT
não possuem recursos de segurança, pois normalmente são
equipamentos pouco complexos ou robustos que possuem
funcionalidades limitadas.
Ainda pode-se observar outro comportamento: mesmo quando
dispositivos de IoT incluem recursos de segurança, muitas pessoas não
se interessam em configurá-los ou atualizá-los. Você já se preocupou
em verificar as configurações ou recursos de segurança da sua TV, do
computador de bordo do automóvel ou até mesmo da sua fechadura
eletrônica?
Como a popularidade o IoT está aumentando, muitos criminosos
(cibercriminosos) começaram a desenvolver recursos projetados para
atacar dispositivos inteligentes. Dispositivos com níveis baixos de
segurança e com informações pessoais valiosas tornam o cenário
atraente aos mal-intencionados.
Alguns dispositivos inteligentes podem armazenar senhas, números de
cartão de crédito, chaves de criptografia e outras informações sigilosas
em texto simples, o que torna essas informações muito fáceis de serem
interpretadas.
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Veja algumas melhores práticas recomendadas para proteger a
segurança dos seus dispositivos de IoT e proteger a sua privacidade:
 Gerenciar as senhas
Utilizar senhas complexas, fortes e exclusivas para
os dispositivos de IoT – que devem ser trocadas
com frequência – e utilizar mecanismos de
autenticação. Para isso, pode-se contar com
gerenciadores de senha, que auxiliam nessa tarefa.
 Analisar os dispositivos
conectados
Manter conectados apenas os dispositivos
necessários, pois, certamente, alguns deles podem
ser desligados enquanto se dorme ou quando não
há ninguém em casa.
 Realizar as atualizaçõesde
segurança periodicamente
Manter o software dos dispositivos atualizados,
sobretudo quando o update se refere a questões de
segurança.
 Criar redes separadas
Disponibilizar uma rede exclusiva para os
dispositivos IoT, separando-a da rede utilizada pelo
computador de trabalho, além de escolher um
roteador seguro.
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Segurança em IoT demanda mais cuidados que a segurança tradicional,
pois para IoT exige conhecimento de segurança móvel, de rede, de
aplicativos, da Web e da nuvem, além da tradicional segurança dos
sistemas.
Internet das Coisas e as
tecnologias envolvidas
Assista agora a um vídeo em que se apresentam os conceitos e as
tecnologias que norteiam a Internet das Coisas, fornecendo exemplos
de aplicações e explicando como estas podem impactar o cotidiano das
pessoas.
 Procurar por antivírus especí�cos
para IoT
Instalar softwares de antivírus, como o Avast Omni,
pois sempre que a opção de segurança for
específica para o dispositivo, os melhores
resultados serão alcançados.

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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Analise as descrições dos cenários a seguir:
I – Uma empresa que tem câmeras com reconhecimento facial e
identifica o colaborador na entrada, faz o registro, e envia os dados
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atualizados de quantas pessoas estão na empresa para a matriz da
empresa em outro país.
II – Um ponto biométrico, em que os colaboradores fazem seu
registro e de onde, semanalmente, a responsável pelo RH extrai via
pendrive as informações para alimentar manualmente a sua
planilha Excel.
III – Sensores e atuadores ligados a uma rede, gerando dados e
enviando on-line para sistemas de gerenciamento.
IV – Um automóvel com computador de bordo, com várias
funcionalidades off-line, e com software que deve ser atualizado
presencialmente na concessionária.
V – Um sistema de rastreio que, via GPS, envia a sua localização
para a rede, podendo usar o seu automóvel ou seu smartwatch para
geração desses dados.
Quais das alternativas acima representam cenários IoT?
Parabéns! A alternativa D está correta.
Para ser considerado IoT, deve ter uma rede de dispositivos
conectados, porém capazes de coletar e transmitir dados. As
afirmativas verdadeiras apresentam essa comunicação com a rede,
as demais não apresentam essa comunicação.
Questão 2
A Somente a alternativa I.
B Somente a alternativa IV.
C Somente as alternativas I, II, III e IV.
D Somente as alternativas I, III e V.
E Somente a alternativa V.
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O uso da IoT traz muita praticidade e muitos benefícios, mas
devemos sempre lembrar o quão valiosos são todos os dados
gerados e transmitidos no uso dos dispositivos, como dados
bancários, senhas, informações médicas, localização do GPS. Esse
tipo de informação chama muito a atenção de pessoas mal-
intencionadas que podem vir a praticar crimes. As questões
relativas à segurança e privacidade são ainda mais importantes em
um meio tão conectado e “espalhado”.
Considerando esse cenário, assinale a alternativa que apresenta
boas práticas para evitar ações mal-intencionadas:
Parabéns! A alternativa B está correta.
O uso de senha fortes, com caracteres variados, como caracteres
especiais, números, letras maiúsculas etc., dificulta a geração
automática e a cópia das senhas. Não utilizar “padrões” como, por
exemplo: data de aniversário, seu nome, telefone etc., pois pessoas
que tiverem esses seus dados pessoais podem conseguir a senha
utilizando múltiplas tentativas.
A
Utilizar sempre as configurações básicas dos
dispositivos.
B
Optar por senhas fortes, com letras maiúsculas,
caracteres especiais e números.
C
Não realizar a troca da senha, para não ter o risco de
esquecê-la.
D
Não utilizar antivírus para não sobrecarregar os
dispositivos IoT, já que não são robustos.
E
Utilizar sempre uma única rede para tudo o que você
tiver conectado na Internet, para facilitar o
gerenciamento.
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2 - Captura de movimentos; realidade virtual e
aumentada
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar as principais
características da realidade virtual e aumentada.
Ligando os pontos
Quando foi a primeira vez que você ouviu a palavra “metaverso”?
Provavelmente foi em 2021, depois que o fundador da Facebook, Mark
Zuckerberg, divulgou o novo nome da sua empresa, que passou a se
chamar Meta, não foi? Instantes após a inclusão da palavra “Meta” no
Facebook, a palavra “metaverso” entrou para os Trending topics, já que
Meta é um nome derivado da palavra “metaverso”.
No metaverso, que utiliza a realidade virtual em sua concepção, as
pessoas poderão simular atividades do cotidiano da “vida real” no
mundo virtual, utilizando avatares. Imagine, em vez de fazer uma
videochamada, você estar em um metaverso, com seu avatar, sentado
em uma sala e conversando com outras pessoas (avatares). Ou ainda,
você pode sair com algumas pessoas para fazer compras, olhando
vitrines, efetuando compras, pagamentos e muito mais.
O que pode parecer algo novo, não é. Para o mundo dos games, o
metaverso já existe há muitos anos. O Second Life, por exemplo, é um
universo on-line que foi lançado em 2003. Naquela época, a palavra
metaverso ainda não era utilizada nesse sentido (de mundo virtual, on-
line), mas o termo já era apresentado em um livro do autor Neal
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Stephenson, que é um escritor norte-americano conhecido por suas
obras de ficção especulativa.
Se você acha que somente o Facebook embarcou nessa “onda”, está
enganado. Empresas como Microsoft, Nike, Ralph Lauren, Itaú e Stella
Artois vêm investindo forte e criando seus próprios metaversos e
comercializando seus produtos lá. De acordo com a Crunchbase
(plataforma norte-americana especializada em informações comerciais
e de investimentos), em 2021 as startups de tecnologia movimentaram
quase US$10,4 bilhões (R$57,8 bilhões) de fundos de capital de risco, o
que demonstra o grande interesse em investir em mundos virtuais.
Mas o metaverso é apenas uma das muitas aplicações de realidade
virtual. Existem inúmeras outras aplicações que influenciam diretamente
no nosso dia a dia.
Após a leitura do case, é hora de aplicar seus conhecimentos! Vamos
ligar esses pontos?
Questão 1
A Meta, novo nome agregado ao Facebook que propõe uma nova
jornada nas comunicações sociais, trouxe à tona em 2021 o
conceito de metaverso, pouco utilizado até aquele momento.
Assinale a alternativa que descreve o Metaverso com maior clareza:
A
O Metaverso pode ser explicado como um ambiente
virtual imersivo, capaz de reproduzir experiências da
vida real.
B
O Metaverso é exatamente a mesma coisa que o
Facebook, uma rede social, apenas mudou o nome
para Meta a fim de atrair mais usuários.
C
O Metaverso é uma integração de várias redes
sociais.
D
O Metaverso é a única forma de integrar Blockchain
e criptomoedas nas redes sociais.
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Parabéns! A alternativa A está correta.
A empresa Facebook/Meta propõe criar tecnologias que ajudem as
pessoas a se conectarem em um ambiente virtual imersivo, capaz
de reproduzirexperiências da vida real com a utilização de
realidade virtual e aumentada.
Questão 2
O Second Life, criado em 2003, chegou a ter 1 milhão de usuários
em um mês e foi o pioneiro nessa área. Ele trouxe muitas novidades
para a época e muitas empresas fizeram investimentos na
plataforma, oferecendo seus produtos no mundo virtual. Analise as
afirmações referentes ao Second Life:
I – Permitia o uso de avatares personalizáveis.
II – Funcionava somente com o uso de óculos 3D.
III – Não utilizava realidade virtual em sua concepção.
IV – Utilizava realidade aumentada.
Assinale a alternativa correta:
Parabéns! A alternativa C está correta.
E O Metaverso é uma plataforma de videochamadas e
reuniões on-line.
A Apenas as opções I e II são verdadeiras.
B Apenas as opções III e IV são verdadeiras.
C Apenas a opção I é verdadeira.
D Apenas a opção II é verdadeira.
E Apenas a opção III é verdadeira.
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O Second Life foi criado como um mundo que utiliza realidade
virtual em sua concepção e destinava-se à utilização em
PC/notebook. Na época, não se relacionava o seu uso com os
óculos 3D. Ele permitia a personalização de avatares, inclusive com
itens comprados da própria plataforma.
Questão 3
A nova proposta do Facebook, que alterou o nome para Meta, para fazer
relação com o metaverso traz muitos conceitos de realidade virtual.
Então, metaverso e realidade virtual podem ser considerados a mesma
coisa?
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Não são a mesma coisa. Nos dois casos, é oferecida a experiência
virtual imersiva em que os usuários simulam o mundo real, mas
não são a mesma coisa. No caso da realidade virtual, pode ser
pontual, um jogo, um evento, um museu. Já no metaverso se
amplia a percepção dessa realidade virtual para um universo
virtual. Utilizam a mesma tecnologia, mas o conceito de aplicação
é diferente.
Uma realidade alternativa
Entendemos como realidade aquilo que existe de verdade; coisas, fatos
e tudo o que existe no mundo físico. Percebemos a realidade por meio
de alguns órgãos sensitivos, como olhos, ouvidos, nariz e pele, ou seja,
nossos sentidos, e nosso cérebro interpreta e dá significado aos dados
recebidos por nossos “sensores”. Mas há coisas na “realidade” que não
podemos sentir, não é mesmo?
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Sabemos que coisas como luz ultravioleta e ondas de rádio existem,
mas não podemos percebê-los. Mesmo entre os humanos, pessoas
diferentes percebem a realidade de forma distinta, como indivíduos com
daltonismo, por exemplo.
Essa distinção entre realidade e nossa percepção de realidade é a
origem do termo “realidade virtual”. No século XVIII, o filósofo alemão
Immanuel Kant cunhou o termo para se referir à realidade que existe na
mente de uma pessoa, ou seja, sua percepção da realidade.
Com o advento da tecnologia, o termo foi
reutilizado no seu contexto moderno. Então, o
que é realidade virtual atualmente?
Podemos dizer que realidade virtual (ou simplesmente RV) é uma
tecnologia que estimula artificialmente alguns de nossos sentidos por
meio de simulação computacional, de modo que o usuário perceba e
aceite aqueles estímulos como sendo realidade, e que visa induzir uma
experiência, sensação ou comportamentos desejados no indivíduo
(ANTERO, 2021).
Enquanto o usuário está usando a tecnologia de realidade virtual, ele é
“enganado” (no bom sentido) e deve ter a experiência de sentir-se
presente num mundo diferente do mundo físico, real. Chamamos o
mundo apresentado pela realidade virtual ao usuário de mundo virtual.
O mundo virtual pode ser bem primitivo e de baixa resolução, como o de
Minecraft, ou bem próximo do mundo físico, como o de Second Life;
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pode ter “leis da Física” como as nossas ou ser um mundo fantasioso
onde coisas impossíveis podem acontecer. O que vai definir a
experiência do usuário não é a resolução ou a plausibilidade do mundo
virtual, mas sim outras questões-chave, como a imersão e a
interatividade. Isso distingue a RV de algo como simplesmente assistir
a um filme.
A tecnologia de realidade virtual precisa de dispositivos de saída, como
óculos de RV, que ajudam na imersão, e dispositivos de entrada, como
luvas de RV, que ajudam a interatividade. Esses dispositivos fazem parte
da infraestrutura de RV, juntamente com o gerador de mundo virtual, que
é um computador e vários softwares associados.
Dispositivos da RV e o corpo humano.
Do ponto de vista do desenvolvedor de software, a RV é muito complexa,
pois precisa tratar aspectos associados à geometria dos objetos
tridimensionais e transformações geométricas, luz e ótica, fisiologia da
visão humana e percepção visual, renderização dos objetos,
movimentação no mundo virtual, captura de movimentos, áudio e
percepção auditiva, percepção tátil, e muito mais (LAVALLE, 2020).
Realmente não é uma tarefa fácil!
E quais são as tendências futuras? Quais desafios a comunidade
científica está tentando superar?
Um primeiro desafio é a melhoria de interfaces táteis,
que dão a sensação de tocar um objeto. Já existem
luvas que impedem o fechamento da mão quando se
segura um objeto virtual, mas não impedirão o usuário
de cair “no vazio” quando ele se apoia numa parede
virtual, por exemplo.
A percepção tátil de todo o corpo também é um desafio, principalmente
se considerarmos que o tato detecta não só a pressão de um objeto,
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mas também sua textura e temperatura.
Sistemas da década de 1960 (como o Sensorama) incluíam a liberação
de cheiros ao usuário, mas eram uma versão muito rudimentar. Sentidos
como olfato e paladar não têm sido muito explorados pelas interfaces
atuais. Esses sentidos detectam substâncias químicas específicas, e
interfaces que produzam essas substâncias podem ser bem complexas.
A quantidade de movimentos e ações que o usuário pode fazer em um
mundo virtual torna muito difícil a criação de interfaces específicas ou
exige muitos sensores em torno de todo o corpo. Uma tendência é a
criação de interfaces cerebrais, em que sensores ao redor do crânio
detectam campos eletromagnéticos vindos do cérebro e o
“pensamento” do usuário pode ser codificado em ações concretas no
mundo virtual, como levantar um braço, abrir uma porta e praticamente
qualquer outra coisa.
Aumentando nossa realidade
A realidade virtual mostra ao usuário um mundo virtual, inteiramente
criado pelo computador. Mas e se pudéssemos misturar partes do
mundo virtual com o mundo real e vivenciássemos ambos os mundos
ao mesmo tempo? Seria legal, não seria? Pois é isso que faz a realidade
aumentada.
Realidade aumentada (RA) é uma tecnologia que faz a
integração em tempo real de elementos virtuais com
elementos do mundo real, criando uma realidade
mista.
Como exemplos, podemos associar um texto virtual próximo à imagem
de uma pessoa ou um prédio; podemos associar um vídeo explicativo
(virtual) a um objeto real qualquer, como uma pintura ou estátua; ou
mesmo associar muitos efeitos virtuais ao rosto de uma pessoa, como
nos filtros do Instagram.
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Mas como é que algo virtual aparece no mundo real? Como essa
mágica acontece? Assim como na realidade virtual, a realidade
aumentada precisa de dispositivos de entrada e de saída (sensores e
atuadores/displays). Inicialmente, é necessário que um computador
tenha acesso a um vídeo em tempo real do que o usuário está vendo.Isso é feito por uma câmera, e normalmente é a câmera de um
smartphone ou uma câmera acoplada a algum headset de realidade
aumentada.
Depois, softwares de computação gráfica analisam constantemente o
vídeo procurando por elementos “reais” conhecidos. Isso pode ser feito
por meio de marcas ou não. Uma vez que um elemento do mundo real
tenha sido reconhecido e sua posição e orientação na imagem em
relação ao observador seja conhecida, um elemento virtual é anexado
digitalmente próximo à posição desse elemento real no vídeo.
É importante dar ao usuário a impressão de naturalidade ao elemento
virtual, como se ele pertencesse ao mundo real. Por fim, os elementos
virtuais adicionados ou o próprio vídeo com esses elementos anexados
deve ser apresentado ao usuário. Veja três exemplos:
Se o usuário estiver usando um smartphone ou tablet, a própria
tela dele é usada para mostrar o vídeo com os elementos virtuais
que “aumentam” a realidade.
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Se o usuário estiver usando algum headset que permita ver o
mundo real, então apenas os elementos virtuais são projetados
em sobreposição ao mundo real.
Outra opção são os elementos virtuais serem projetados
diretamente no mundo real usando algo como um projetor
multimídia comum, o que não exige do usuário nem
smartphones, nem headsets.
A RA está intimamente relacionada à computação gráfica e à visão
computacional:
Computação gráfica: é a área responsável pela geração
computacional de imagens e vídeos.
Visão computacional: é a área responsável por obter informações
a partir de imagens e vídeos e identificar objetos de forma similar
à nossa visão.
Para que o sistema de RA identifique elementos no mundo real aos
quais ele pode associar elementos virtuais, há duas possibilidades
(FURHT, 2020):
 1) Utilizando marcadores
O bj t l i i l t
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Os objetos ou locais reais em que um elemento
virtual pode ser vinculado são marcados de alguma
forma. Em geral, podem ser:
 a) Marcadores passivos
Como um papel com um padrão impresso (parecido
com QR code) ou mesmo fitas de cores específicas.
É a opção mais simples e fácil de implementar, mas
a presença das marcas também é uma
desvantagem.
 b) Marcadores ativos
Como dispositivos que emitem luz, sendo esta
detectada por câmeras; esses marcadores são
frequentemente constituidos de esfera com um
LED. Essa abordagem é muito comum na captura
de movimentos.
 2) Sem marcadores
N t l t i ã h id
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Quais elementos virtuais deveríamos vincular ao mundo real? Na RA,
chamamos de conteúdo todo e qualquer elemento virtual usado para
aumentar a realidade. O conteúdo pode ser realístico, como um filtro de
embelezamento no Instagram, ou abstrato, como rótulos de texto
mostrando o nome de uma pessoa acima de sua cabeça.
O tipo de conteúdo depende da aplicação, e pode ser explicativo, pode
contar uma história, pode mostrar informações que são invisíveis no
mundo real, servir de entretenimento, e muito mais.
Capturando movimentos
Imagine que você tenha que criar conteúdo para um sistema de
realidade virtual ou aumentada que seja uma animação de uma luta, de
uma dança ou do estouro de uma manada de animais. Como você faria
isso?
Até algumas décadas atrás, provavelmente isso seria feito modificando
ligeiramente a posição de alguns membros (braços, pernas, lábios etc.)
de cada um dos envolvidos na animação em relação à posição no
quadro (imagem) anterior, quadro por quadro.
Para facilitar a criação de modelos tridimensionais que envolvam
movimento, foi desenvolvida a técnica de captura de movimento.
A captura de movimento, do inglês motion capture, também conhecida
como MoCap, é uma técnica que envolve sensores para monitorar
constantemente a posição e orientação de um ou mais objetos
Nestes casos, os elementos reais são reconhecidos
apenas por algoritmos de computação gráfica ou
visão computacional, o que configura um método
mais flexível, pois não exige qualquer marca.
Porém, computacionalmente, é mais complexo.
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(geralmente muitos) no espaço tridimensional e armazenar a sequência
dessas posições ao longo do tempo, representando o movimento
realizado.
Posição
Corresponde às coordenadas (x,y,z) em que o objeto se encontra, a
partir de certo sistema referencial.
Orientação
Corresponde a um vetor que indica a direção para a qual o objeto esteja
apontando.
A captura, em si, possui três etapas principais: o sensoriamento das
posições e orientações dos objetos, o processamento dos dados
amostrados e o armazenamento das informações de movimento dos
objetos. Posteriormente, as informações armazenadas são usadas para
criar animações digitais.
Na etapa de sensoriamento, deve-se obter dados (de posição e/ou
orientação) que permitam identificação e rastreamento de objetos. O
sensoriamento inicia pela calibração adequada dos sensores, o que é
indispensável para que bons resultados possam ser conseguidos
depois. O sensoriamento é feito obtendo a posição de pontos, como
marcadores esféricos.
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Padrões com vários pontos podem ser usados para definir a posição e
orientação de um objeto rígido (como uma caixa ou o antebraço de uma
pessoa). A partir da posição e orientação de corpos rígidos e usando
funções de rotação e translação, pode-se definir um modelo cinemático,
composto por vários corpos rígidos e suas junções, como um corpo
humano, composto por braços, pernas, tronco etc. Isso explica por que
vemos tantas “bolinhas” fixadas nas roupas das pessoas durante a
captura de movimentos.
Existem várias tecnologias que podem ser usadas para rastrear objetos
a fim de obter suas posições e/ou orientações (ANTERO, 2021):
Óptica: baseada em câmeras de vídeo e em algoritmos de
computação gráfica e visão computacional. É a tecnologia mais
popular. Essa técnica pode se basear em câmeras de vídeo
comuns, câmeras de infravermelho ou mesmo câmeras
estereoscópicas que já fornecem informações de profundidade.
Além disso, os objetivos rastreados podem conter marcadores
passivos, ativos ou podem não ter marcadores.
Acústica: um sinal ultrassônico (inaudível) é enviado por uma ou
mais fontes sonoras, reflete no objeto e é recebido por um ou mais
receptores. Conhecendo a velocidade do som e o tempo decorrido
entre a emissão do som e sua recepção, pode-se conhecer a
distância do objeto. Mais de uma fonte e um receptor permitem
conhecer sua posição.
Mecânica: algum sistema mecânico é conectado ao objeto por
meio de cabos extensíveis ou segmentos de “braços”, ou algo
como exoesqueletos. Conhecendo os ângulos dos segmentos ou a
extensão do cabo e seu ângulo, pode-se determinar a posição do
objeto.
Magnética: baseia-se na indução de eletricidade quando um objeto
se move num campo magnético. A eletricidade induzida depende
da distância do campo e da velocidade com que o objeto se move.
Com sensores que detectam campos em três dimensões, é
possível calcular a posição do objeto.
Inercial: utiliza giroscópios e acelerômetros que medem
mudanças na rotação (orientação) e na aceleração de um objeto.
Conhecendo a posição e orientação iniciais, bem como suas
variações, pode-se calcular a nova posição e orientação.
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Capturando e armazenandomais do que movimentos
É comum que a captura de áudio ocorra simultaneamente com a
captura de movimentos quando a aplicação exige. Nesses casos, um
microfone pode estar anexado a cada “ator” (objeto cujo movimento e
áudio estejam sendo capturados).
Os microfones (sensores) podem estar espalhados, normalmente junto
às câmeras quando a tecnologia óptica é usada. Essa solução é
preferida em contextos mais complexos, pois permite que:
Na edição, a posição do áudio seja escolhida. O “espectador” pode
escutar o áudio como se estivesse atrás, na frente ou em qualquer
posição na cena.
o áudio seja usado como coadjuvante para captura de movimento
e determinação da posição dos objetos, pois é uma tecnologia
acústica.
Infelizmente, os dados coletados pelos sensores podem ser
incompletos, inconsistentes ou mesmo estarem errados em virtude de
muitas perturbações possíveis. Portanto, há muito trabalho a ser feito
na segunda etapa, a de processamento.
Durante o processamento, é necessário corrigir ruídos,
desvios ou outras perturbações no sinal, o que pode
ser feito com regressões e médias. Também é comum
que vários dados estejam faltando. Isso ocorre porque
alguns marcadores ficam escondidos de algumas
câmeras, citando um exemplo que ocorre na captura
óptica.
Nesses casos, é necessário inferir qual seriam os valores inexistentes, o
que pode ser feito com técnicas como interpolação ou extrapolação.
Qualquer dado coletado pelos sensores e mesmo os dados corrigidos
ou gerados durante o processamento precisam ainda passar por um
conjunto de regras de validação, ou restrições, que dependem de cada
caso.
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Se as informações não forem usadas em tempo real, então elas
precisam ser armazenadas para posterior geração das animações.
Quais são as informações a serem
armazenadas?
Tudo depende da aplicação, mas em geral há as informações de
movimento (posições e orientações ao longo do tempo) para cada
objeto rastreado, streams (fluxos) de áudio de uma ou mais fontes,
informações de eventuais instrumentos musicais utilizados como sendo
as mais comuns.
As informações de movimentos costumam ser salvas em formatos
proprietários de cada sistema comercial de captura, embora padrões
abertos como Gesture Description Interchange Format (GDIF) e outros
baseados em XML também sejam sugeridos. Como as informações de
movimento de cada objeto, os áudios e as informações de instrumentos
são salvos em arquivos separados e em formatos distintos, é
importante sincronizar cada um deles para poder criar as animações.
Tendo tudo isso, é só usar algum software de computação gráfica e
modelagem 3D para criar animações digitais que serão parte de um
mundo virtual numa aplicação de realidade virtual, ou elementos virtuais
de uma aplicação de realidade aumentada, ou um filme de sucesso em
Hollywood.
Realidade virtual e realidade
aumentada
Assista agora a um vídeo em que se apresentam os conceitos de
realidade virtual e aumentada, explicando como as tecnologias têm se
desenvolvido para dar ao usuário uma maior sensação de
pertencimento ao mundo virtual.

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Falta pouco para atingir seus objetivos.
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Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
De modo geral, no Processamento de Linguagem Natural (PLN),
buscam-se soluções para questões computacionais que requerem
o tratamento computacional da linguagem natural, tanto escritas
como faladas. Já são várias as aplicações que utilizamos no
cotidiano que utilizam PLN e muitas vezes nem percebemos.
Analise os casos a seguir:
I – Digitar um e-mail: envio de um e-mail escrito por você.
II – Caixa de spam: utilização de técnica que compara as palavras
mais comuns em mensagens de spam para validar e-mails e
identificar lixo eletrônico.
III – Ligações: quando você não pode atender uma ligação e utiliza
um aplicativo que faz a transcrição automática para que você possa
ler.
IV – Ao assistir um vídeo no YouTube: quando você opta pela
legenda automática.
V – Ouvir uma música no Spotify: ao selecionar uma música da sua
biblioteca.
Quais das opções citadas utilizam PLN?
A Apenas as opções I e II são verdadeiras.
B Apenas as opções II e III são verdadeiras.
C Apenas as opções I, III e IV são verdadeiras.
D Apenas a opção IV é verdadeira.
E As opções I, II, III e IV são verdadeiras.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
Apenas a opção II não é verdadeira, pois, para fazer parte da
realidade virtual, o dispositivo (no caso, a cadeira) deveria interagir
com a aplicação por meio de sensores e receber os estímulos para
aumentar a imersão.
Questão 2
Sobre os dispositivos fazerem parte da realidade aumentada (RA),
identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas a
seguir.
( ) Dispositivos de entrada são usados para conhecer a posição do
usuário e para onde ele (ou seu dispositivo) está olhando. Entre
eles, estão câmeras, sensores de posicionamento, acelerômetros,
bússolas digitais, GPS etc.
( ) Dispositivos de saída como impressoras, que imprimem o
resultado da interação para armazenamento futuro e análise de
dados do cenário.
( ) Dispositivos de saída como impressoras, que imprimem o
resultado da interação para armazenamento futuro e análise de
dados do cenário.
( ) Displays, que são usados para mostrar a realidade mista, que
podem ser dispositivos móveis (como smartphones), capacetes e
óculos especiais e displays espaciais, que usam projetores
hologramas e outras tecnologias para mostrar os elementos
virtuais diretamente no mundo real.
( ) Computadores, responsáveis por todo o processamento em
tempo real dos vídeos dos dispositivos de entrada e pela geração
dos elementos virtuais apresentados nos displays.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima
para baixo.
A V – F – V – V
B F – V – F – F
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Parabéns! A alternativa A está correta.
Na realidade aumentada, a interação é em tempo real, e o resultado
é apresentado em displays digitais. Impressoras não são
consideradas como meio de armazenar interação, pois isso é feito
armazenando e analisando diretamente no processamento em
tempo real.
3 - Voz, tato e olfato; inteligência arti�cial
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer a importância da voz,
do tato e do olfato nos sistemas computacionais e nas interfaces digitais.
Ligando os pontos
Na década de 1940, Alan Turing propôs o teste de Turing, que tinha
como objetivo verificar em uma conversa se a máquina conseguiria se
C F – F – V – F
D F – V – F – V
E V – V – F – F
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passar por humano sem que a outra pessoa percebesse. Para esse
experimento, foram realizadas as conversas entre humanos (humano
com humano) e outras conversas entre humano e um computador. Esse
experimento foi registrado em seu artigo Computing Machinery and
Intelligence e a partir daí começou a se falar do Processamento de
Linguagem Natural (PLN), já que essa é a área que estuda as
possibilidades de interação entre linguagem humana e a computação.
Apesar de antiga, como não se tinha muitos recursos, o uso da PNL
também era bem limitado. Com os crescentes avanços da computação,
como a larga disponibilidade de dados, computação em nuvem e
InteligênciaArtificial (IA), podemos dizer que a PNL foi aprimorada e
ganhou muito mais recursos para explorá-la.
O Royal Bank of Scotland usa análise de texto, uma técnica de PLN, para
extrair tendências importantes do feedback dos clientes (essa técnica
visa à obtenção das principais e mais importantes ideias de
determinado texto). Essa tarefa era feita manualmente, com pessoas
avaliando um a um, mas o volume dos dados aumentou muito,
inviabilizando a atividade de ser executada dessa forma. Além disso,
esse tipo de trabalho manual é suscetível a erros, principalmente com o
grande volume de dados a ser tratado.
O Royal Bank of Scotland, atualmente, analisa dados de e-mails,
pesquisas e conversas no call center, agora de forma automatizada,
utilizando PLN para identificar a causa da insatisfação dos clientes e
implementar melhorias. Com todos os dados extraídos e com o apoio
de uma poderosa IA, a empresa consegue um Analytics Report dos
feedbacks de seus clientes, podendo identificar um problema específico
ou analisar uma estratégia de marketing, por exemplo.
Após a leitura do case, é hora de aplicar seus conhecimentos! Vamos
ligar esses pontos?
Questão 1
No case do Royal Bank of Scotland, foi utilizada a análise de texto,
que é uma técnica PLN para otimizar a organização dos feedbacks
dos clientes que eram enviados via texto. Com a demanda que o
banco tinha, existem outras técnicas PLN que poderiam ser
utilizadas para apoiá-lo?
A
Análise de texto é a única técnica PLN que poderia
ter sido utilizada nesse caso do Royal Bank of
Scotland.
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Parabéns! A alternativa E está correta.
São várias as técnicas de PLN. Entre as principais, está a de
transformar o texto escrito ou falado em informação que o
computador consiga interpretar. Dessa forma, como o Royal Bank
of Scotland utiliza o método escrito, poderia ser trocado para o
método falado e nesse caso seria utilizada outra técnica PLN, que
também é muito eficiente.
Questão 2
São várias as aplicações de Processamento de Linguagem Natural
(PLN) disponíveis no mercado que já fazem parte do nosso dia a
dia. Dentro desse cenário, avalie as sentenças as seguir:
I – Detecção de spam com base em palavras previamente
indicadas como possíveis spams.
II – Envio de mala-direta para agilizar a comunicação com os
clientes.
B
Os clientes poderiam utilizar hashtags, criando uma
nova sempre que necessário, quando seriam
indexados todos os itens importantes dos
feedbacks.
C
Poderia ser utilizada a computação em nuvem, que
é uma técnica PLN, para solucionar o caso.
D
O resultado seria melhor mesclando-se a atuação
manual de uma pessoa verificando cada um dos
feedbacks e um pouco do uso do PLN.
E
Poderia ser solicitado ao cliente o feedback “falado”
e utilizar o reconhecimento automático de discurso
(Automated Speech Recognition), que é a técnica
PLN responsável pelo reconhecimento da linguagem
falada.
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III – Categorização de e-mails em pastas com base em palavras
que identifiquem tal categoria.
IV – Reconhecimento de voz que identifique padrões de fala, como
em assistentes virtuais inteligentes, por exemplo: Siri da Apple e a
Alexa da Amazon.
Assinale a alternativa correta:
Parabéns! A alternativa C está correta.
São exemplos de aplicações PLN: detecção de spam com base em
palavras previamente indicadas como possíveis spams,
categorização de e-mails em pastas com base em palavras que
identifiquem tal categoria, e reconhecimento de voz que identifique
padrões de fala, como em assistentes virtuais inteligentes, por
exemplo: Siri da Apple e a Alexa da Amazon.
Questão 3
A computação está bastante avançada e as questões vistas até aqui
mostram um excelente desempenho do Processamento de Linguagem
Natural (PLN). Existem desafios nessa área a serem explorados ainda?
A
Apenas as opções I, III e IV são relacionadas com
aplicações PLN.
B
Apenas as opções I e II são relacionadas com
aplicações PLN.
C
Apenas as opções II e III são relacionadas com
aplicações PLN.
D
Apenas as opções III e IV são relacionadas com
aplicações PLN.
E
Apenas a opção IV é relacionada com aplicações
PLN.
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Digite sua resposta aqui
Chave de resposta
Sim, existem muitos desafios. A ambiguidade da língua natural é
algo que o computador tem dificuldade em tratar, por exemplo.
Para o ser humano, questões de falas regionais, gírias e frases
com duplo sentido são fáceis de compreender, mas para o
computador não. A complexidade do desafio aumenta quando
dependemos de o computador interpretar o sentimento. Nos
casos que envolvem emoções, a interação física/pessoal ainda
tem um resultado muito melhor.
Papo inteligente com o
computador
“Oi, Siri. Crie um alarme para as seis e meia”. “Alexa, toque um rock
clássico”. Atualmente já podemos falar com o computador e ele nos
entender e executar comandos. Podemos ditar um texto e, à medida em
que falamos, vemos o texto escrito pelo computador aparecendo na
tela. Como tudo isso é possível?
O Processamento de Linguagem Natural (PLN) é um ramo da
Inteligência Artificial (IA) dedicado a tornar o computador capaz de
entender a linguagem natural de uma pessoa em sua forma escrita ou
falada. Já o Reconhecimento Automático de Discurso (Automated
Speech Recognition – ASR), é uma parte do PLN responsável pelo
reconhecimento da linguagem falada. Algumas etapas fazem parte
desse processo, como mostra a figura a seguir:
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ASR e suas etapas
A primeira etapa da ASR envolve a Fonologia, que é o estudo do som
associado à fala, ao idioma, ou seja, como as palavras e frases soam
quando pronunciadas. O som captado por um microfone é digitalizado,
e o áudio é processado para a extração de informações do sinal (faixas
de frequência, potência, passagem pelo zero, pausa etc.). O áudio é
separado em blocos, que correspondem ao sinal entre duas pausas, ou
seja, uma palavra.
O uso de técnicas de Inteligência Artificial (IA) pode
ajudar a reconhecer padrões de linguagem e quais são
as palavras mais comuns que seguem outras (FACELI
et al. 2021). “Casaco”, e não “casado” pode ser
reconhecido pela IA como a palavra mais comum
depois do verbo vestir, por exemplo. Algumas
abordagens para isso incluem redes neurais,
estatísticas, Modelo de Markov Oculto (Hidden Markov
Model – HMM) etc. O HMM é bastante usado porque é
fácil, simples, confiável e pode ser treinado
automaticamente.
Aplicações mais simples podem apenas escrever o que elas
entenderam, fazendo sentido ou não. Esse é o caso das aplicações que
apenas convertem uma sentença falada em texto, como, por exemplo,
os geradores automáticos de legenda. Porém, para aplicações mais
complexas que precisam extrair significado do que foi dito e executar
comandos, por exemplo, são necessárias mais etapas.
A segunda etapa do processamento é usar informação da sintaxe das
palavras para compreender a estrutura gramatical da sentença, ou seja,
como palavras são colocadas juntas para formar a sentença.
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Interpretadores ou parsers verificam se as palavras reconhecidas se
encaixam nas regras gramaticais conhecidas e assim definem a
estrutura gramatical da sentença. Por exemplo: “Alexa [sujeito], toque
[verbo] um [artigo indefinido] rock [substantivo] clássico [adjetivo]”.
Dica
Dependendo da aplicação, sentenças que não fazem sentido
gramaticalmente podemser rejeitadas, e a “Alexa” pode simplesmente
responder “Não entendi o que você quis dizer”. Se a sentença faz
sentido gramaticalmente, então ela tem um significado, e a aplicação
precisa descobrir qual é.
A próxima etapa costuma considerar a semântica de uma sentença, que
trata do significado de palavras e grupos de palavras. Corresponde a
extrair, de fato, significado do que foi dito. Por exemplo: receber “Alexa,
toque um rock clássico” e começar a tocar uma música de rock.
Para isso, geralmente as regras gramaticais são anotadas com
informações semânticas, que podem ser um algoritmo computacional
que executa uma aplicação passando parâmetros. Pode, por exemplo,
iniciar um aplicativo que seja um tocador de música passando um
arquivo de uma música de rock como parâmetro.
A última etapa, característica de aplicações ainda mais complexas,
constitui a pragmática, que analisa o contexto das expressões. Por
exemplo, alguém pode dizer: “O ventilador está desligado. Como está
quente.” e outra pessoa pode responder “Vou ligar o ventilador”. Imagine
só como é difícil fazer com que um computador possa fazer essa
inferência. É preciso muita inteligência artificial para que ele aprenda
isso, não é mesmo?
Bits de cheiro
Tem crescido o interesse em tecnologia da informação dos cinco
sentidos e em interfaces digitais para os outros sentidos que foram
menos abordados até então: olfato, paladar e tato.
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Imagine um jogo em realidade virtual, com capacete com visor e fones
estéreo, uma interface olfativa e ainda uma roupa háptica (que fornece
sensação de tato). Imagine um fim de uma “fase” em que você esteja
próximo de enfrentar o “chefão” e, à medida que você se aproxima do
local da “batalha”, a cena comece a ficar mais escura e a trilha sonora
fique mais tensa. Você já está acostumado com isso, certo?
Agora, imagine que você comece também a sentir um odor
desagradável e um gosto amargo na boca e, de repente, sinta algo
tocando seu ombro por trás. Muito diferente, não é? É isso que deve se
tornar comum nos próximos anos.
Parece muito legal, mas por que isso ainda não
existe?
Já existe há bastante tempo, mas com os recursos limitados da época.
A máquina Sensorama, na década de 1950, liberava odores aos usuários
e produzia vento no rosto. Porém, era pouco prática.
Interfaces digitais para olfato e paladar foram negligenciadas pela
complexidade desses sentidos, que são sentidos químicos, pois
dependem de complexos sensores químicos que analisam e percebem
moléculas específicas. Os desafios são enormes, pois é impraticável
fornecer ao usuário um dispositivo digital que gere qualquer molécula
que possa existir.
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Além disso, cada indivíduo pode ter percepções e tolerâncias diferentes
para a mesma molécula e há influência conjunta de outros sentidos.
Afinal, quem gosta de uma boa comida sabe que a aparência importa,
bem como o ambiente.
A atual tecnologia de cheiros digitais se baseia em
dispositivos que possuem pequenos repositórios
(frascos) com aromas e que liberam um ou mais
desses aromas, na proporção programada, de maneira
síncrona com o ambiente virtual. Esse é o caso de
displays olfativos como o FeelReal Sensory Mask e o
Vasqo desenvolvidos para se acoplarem a
praticamente qualquer headset de realidade virtual. Até
nove aromas podem ser acoplados no primeiro e 15
aromas no segundo.
As pesquisas mais atuais mostram que, usando alguns tipos de
biossensores, o cheiro que os humanos sentem poderia ser
“catalogado” como um cheiro digital e armazenado em banco de dados.
Em seguida, pode-se utilizar soluções de software para exibir e analisar
os dados do aroma e, com o apoio da IA, seria possível interpretar os
cheiros digitais.
O paladar não é muito diferente, embora a abordagem não seja
reproduzir o gosto de qualquer comida ou bebida, o que seria
praticamente impossível. A ideia principal dos dispositivos de paladar é
produzir, na língua, os gostos amargo, azedo, salgado, doce e umami.
O conceito de sabor é uma experiência perceptiva que combina
indicações de gosto, cheiro, temperatura, toque, visão e som. Portanto,
os mecanismos que criam uma experiência de sabor são difíceis de
entender e de reproduzir digitalmente.
Tocando o mundo virtual
O tato é apenas um de nossos sentidos, mas ele nos permite sentir
muitas coisas diferentes: vibrações, pressão, força, calor, frio, texturas,
choques elétricos etc. Ao contrário dos demais sentidos, o tato não fica
localizado numa região específica do corpo, mas sim distribuído ao
longo de todo o corpo, sendo sentido primariamente pelo maior órgão
do corpo humano, a pele.
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Os displays hápticos como luvas e roupas de RV nos dão o poder de
tornar real todos os toques que fazemos no mundo virtual e sentir
informação provida pelo computador (sentir objetos virtuais ou mesmo
tocar virtualmente em objetos reais). O termo “háptico” refere-se ao tato,
mas podemos dividir os dispositivos hápticos em duas grandes
categorias:
Cutâneos
Geram texturas numa superfície que podem ser sentidas com o toque
da mão, ou então que pressionam a pele dos dedos. Podem também
gerar vento, calor ou frio, pois esses elementos também são percebidos
pela pele.
Sinestésicos
Reproduzem forças de reação (force feedback) ao tentar mover um
objeto ou fazer força sobre ele. Ao contrário do sentido cutâneo, o tato
sinestésico é sentido por músculos, juntas e tendões.
Além disso, também podemos classificá-los conforme a plataforma (ou
paradigma) utilizada, podendo ser:
Com dispositivos que se pode segurar e que são usados para
tocar objetos reais e criar modelos tridimensionais deles ou
então para simular a interação com objetos virtuais, gerando
resistência a alguns movimentos do usuário, como braços
robóticos sinestésicos. Exemplos incluem “Sensable Phantom” e
o “Force Dimension Omega.3”
Dispositivo háptico sinestésico de mesa usado como simulador de cirurgias
odontológicas.
Agarráveis ou de mesa 
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Como telas de smartphones ou outras superfícies táteis em que
o usuário interage com os dedos, por gestos ou que percebem
texturas que são geradas elétrica ou mecanicamente por
computador. São dispositivos cutâneos.
Dispositivos hápticos cutâneos de superfície usados para perceber formas e texturas.
São dispositivos anexados ao corpo, como luvas, roupas e
alguns exoesqueletos. Permitem aos usuários tocarem e
manipularem objetos virtuais (ou remotos) de maneira direta e
intuitiva. Esses dispositivos podem produzir sensações táteis
cutâneas e sinestésicas (force feedback).
Dispositivos hápticos vestíveis na forma de luvas.
O sentido do tato tem se tornado foco de muitas pesquisas e, embora
infelizmente ainda não haja uma roupa háptica, muita coisa bem legal
em interfaces digitais para os cinco sentidos ainda vem por aí.
Nessa área da tecnologia que explora o tato, a Inteligência Artificial (IA)
tem papel fundamental, pois é possível que o computador aprenda e
melhore cada vez mais a sua interação com o mundo por meio do toque,
como os humanos fazem.
Tocáveis ou de superfície 
Vestíveis 
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Os nossos sentidos dentro da
realidade virtual
Assista agora a um vídeo em que se apresenta como os nossos
sentidos impactam na realidade virtual e como as tecnologias têm se
desenvolvido para transferir para o computadora voz, o tato e o olfato.

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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
De modo geral, no Processamento de Linguagem Natural (PLN),
buscam-se soluções para questões computacionais que requerem
o tratamento computacional da linguagem natural, tanto escritas
como faladas. Já são várias as aplicações que utilizamos no
cotidiano que utilizam PLN e muitas vezes nem percebemos.
Analise os casos a seguir:
I – Digitar um e-mail: envio de um e-mail escrito por você.
II – Caixa de spam: utilização de técnica que compara as palavras
mais comuns em mensagens de spam para validar e-mails e
identificar lixo eletrônico.
III – Ligações: quando você não pode atender uma ligação e utiliza
um aplicativo que faz a transcrição automática para que você possa
ler.
IV – Ao assistir um vídeo no YouTube: quando você opta pela
legenda automática.
V – Ouvir uma música no Spotify: ao selecionar uma música da sua
biblioteca.
Quais das opções citadas utilizam PLN?
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Parabéns! A alternativa D está correta.
A caixa de spam utiliza uma técnica estatística de PLN que
compara as palavras mais comuns em mensagens de spam para
validar e-mails e identificar lixo eletrônico; a ligação que foi escrita é
a conversão fala-texto, uma capacidade de PLN; assim como o
YouTube, que gera a legenda automática utilizando PLN para
traduzir a fala e sons do vídeo.
Questão 2
A Sony lançou o seu PlayStation 5 com um joystick chamado
DualSense, que veio com avanços tecnológicos, como gatilhos
adaptáveis e feedback háptico.
I – A sua inovação está somente no design, que é mais ergonômico
que os anteriores.
II – São mais precisos que o sistema de vibração tradicional,
utilizam mecanismos diferenciados e mais pontuais. São capazes
de gerar sensações radicalmente diferentes.
III – A tecnologia é igual à usada anteriormente, pois já é de longa
data que os joysticks vibram nos jogos, aumentando a imersão do
jogador.
IV – Eles são capazes de impor resistência variável aos seus dedos,
como acontece nos jogos.
A Apenas as opções I e II.
B Apenas as opções III e IV.
C Apenas as opções IV e V.
D Apenas as opções II, III e IV.
E Apenas a opção IV.
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Assinale a seguir a alternativa correta:
Parabéns! A alternativa E está correta.
O controle do PS 5, DualSense, tem motores com um novo sistema
de resposta tátil, que utiliza microatuadores lineares, formados por
um ímã e uma bobina cada um, que não giram como os motores
elétricos comuns: deslocam-se para a frente e para trás sobre o
próprio eixo. Eles são capazes de impor resistência variável aos
seus dedos, como acontece nos jogos.
Considerações �nais
Vimos as novidades e tendências tecnológicas na área de interfaces
digitais, com exemplos do cotidiano que refletem a nossa realidade.
Apresentamos os diversos campos de atuação dessas tecnologias.
São muitas as opções disponíveis quando falamos de tecnologia, e o
mais interessante é fazer uma análise detalhada de qual produto se quer
desenvolver, quem serão os clientes, como isso impactará a sociedade e
qual tecnologia é a mais adequada para cada situação.
Note que, falar de tecnologia e tendências pode ser problemático, visto
que a cada dia novidades surgem e é difícil acompanhar. Mas o material
A Apenas a opção I é verdadeira.
B Apenas as opções I e II são verdadeiras.
C Apenas as opções I, II e III são verdadeiras.
D Apenas a opção IV é verdadeira.
E Apenas as opções II e IV são verdadeiras.
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apresentado neste conteúdo vem com a proposta de mostrar
possibilidades e abrir sua mente para o futuro.
Podcast
Ouça agora um podcast que aborda conceitos que norteiam a realidade
virtual e aumentada e que trata sobre como essas tecnologias oferecem
ao usuário a sensação de pertencimento àquele mundo.

Explore +
Quer conhecer um pouquinho do potencial da realidade aumentada?
Que tal assistir a uma demonstração do HoloLens feita no Ted Talks de
2016, Uma visão futurista da era dos hologramas?
Há diferentes formas de interfaces para criar uma interação intuitiva
entre o usuário e o conteúdo de aplicações de AR. Um exemplo é o
projeto SixthSense. Saiba mais assistindo ao vídeo O potencial
espantoso da tecnologia SixthSense, do TEDIndia 2009.
Assista ao filme Ex Machina, de 2014, sob direção de Alex Garland, que
ganhou o Oscar de melhores efeitos visuais. O enredo é sobre um
programador que passa alguns dias na casa do CEO da empresa de
tecnologia em que trabalha, onde conhece Ava, uma Inteligência
Artificial. Ele deve testar as suas capacidades em comparação às de um
ser humano.
Assista ao filme Ready Player One (Jogador nº 1), de 2018, que é um
filme de ação, aventura e ficção científica, produzido e dirigido por
Steven Spielberg.
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Referências
ABDULSATTAR, K.; AL-OMARY, A. Pervasive Computing Paradigm: A
Survey. International Conference on Data Analytics for Business and
Industry: Way Towards a Sustainable Economy, 2020.
ANTERO, K. L. Design e Novas Mídias. Curitiba: Inter Saberes, 2021.
FACELI, K. et al. Inteligência Artificial: Uma Abordagem de Aprendizado
de Máquina. Rio de Janeiro: GEN, 2021.
FURHT, B. Handbook of Augmented Reality. SpringerLink. 2020.
HINTZBERGEN, J. et. al. Fundamentos de Segurança da Informação:
com base na ISO 27001 e na ISO 27002. Rio de Janeiro: Brasport, 2018.
LAVALLE, S. M. Virtual Reality. Cambridge University Press, 2020.
NETO, M. V. S. Computação em Nuvem Nova Arquitetura de TI. Rio de
Janeiro: Brasport, 2015.
SINCLAIR, B. IoT: Como Usar a Internet das Coisas para Alavancar seus
Negócios. Rio de Janeiro: Autêntica Business, 2018.
WANG, D. et. al. Haptic display for virtual reality: progress and
challenges. Virtual Reality & Intelligent Hardware, 2019, pp. 136-162.
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