Por dentro da Ciência

PRÊMIO NOBEL DE FÍSICA 2024 - para descobertas e invenções fundamentais que permitem o aprendizado de máquina com redes neurais artificiais”

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Wed, 09 Oct 2024 14:20:00 +0000

FALA CIENTISTA - POR DENTRO DA CIÊNCIA
PODCAST DA RÁDIO UFSCAR 95,3 FM
TODAS AS TERÇAS-FEIRAS AS 13H30

ouça o podcast

TRANSCRIÇÃO DO PODCAST

Hoje vou comentar a respeito do Prêmio Nobel de Física, que foi divulgado pela Academia de Ciências da Suécia, e que premiou um físico americano (John Hopfield) e o cientista inglês (Geoffrey Hinton), que ao longo da carreira trabalharam com uma área da física, vamos dizer assim que não é apenas da física, mas vai além da física, que está envolvendo exatamente as aplicações atuais, do que a gente chama de aprendizado de máquina e inteligência artificial.

Eles usaram a física para desenvolver métodos, para encontrar padrões em informações. Esse prêmio dessa vez, é dado para um desenvolvimento teórico, que foi feito ao longo de décadas, onde esses pesquisadores tiveram um interesse particular de aplicar alguns conhecimentos de física em algumas áreas.

Na década de 1980, o físico John Hopfield, que é um dos ganhadores do Prêmio Nobel deste ano, começou a se interessar exatamente sobre a questão de como funcionaria o cérebro, como o cérebro poderia aprender. A partir disso, ele começou a tentar reconhecer padrões, que é o princípio que o nosso cérebro desenvolve, conexões com neurônios, através das suas sinapses, então cria padrões. Então, o físico John Hopfield, em 1982, criou um método que poderia então replicar esses tipos de padrões. E esse método, ele baseou exatamente na ideia de aplicar um conceito, chamado de interações entre os spins. Os spins são propriedades, que a matéria tem, em particular os elétrons, que podem exatamente formar cadeias, tipo 0 e 1, padrões como 0 e 1. Então, isso é equivalente do ligado e desligado numa sinapse. O Hopfield, então desenvolveu essa metodologia desses sinais, que era uma coisa da física, e passou usar isso justamente para aplicar em sistemas como de imagens. Então, ele desenvolveu um método que a gente chama de "rede" de Hopfield, que pode exatamente avançar nisso.

E o outro ganhador do Prêmio Nobel, o Geoffrey Hinton, ele desenvolveu um outro tipo de abordagem da gente reconhecer padrões, a partir daquilo que a gente chama da mecânica estatística. A mecânica estatística, é uma área da física, que estuda, por exemplo, os sistemas muito complexos, tem muitas partículas, como um gás. Um gás tem na ordem de bilhões e bilhões e bilhões de partículas, você não pode descrever apenas uma de uma cada vez, você tem que descrever isso em conjunto. Então, ele desenvolveu alguns modelos matemáticos, que justamente poderiam ser utilizados para você reconhecer padrões, e esses padrões, então, faz com que, para cada processo, a máquina vai aprendendo. Essa é a diferença de justamente de um algoritmo normal de computador, dos algoritmos chamados e aprendizado de máquina. Então, ele vão aprendendo os padrões, como nós vamos aprendendo os padrões, a gente sabe, por exemplo, diferenciar um gato, de um cachorro, a partir dos padrões que eles têm. Então, quando uma criança pequena começa a aprender, ela vai reconhecendo alguns padrões, e depois ela vai reconhecer todos os cachorros, como também ela vai reconhecer os gatos a partir desse aprendizado e desse padrão.

Então, utilizando esse método estatístico na década de 1990, eles tinham avançado com esse tipo de análise. Porém, esse todo esse conhecimento ficou meio parado, até nos anos 2000/2010, começou a surgir, então, o interesse de desenvolvimento de máquinas que possam trabalhar com esse aprendizado. Então, a famosa inteligência artificial que nós temos hoje, está justamente trabalhando usando algoritmos que estão baseados nesses princípios físicos, que esses dois cientistas, em maneira independente, foram desenvolvendo ao longo das décadas.

Então, isso é bastante curioso, pois a física tem os seus modelos para descrever a natureza e esses modelos podem ser levados a outras situações diferentes que podem reconhecer esses padrões. Está aí a beleza da física. Os seus modelos, são tão fundamentais que possam alcançar, então, uma diversidade de aplicações. Hoje, a própria física utiliza aprendizado de máquina justamente para peneirar dados, para a por exemplo, desenvolver novos materiais, calcular novas estruturas usando esse conhecimento que é aplicação do aprendizado de máquina e da inteligência artificial.
Essa revolução, que passamos nesse momento, começa, então, muitas vezes, com a gente entender outros tipos de sistemas, entender outros tipos de situações para desenvolver quem sabe, tecnologias revolucionárias. Então, o prêmio Nobel de física desse ano dá o prêmio aos pesquisadores que tentaram, justamente, aprender a encontrar padrões utilizando os métodos físicos. Usaram a física para encontrar padrões de informações. É um assunto bastante complexo e quem sabe voltamos outra hora para sobre isso.

Reatores de Fusão Nuclear serão a solução?

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Tue, 01 Oct 2024 15:15:00 +0000

Reatores de Fusão Nuclear serão a solução?

Ouça essa postagem no podcast Por dentro da Ciência na Rádio UFSCar

Uma alternativa para a produção de energia limpa, que tem sido discutida em muitos países, embora para o Brasil isso tecnologicamente está muito distante, porém existem grandes investimentos, principalmente na Europa, na área da construção de reatores de fusão nuclear. Os reatores de fusão nuclear funcionam diferentes dos reatores nucleares que conhecemos hoje. Os atuais reatores são baseados na fusão do urânio. Quando se quebra o átomo de urânio, ele libera uma enorme quantidade de energia.

Do ponto de vista de eficiência energética, esses reatores nucleares são muito interessantes, pois uma pequena alguns quilos de urânio conseguem manter uma usina nuclear funcionando, por um longo tempo, chegando até alguns anos. Porém, como todos nós sabemos, o grande problema são os rejeitos radioativos, que essas usinas geram, sem contar os desastres que podem acontecer quando houver algum problema na usina, como aconteceu em Chernobyl há quase 40 anos atrás, bem como o que ocorreu mais recentemente em há cerca de 14 anos, no Japão, da usina de Fukushima, que também teve problema de vazamento radioativo.

No caso das usinas de fusão nuclear, ao contrário de você quebrar um átomo, você funde os átomos. Esse é o processo que o nosso Sol utiliza para fazer a fusão nuclear. O Sol converte os núcleos de hidrogênio no seu interior, devido às suas altas temperaturas no núcleo de hélio. E nesse processo parte da massa desses núcleos de hidrogênio, que nada mais do que são prótons, se convertem energia, a partir da famosa equação de Einstein, E=mc², onde m é a massa e c é a velocidade da luz. Dessa forma, então uma pequena quantidade massa é capaz de gerar uma grande quantidade de energia.

A fusão nuclear, ela já foi desenvolvida, mas é infelizmente utilizada nas armas nucleares. As atuais armas nucleares são baseadas na fusão nuclear, no qual uma bomba convencional feira de urânio, pelo processo de fissão nuclear produz altíssimas temperaturas, para que provoque a fusão desses núcleos de hidrogênio liberando enorme quantidade energia, porém nesse caso de forma descontrolada.

A busca de reatores de fusão nuclear já vem de mais de 50 anos, no desenvolvimento dessa tecnologia. E ela ainda esbarra em muitos problemas, embora grandes avanços foram feitos. Contudo, ultimamente algumas pessoas têm apostado que nas próximas décadas poderíamos já ter reatores de fusão nuclear, comerciais, ou seja, produzindo quantidades de energia bastante altas, para substituir nosso atual modelo de produção de energia.

A grande diferença dos reatores de fusão nuclear é que os resíduos radioativos são muito baixos e há possibilidade de criar muita energia, ou seja, uma energia com um baixo impacto na produção de carbono nesse processo. Embora alguns projetos têm avançados, como foi o caso do JET, Joint European Torus, que foi desenvolvido por quase 20 anos e terminado em 2023, gerou bastante avanços na pesquisa. E nesse momento, existe o projeto do ITER, que é um projeto internacional que está na França, justamente para desenvolver ainda um reator de pesquisa para resolver alguns problemas.

O detalhe que essas máquinas conseguem produzir a fusão nuclear, porém, elas consomem muita energia. Até hoje, os resultados da fusão ainda são deficitários, porque o processo de fusão nuclear para ser controlado é muito complexo. É necessário atingir altíssimas temperaturas e não existem materiais para isso. A alternativa é gerar intensos campos magnéticos para manter a matéria confinada. Há muitas perspectivas e existem estímulos para imaginar aplicações de fusão além da geração de energia, porém, os últimos resultados indicam que, somente por volta de 2040, o ITER, que seria a máquina mais desenvolvida para isso, começará a fazer os primeiros testes de fusão, talvez, com saldos mais positivos.

Essa fonte de energia poderá ser uma grande solução para o nosso mundo, mas não vai resolver o nosso problema imediato do aquecimento global. Talvez, somente, no final do século XXI, início do século XXII, essa energia talvez esteja disponível para nós. Portanto, nesse momento, precisamos continuar investindo em outras formas de energia, como já tem sido desenvolvido a energia solar e a energia eólica para avançarmos e vencer o desafio da diminuição, da emissão de carbono em nosso planeta, e como consequência disso, diminuir os efeitos do Aquecimento Global

Aplicações de materiais termoelétricas melhoram a eficiência das células solares

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Wed, 04 May 2022 17:14:00 +0000

Utilizar materiais que tenham o efeito termoelétrico em células solares permite um aumento da eficiência da produção de energia elétrica, como também permitem que elas produzam durante a noite. Ouçam no podcast Por Dentro da Ciência na CBN São Carlos

O campo magnético da Terra

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sat, 22 Jan 2022 11:22:00 +0000

O campo magnético da Terra protege a Terra de partículas com altas energias que vem do Sol e e do espaço interestelar e também ajudam muitos animais a se orientarem. Ouçam no Podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara

Uma nova possibilidade para permitir a visão para pessoas cegas

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Fri, 07 Jan 2022 18:14:00 +0000

A possibilidade de utilizar um implante que permita visão a partir de estímulos elétricos no cérebro. Ouça no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara.

Por que o ano começa em Janeiro?

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Fri, 31 Dec 2021 22:31:00 +0000

Por que o ano começa em Janeiro? Janeiro já foi 0 11o. mês do calendário. Além disso, nos próximos dias a Terra estará no seu periélio com o Sol. Ouçam no meu podcast "Por dentro da Ciência" na CBN São Carlos

Lançamento do Telescópio Espacial James Webb no dia de Natal

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Tue, 28 Dec 2021 15:21:00 +0000

No dia de Natal foi lançando o telescópio James Webb que enxergará mais longe no tempo e no espaço que o famoso Hubble. Além disso, poderá descobrir evidência de vida em planetas extrassolares. Ouça no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN São Carlos

Retratos do Passado

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Thu, 23 Dec 2021 20:57:00 +0000

Meu novo artigo na Ciência Hoje - Retratos do passado. O agora não existe. Apenas percebemos o passado

Uma verdade (talvez, chocante): o ‘agora’ não existe. Mesmo se estivermos olhando para um objeto ou uma pessoa a poucos metros de nós, somos capazes apenas de ver o passado. E, quando observamos o cosmos, essa história fica ainda mais impressionante

Em nossas relações cotidianas, temos a experiência de viver o presente. Em um instante, o que percebíamos ficou no passado, e o próximo segundo trará um futuro à nossa espera. Lembramo-nos do que fizemos há uma hora ou até há décadas e imaginamos como será o amanhã.

Para não nos esquecermos, inventamos várias maneiras de guardar nossas lembranças. Além da tradição oral, na qual transmitimos nossa cultura por meio da fala de uma geração para a outra, pinturas rupestres e, depois, a escrita foram as primeiras formas de guardar nossa história.

Hoje começa o verão e o Sol nasceu no Leste e se põe no Oeste.

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Tue, 21 Dec 2021 19:35:00 +0000

Hoje começou o verão. Ouçam na minha coluna "Por dentro da ciência" o que muda com o início da nova estação.

Como as mutações genéticas alteram os seres vivos?

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 29 Nov 2021 21:25:00 +0000

Uma nova variante do COVID-19 foi detectada. Por que isso acontece e porque as mutações são fundamentais para a evolução das espécies. Ouça no meu Podcast Por dentro da Ciência na CBN São Carlos

Influências Lunares

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sun, 28 Nov 2021 11:44:00 +0000

A Lua afeta as marés e o comportamento de animais, como mostram resultados científicos.Mas ela afetaria fatos corriqueiros de nosso cotidiano, como cortes de cabelo, poda de plantas e partos?A resposta está na minha coluna Desvendo o Cosmos na Ciência Hoje.

Olhando para o Céu e para o passado

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Fri, 26 Nov 2021 20:16:00 +0000

Olhando para o Céu e para o passado. Ouçam no podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara sobre as estrelas da constelação de Órion.

A burocracia atrasa a volta do Homem à Lua

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Thu, 25 Nov 2021 17:30:00 +0000

Não é apenas no Brasil que a burocracia atrapalha a pesquisa. A volta do Homem para Lua foi adiada devido a uma disputa na licitação da Cia que desenvolveria o foguete para levar a capsula até a lua. Ouçam no podcast Por dentro da Ciência na CBN São Carlos.

Eclipse parcial da Lua mais longo dos últimos 580 anos

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 22 Nov 2021 16:19:00 +0000

No dia 19 de novembro houve Eclipse parcial da Lua mais longo dos últimos 580 anos.

Esse foi o assunto do meu podcast "Por dentro da Ciência"na CBN Araraquara

A vida e morte das estrelas

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 08 Nov 2021 20:28:00 +0000

As estrelas tem o seu tempo de vida.... ouçam no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN São Carlos

A fusão nuclear como alternativa para fonte de energia renovável

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sat, 06 Nov 2021 15:52:00 +0000

Uma alternativa energética que já tem investimento de muitas companhias que estão de olho no futuro das energias renováveis. Ouça no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara

https://www.cbnararaquara.com.br/multimidia/podcasts/SOM,0,0,102302,A-transformacao-da-energia-nuclear-em-eletrica.aspx

Um possível futuro do nosso sistema Solar

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sun, 31 Oct 2021 17:36:00 +0000

Descoberta de um sistema de planetas ao redor de uma anã branca mostra como será o destino do nosso sistema solar daqui alguns bilhões de anos. Ouça no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara

Desvendando o Cosmos - Desvendando o complexo

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sun, 24 Oct 2021 23:40:00 +0000

O Nobel de Física deste ano reforçou uma das grandes virtudes dessa ciência: compreender, por meio de modelos, o âmago de sistemas altamente complexos. Os trabalhos premiados tratam do clima e do magnetismo da matéria. Vejam na minha coluna na Ciência Hoje de outubro de 2021

Queda no investimento na ciência ainda é assunto na CBN

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Sun, 24 Oct 2021 23:33:00 +0000

Ainda estou comentando os cortes nos orçamentos da Ciência e Tecnologia feito pelo governo federal. Ouçam no meu podcast Por dentro da Ciência na CBN Araraquara

As fases da Lua na Coluna Por dentro da Ciência na CBN Araraquara

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Tue, 06 Apr 2021 20:56:00 +0000

Minha coluna na CBN Araraquara falando sobre as fases da Lua

https://www.cbnararaquara.com.br/multimidia/podcasts/SOM,0,0,74830,Entenda+as+fases+da+lua+o+satelite+natural+do+planeta+Terra.aspx

Vinhos que foram para o espaço

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 05 Apr 2021 18:54:00 +0000

Minha coluna na CBN São Carlos. Como a ausência da influência da gravidade pode afetar vinhos.A Space Cargo, empresa responsável pela experiência escolheu esse vinho  com base em critérios enológicos e que a preferência era de um vinho bem estruturado, dominado por uma única casta, no caso a Merlot.

https://www.cbnsaocarlos.com.br/multimidia/podcasts/SOM,0,0,74852,Colunista+fala+sobre+doze+garrafas+de+vinho+que+foram+para+Estacao+Espacial+Internacional.aspx

Por dentro da Ciência na CBN Araraquara - 95,7 FM

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Fri, 02 Apr 2021 18:14:00 +0000

Coluna na CBN Araraquara sobre o buraco negro supermassivo que está no centro do galáxia M87

o buraco negro supermassivo que está na galáxia M87

https://www.cbnararaquara.com.br/multimidia/podcasts/som,0,0,74564,conheca+o+buraco+negro+supermassivo+que+esta+na+galaxia+m87.aspx

Voltando ao Por dentro da Ciência

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Fri, 02 Apr 2021 17:58:00 +0000

Depois de muito tempo vou voltar a publicar aqui no Por dentro da Ciência, para aproveitar esse espaço no qual posso colocar as minhas ideias de uma maneira livre em ampla. Os comentários sempre são bem vindos!!!

Lançamento do Livro Física sem mistério

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 05 Oct 2020 19:51:00 +0000

Lançamento do Livro Física sem mistério

Retrocessos: financiamento e pseudociência

noreply@blogger.com (Adilson J A de Oliveira) — Mon, 09 Sep 2019 16:54:00 +0000

Coluna Desvendando o Cosmos:
Ciência Hoje - Agosto - 2019

No momento em que a pesquisa no Brasil sofre retrocesso em seu financiamento, outro fato ‒ tão preocupante quanto ‒ ganha espaço nesse cenário desalentador: a pseudociência.

A ciência é uma das mais bem elaboradas construções do pensamento humano. É uma obra realizada há séculos por diferentes atores, baseada principalmente em acertos e erros. Afinal, a principal qualidade da ciência é justamente a de ser suscetível a mudanças, quando novos fatos colocam à prova conceitos e ideias estabelecidas há muito tempo.

Mudanças radicais sempre ocorreram ao reformularmos profundamente nossa compreensão da natureza. Exemplos: i) a revolução copernicana, que tirou a Terra (e, por consequência, os humanos) do centro do universo, no século 16; ii) a revolução darwiniana, mostrando, cerca de 300 anos mais tarde, que as espécies biológicas se modificam ao longo tempo; iii) o advento da física moderna, no início do século passado, com o estabelecimento das duas teorias da relatividade, do físico de origem alemã Albert Einstein (1879-1955), e a física quântica, que lida com os fenômenos do universo atômico e subatômico.

acesse a coluna integral no site da Ciência Hoje

http://cienciahoje.org.br/artigo/retrocessos-financiamento-e-pseudociencia/