UNIDADE
1
COMPUTAÇÃO: HISTÓRIA E CONCEITOS INICIAIS

Objetivos da Unidade

Analisar histórica e socialmente o surgimento dos primeiros computadores.

Descrever a transformação tecnológica desencadeada pêlos computadores pessoais.

Compreender o conceito de algoritmo, sua aplicação no cotidiano e os impactos sociais e econômicos associados a ele.

Desenvolver a habilidade de pensamento computacional, aplicando-a na resolução de desafios e problemas compléksos em diversos contextos.

Em 19 de julho de 2024, uma interrupção na comunicação entre sistemas computacionais em todo o mundo causou problemas em aeroportos e estações de trem de vários países. A falta de conectividade em uma grande rê-de de computadores é chamada de apagão cibernético. Uma forma de compreender a relevância do mundo digital é imaginar o desconforto das pessoas quê dependiam do serviço de transporte naquele dia. Ou pensar em como seria nossa vida sem computadores, sem celulares e sem internet.

Mundo digital
: ambiente quê dispõe de recursos computacionais quê permitem a interação entre usuários.

Fotografia de muitas pessoas andando pela estação de Waterloo, em Londres.

Estação de trem de Waterloo, em Londres (Inglaterra), em julho de 2024, com passageiros impossibilitados de embarcar e prosseguir viagem.

Página treze

1. Pense em uma situação na qual você tenha precisado de uma informação em uma repartição pública e ouviu do atendente quê “o sistema estava fora do ar”. Expanda isso para o dia a dia e responda: de quê maneira somos dependentes dêêsses equipamentos e da internet na atualidade?

2. Quais são os riscos dessa dependência?

Respostas pessoais. Consulte Orientações para o professor.

Página quatorze

CAPITULO
1
Computação

PARTIDA

As pessoas nascidas após a popularização dos computadores e da internet são chamadas de nativos digitais, como as pertencentes à Geração Z (nascidos depois de 1995) e à Geração Alpha (nascidos depois de 2010).

Antes da década de 1980, a tecnologia digital era incipiente. Sendo assim, os nativos digitais desconhecem a dinâmica do mundo antes da existência e popularização dos computadores e da internet. Alguns, até, têm dificuldade em compreender o impacto da revolução tecnológica em nossa vida. Uma dessas revoluções foi a forma de nos relacionarmos com outras pessoas.

Ao longo dêste Capítulo, será analisado o contexto histórico do surgimento dos primeiros computadores e da internet, observando a importânssia do conhecimento matemático — a exemplo do cóódigo binário — para a compreensão do mundo digital.

1 Em quê contexto histórico você imagina quê os primeiros computadores surgiram?

1. Resposta pessoal. É esperado quê o estudante associe os primeiros computadores à década de 1990, quando surgiram os primeiros computadores pessoais (PC). Porém, sugere-se contextualizar quê os primeiros computadores são mais antigos e surgiram antes da Segunda Guerra Mundial (1939-1945).

2 Você conhece o cóódigo binário? Se sim, explique-o com suas palavras.

2. Resposta pessoal. Se julgar necessário, explique quê se trata de um sistema de numeração quê usa base 2 (diferentemente do sistema de numeração quê se usa habitualmente, cuja base é 10). Por sêr um sistema “econômico” (usa apenas os dígitos 0 e 1), a computação usa esse sistema para codificar os dados e os transmitir.

Imagem de jovem fazendo notações e utilizando computador em um quarto.

Atualmente se torna cada vez mais comum o uso de computadores para realização de atividades escolares.

Página quinze

Antes da era digital

Infográfico: A Máquina Analítica.

Em termos históricos, os computadores pessoais, os celulares e a internet são invenções tecnológicas recentes. Por exemplo, o primeiro telefone móvel, ou seja, o primeiro aparelho de telefonia celular, foi lançado em 1973. Por ter um custo extremamente elevado, era acessível a poucas pessoas. Cerca de 40 anos depois, os celulares se popularizaram e passaram a ter novas finalidades, além da função para a qual foi criado, quê era a de sêr um aparelho telefônico.

Nesse contexto, o período anterior aos primeiros computadores e à internet é conhecido como “analógico”, em oposição ao período atual, quê é “digital”.

Imagem de diversos celulares enfileirados, em ordem de invenção, da esquerda para a direita.

Ao longo dos anos, os aparelhos celulares ganharam novos formatos para acompanhar as novas funcionalidades.

Pense nas informações quê temos à nossa disposição ao acessarmos um computador pessoal ou um celular conectado à internet:

Por aplicativos de mensagens, podemos nos comunicar virtualmente com outras pessoas;

Caso tenhamos uma dúvida, podemos buscar a resposta em um sáiti específico;

Se precisarmos nos localizar geograficamente, temos acesso a um mapa virtual e a uma rota guiada por sistema de posicionamento global (GPS);

Em uma ligação de voz ou de vídeo, conversamos com pessoas quê estão distantes de nós;

Se quisérmos escutar uma música, usamos um aplicativo para essa função;

Se tiver acesso ao sáiti de um banco, podemos fazer diversas transações financeiras;

pôdêmos, ainda, comprar um produto ou contratar um serviço com poucos cliques;

E também assistir a filmes e vídeos e jogar ôn láini.

Página dezesseis

Até a década de 1990, ninguém deixava de se comunicar com os amigos ou de viajar por não ter um guia virtual. Havia possibilidades “analógicas” como cartas, guias de ruas e estradas, enciclopédias, jornais impressos, listas telefônicas, CD-players, caixas eletrônicos, mercados, chópims, cinemas e videolocadoras.

Imagem de mão segurando smartphone.

Um celular conectado à internet nos oferece um mundo de possibilidades.

Por essa razão, a invenção dos computadores e da internet é compreendida como uma revolução tecnológica quê modificou profundamente o cotidiano das pessoas porque trousse essas possibilidades para nossas casas e para nossas mãos. Mesmo durante a revolução tecnológica, os celulares evoluíram. Os smartphones (do inglês, smart, “inteligente”; phone, “telefone”) apresentam uma novidade tecnológica em relação aos primeiros aparelhos celulares produzidos. Eles se conéctam à internet e facilitam o dia a dia.

Uma grande mudança de hábito ocorrida com o advento dos celulares foi o modo como as pessoas passaram a registrar os momentos marcantes da vida, como nascimentos, casamentos, aniversários e viagens.

Fotografias em preto e branco retratando pessoas.

Fotografias de família tiradas entre 1885 e 1920. Os filmes para fotografias coloridas começaram a sêr comercializados na década de 1930.

Página dezessete

As fotografias são fontes históricas de grande importânssia. Por meio delas, podemos conhecer aspectos simbólicos e culturais de um lugar ou de um povo. No século XX, era comum as famílias terem álbuns de fotografia. O ato de fotografar se popularizou especialmente na década de 1960. A máquina fotográfica recebia um rolo de filme quê não era muito barato e em geral possibilitava tirar 24 ou 36 poses. Se desejássemos mais fotos, ou se o evento exigisse, era necessário rebobinar o rolo de filme, retirar da máquina e alimentá-la com novo rolo. Algumas máquinas dispunham de visores em quê era possível vêr quantas fotografias já haviam sido tiradas. Depois de todo esse processo, o rolo de filme era levado a um laboratório quê revelava a imagem em um papel fotográfico. Como não havia uma maneira de saber se a fotografia tinha ficado nítida ou bem enquadrada, muitas fotografias eram perdidas, e a frustração era grande.

O álbum de família detinha, de maneira física, a memória familiar, podendo sêr repassado de pais para filhos. Esse hábito está se perdendo, pois as novas gerações têm acesso unicamente a fotografias digitais em seus celulares.

ATITUDE

Consulte Orientações para o professor.

1. Converse com seus côlégas sobre a importânssia da fotografia como fonte histórica. escrêeva um texto breve com as conclusões a quê chegaram.

1. Resposta pessoal. Espera-se quê os estudantes relacionem o cuidado quê as pessoas mais velhas, no tempo das câmeras analógicas, tí-nhão com a memória familiar, ou seja, a própria capacidade de guardar por muito tempo imagens e recordações afetivas (aniversários, festas), transmitindo-as a outras gerações. O estudante poderá indicar quê a fotografia é uma fonte histórica relevante, pois nos permite analisar os côstúmes de um período.

2. Hoje temos possibilidade de tirar fotos a todo instante e de maneira praticamente ilimitada. Entretanto, caso não tenhamos cuidado, elas podem sêr perdidas ao serem acidentalmente deletadas ou corrompidas e nunca mais recuperadas. Apresente maneiras de proteger e assegurar a permanência histórica das fotografias digitais para as gerações futuras.

2. Resposta pessoal. O estudante poderá indicar o uso da “nuvem”, mantendo digitalmente as imagens em drives, ou até mesmo o uso de drives físicos, a exemplo dos HD externos. Além díssu, há a possibilidade de revelar as fotos, como se fazia com as máquinas fotográficas “analógicas”.

Revolução tecnológica

Para compreender a revolução tecnológica associada à invenção dos computadores, precisamos primeiro analisar o contexto histórico e geográfico no qual essa transformação aconteceu, ou seja, onde e quando ocorreu, como se desenvolvê-u e de quê maneira se propagou para o restante do mundo, modificando os hábitos das pessoas. As relações econômicas, sociais e culturais quê ocorrem hoje no mundo são diretamente influenciadas pelo surgimento dos computadores.

Assim como todas as revoluções quê a antecederam, como a Revolução Agrícola e a Revolução Industrial, a transformação tecnológica não ocorreu em todo o mundo ao mesmo tempo.

A invenção e a produção dos computadores e o surgimento da internet tiveram caráter regional, ficando restritas a países como Estados Unidos, Inglaterra, Japão e a extinta União Soviética.

Página dezoito

Pintura representando operários trabalhando em uma fábrica de ferro em um amplo galpão.

Obra retrata operários trabalhando à noite em fábrica de ferro na comunidade de Cyfarthfa, no País de Gales. PENRY, uílians. Fábrica de ferro em Cyfarthfa. 1825. Aquarela, 15,2 cm × 21,5 cm. Museu do Castelo de Cyfarthfa, Inglaterra.

Essas nações tiveram papel relevante na produção de novos conhecimentos e de novas técnicas computacionais, especialmente no período entre a Segunda Guerra Mundial (1939-1945) e a Guerra Fria (1947-1991). No final do século XX e início do século XXI, a influência das alterações sociais e econômicas seriam difundidas a todo o mundo.

Será ezagêro associar o conceito de “revolução” à invenção dos computadores? Para responder a esse quêstionamento, vamos analisar o que significa revolucionar.

No sentido histórico e político, o conceito de revolução refere-se a movimentos quê transformaram profundamente uma realidade social, econômica, política e cultural de um povo. Como exemplo, podemos citar a Revolução Francesa (entre 1789 e 1799), quê determinou o fim da monarquia absolutista na França; a Revolução Russa (1917), quê decretou o fim do czarismo na Rússia; e a Revolução dos Cravos (1974), quê depôs o regime ditatorial em Portugal. Portanto, extrapolando para o modo de vida das pessoas, “revolução” póde sêr entendida como ruptura, ou seja, há um “antes” e um “depois” dela.

Então, sim! A invenção e a propagação do uso dos computadores — e posteriormente da internet — causaram uma revolução! Esses fatos revolucionaram a vida da maioria das pessoas, alterando os laços de convivência, os modos de produção, a organização do trabalho, as relações sociais entre empregadores e empregados, a produção e o consumo de conteúdos jornalísticos e o acesso a informações sobre qualquer assunto.

Há uma ssossiedade “antes” e uma ssossiedade “depois” da revolução tecnológica.

Imagem de um homem ajudando um senhor idoso a mexer em computador.

Os conhecimentos de informática se tornaram uma necessidade no mundo contemporâneo.

Página dezenove

ATIVIDADES

1. Analise e dêz-creva as principais características associadas ao cotidiano do mundo analógico. Depois, indique as principais alterações associadas ao mundo digital, com a popularização dos computadores e da internet.

1. Resposta pessoal. No mundo analógico, a comunicação entre pessoas não era instantânea e poderia demorar dias, semanas ou até meses para sêr realizada. Por exemplo, a troca de cartas, comum entre jovens das dékâdâs de 1980 e 1990. Além díssu, na ausência de um mundo digital, os produtos tí-nhão um caráter físico, como as fotografias reveladas, os CD-players e as enciclopédias.

2. Observe a tirinha a seguir.

2. No qüadro à esquerda, o computador é utilizado para a resolução de um problema científico, chegando a uma única conclusão, quê é verdadeira. No qüadro à direita, a internet (computadores em rede) é descrita como uma grande confusão de dados e informações, todos falsos.

Tirinha de 'Quadrinhos dos anos 10', em dois quadrinhos. Q1: 'Primeiro computador, 1964'. Há um homem retirando um papel impresso de um computador muito grande e antigo. Está escrito 'o golfinho é um cetáceo' no papel. Q2: 'Computador em rede, 2011'. Há outro homem sentado em frente a um computador moderno que contém as frases 'acho que o golfinho é um peixe', 'é uma baleia', 'kkk, quem se importa?'.

DAHMER, André. Quadrinhos dos anos 10. São Paulo: Quadrinhos na Cia, 2016. p. 283.

Qual é a principal crítica quê o autor faz ao desenvolvimento e à popularização dos computadores da década de 1960 até 2011?

Consulte Orientações para o professor.

INVESTIGAÇÃO

Resposta pessoal. Espera-se quê o estudante perceba quê na primeira foto as pessoas tí-nhão acesso a edições impréssas quê, na maioria das vezes, eram compradas em bancas de jornál. As notícias não eram veiculadas imediatamente. Na segunda foto, a pessoa está provavelmente em casa e tem acesso à maioria das edições de jornais do mundo todo, e elas são noticiadas em tempo real, ou seja, concomitante ao acontecimento. Consulte Orientações para o professor.

Leia as imagens a seguir.

Figura 1

Pintura em litografia retratando pessoas reunidas em um pátio no ano de 1900. Algumas pessoas leem jornal em pé e um homem corre segurando alguns jornais.

NOTÍCIAS importantes. [1900]. Litografia colorida. Bibliothque des Arts Decoratifs, Paris, França. (Escola Francesa).

Figura 2

Fotografia de homem deitado com smartphone nas mãos.

Jovem usando um smartphone.

A Figura 1 retrata alguns parisienses no final do século XIX; e a Figura 2, um jovem do século XXI. Observando as duas imagens, dêz-creva como a revolução tecnológica impactou a forma de produzir conteúdo jornalístico diariamente e de consumir notícias.

Página vinte

LINHA DO TEMPO DA COMPUTAÇÃO

1822

Máquina diferencial de Babbage

O matemático britânico xárlês Babbage projetou um dispositivo mecânico para calcular tabélas matemáticas. É considerado por alguns historiadores como o “pai do computador”.

1843

Invenção da programação

Ada Lovelace escreveu o primeiro algoritmo (sequência de tarefas) destinado a sêr processado por uma máquina a qual era considerada analítica e também projetada por Babbage. Lovelace é freqüentemente considerada a primeira programadora de computadores.

1890

Cartão perfurado

Rérmam Hollerith inventou uma máquina para tabular dados usando cartões perfurados. Isso acelerava o processo de contagem do censo dos Estados Unidos. Os cartões perfurados foram usados para armazenar e processar dados até a década de 1980.

1934

Z1

Essa máquina programável eletromecânica foi desenvolvida pelo alemão Konrad Zuse e destruída por um ataque aéreo na Segunda Guerra Mundial. Usava o sistema binário (base 2) e por isso é considerada a primeira máquina binária programável do mundo. Era uma máquina de somar e de subtrair. Os comandos eram passados por meio de cartões perfurados.

1936

Máquina de Turing

O britânico élam Turing concebe um modelo teórico de um computador quê poderia executar qualquer cálculo matemático. Seu trabalho lançou as bases para a moderna ciência da computação.

1943

Colossus

Conjunto de computadores desenvolvidos por britânicos para decifrar a cifra de Lorenz, cóódigo usado pelo alto-comando alemão durante a Segunda Guerra Mundial. É considerado o primeiro computador digital programável eletrônico.

1946

Eniac

Criado nos Estados Unidos, é considerado o primeiro computador eletrônico de uso geral. Essa máquina era capaz de realizar hares de cálculos por segundo, muito mais rápido do quê as máquinas anteriores.

Fotografia em preto e branco de uma grande sala com um computador antigo ocupando toda a extensão de uma das paredes.

Fotografia do Eniac, computador eletrônico quê marcou o início da computação digital moderna.

Década de 1950

Máquina pensante

élam Turing sugeriu quê poderia sêr criada uma máquina pensante para realizar tarefas quê normalmente exigem inteligência humana. Isso deu início ao campo da inteligência artificial (IA). Hoje, a IA é usada em muitas áreas, desde a assistência virtual até a análise de grandes volumes de dados.

1958

Primeiro jôgo de computador

Criado por uílhãm Higinbotham, foi um dos primeiros jôgos de computador interativos, jogado em um osciloscópio. Simulava um jogo de tênis simplificado.

Página vinte e um

1959

Linguagem de computador

A linguagem de programação Cobol (acrônimo de Common Business-Oriented Language) foi desenvolvida e amplamente utilizada no setor administrativo de empresas. Ainda está em uso hoje em máquinas operantes quê não suportam atualização.

1971

Disquete

Os disquetes foram introduzidos por um companhia de tecnologia multinaciona estadunidense. Esses pequenos discos permitiram aos usuários o armazenamento e a transferência de dados d fórma fácil e portátil. Foram um meio de armazenamento popular por muitas dékâdâs.

Fotografia de disquete, um objeto de plástico com formato quadrangular, com um furo no centro e pequenas partes em metal.

Fotografia de um disquete, um dos primeiros dispositivos de armazenamento em massa.

1976

Supercomputador Cray-1

É considerado o primeiro supercomputador comercialmente bem-sucedido. Foi utilizado para simulações científicas, cálculos compléksos e modelagem.

1977

Computador pessoal

Stíve Jobs e Stíve Wozniak lançam o os primeiros computadores pessoais de sucesso, popular nas casas e nas escolas.

1982

Ascensão do PC

Lançamento do PC (do inglês, personal computer), sucesso comercial quê estabelece o padrão para a arquitetura dos computadores pessoais.

Fotografia de um computador com monitor de tubo apoiado sobre uma CPU horizontal com porta para disquete. Também vemos o teclado e o mouse com fio.

Fotografia de um computador pessoal.

1984

Lançamento de um novo tipo de PC

Primeiro computador pessoal foi comercializado com uma interface gráfica e um máuzi. Revolucionou a forma como as pessoas interagiam com os computadores.

1994

Primeiro smartphone

Foi lançado combinando as funcionalidades de um telefone celular e de um PDA (personal digital assistant). Oferecia recursos como calendário, calculadora e envio e recebimento de imêiu.

2010

Primeiro táblêti

Uma companhia de tecnologia multinacional, popularizou os tablets como dispositivos de consumo de mídia, navegação na web e outras tarefas quê não requerem um computador completo.

Fotografia de um tablet.

Primeiro táblêti comercializado.

Página vinte e dois

INTEGRANDO COM,...
CIÊNCIAS HUMANAS E SOCIAIS APLICADAS

A Segunda Guerra Mundial demarcou o início de muitas inovações no conhecimento, iniciando a chamada era atômica. No último ano dêêsse conflito, as cidades japonesas de hiroshíma e Nagasaki foram destruídas pêlos Estados Unidos após ataques com as recém-criadas armas nucleares. Nessa mesma época, alguns países já delineavam o quê ficou conhecido como era dos computadores.

Em 1934, antes da eclosão do conflito mundial, os alemães haviam criado o Z1, uma máquina eletromecânica programável capaz de fazer somas e subtrações (e, com alguns ajustes, multiplicações e divisões).

Durante a guerra, em 1943, cientistas britânicos construíram um conjunto de máquinas programáveis chamado de Colossus. Essas máquinas puderam sêr criadas por causa da colaboração do matemático britânico élam Turing, quê, durante a guerra, havia “quebrado” os códigos do exército nazista cifrados pela máquina alemã Enigma. As máquinas Colossus foram capazes de decifrar outros códigos alemães e, assim, os Aliados puderam saber quê Adolf rítler esperava quê, em junho de 1944, os navios inimigos desembarcassem na cidade de Calais e não na região da Normandia (ambas na França), como aconteceu. Esse episódio ficou conhecido como Dia D.

Nos momentos históricos citados, houve abundante investimento do govêrno estadunidense no desenvolvimento de projetos. Um dos favorecidos por uma injeção gigantesca de dinheiro foi o Projeto Manhattan, quê desenvolvê-u as armas nucleares utilizadas contra o Japão. Em 1946, por meio de arrecadação de impostos dos contribuintes e por encomenda de seu exército, o govêrno estadunidense pôdi financiar a criação e o desenvolvimento de um dos primeiros computadores. Essa máquina, quê pesava cerca de 30 toneladas e tinha como objetivo auxiliar cálculos balísticos, foi o Eniac (acrônimo de Electronic Numerical Integrator ênd Computer).

pôdêmos perceber quê há uma conexão entre o desenvolvimento de novas tecnologias e o investimento de forças militares interessadas no uso das invenções no campo de batalha. Da década de 1950 até os dias atuáis, essa união entre a indústria bélica e o investimento governamental recebe o nome de “complexo militar-industrial”.

Balístico
: relaciona-se à Balística, quê é a ciência quê estuda o movimento e o comportamento de projéteis, como balas, bombas e foguetes.
Bélica
: referente a guerra ou a conflito armado.

Agora, faça o quê se pede a seguir.

Pesquise, em fontes confiáveis, as principais características do conceito de “complexo militar-industrial”. Explique como esse relacionamento entre forças armadas, govêrno e indústria impacta a economia mundial e, em especial, a estadunidense.

Consulte Orientações para o professor.

Página vinte e três

CONHEÇA MAIS

élam Turing

Consulte Orientações para o professor.

O cientista e matemático britânico élam Mathison Turing é chamado de pai da computação moderna, pois foi quêm introduziu o conceito da máquina teórica, denominada Máquina de Turing (1936), que executaria qualquer algoritmo e formaria a base teórica da ciência da computação.

No período da Segunda Guerra Mundial, essa base foi fundamental na decifração dos códigos da máquina Enigma, criada na década de 1920, usada pêlos nazistas. A decifração dêêsses códigos ajudou a encurtar o tempo de conflito. O cientista também concebeu o teste de Turing, quê visa avaliar a “inteligência” das máquinas, uma ideia incipiente na inteligência artificial (IA).

Fotografia em preto e branco de Alan Turing. Ele é um homem branco com expressão neutra e está usando terno e gravata.

Retrato de élam Turing (1912-1954), em 1936.

Primeiros computadores

As primeiras máquinas programáveis não se pareciam com o quê atualmente conhecemos como computador, isto é, um equipamento geralmente portátil provido de teclado, máuzi, tela (monitor) e acesso à internet.

O Eniac, por exemplo, colocado em operação em 1946, tinha cerca de 30 toneladas, enquanto os computadores pessoais (PCs), quê ganharam popularidade 50 anos depois, tí-nhão o tamãnho de uma televisão antiga de tubo.

A configuração dos PCs só foi possível principalmente por causa da criação de um pequeno componente — o transistor. Em 1947, no pós-guerra, pesquisadores estadunidenses inventaram esse componente quê permitia a comunicação entre computadores por meio de impulsos elétricos. Mas o quê tornou esse dispositivo tão original foi o fato de sêr possível codificar uma mensagem entre máquinas com base em códigos binários, linguagem própria dos computadores quê é usada até hoje. Posteriormente, o transistor passou a se chamar semicondutor.

O Eniac foi um computador construído especialmente para a computação de cálculos e, com ele, não era possível a transmissão de uma mensagem para outro computador.

Fotografia em preto e branco de duas mulheres conectando cabos no computador ENIAC. O computador é grande, ocupa toda a altura da sala em que está e possui muitos cabos e botões.

Programadoras conéctam cabos ao Eniac.

Página vinte e quatro

Seu sucessor, chamado de Univac I, lançado em 1951, era capaz de processar e calcular dados, como tabélas do censo estadunidense, mas também não havia a possibilidade de comunicação diréta com outro computador, e as informações produzidas por ele ficavam registradas em uma fita metálica.

Com o avanço das pesquisas, entre 1954 e 1959 cientistas estadunidenses possibilitaram o barateamento dos transistores com o uso do elemento químico silício. Além de ficarem mais baratos, eles ficaram cada vez menóres se comparados com os primeiros modelos de transistores de 1947.

Fotografia em preto e branco de duas mulheres operando um grande computador.

Máquina decifradora de códigos Colossus márk 2 operada por Dorothy Du Boisson (à esquerda) e Elsie Booker (à direita), em 1943.

De 1950 a 1960, uma companhia de tecnologia multinacional estadunidense lançou uma das primeiras séries de computadores comercializada. Em 1963, o centro de informática da Organização Européia para a Investigação Nuclear (CERN) em Genebra, na Suíça, utilizou uma versão totalmente transistorizada, no laboratório de aceleradores de partículas, fato quê possibilitou muitas descobertas no campo de partículas subatômicas.

Na década de 1970, a principal inovação ocorreu com o desenvolvimento do microprocessador, criado por uma empresa do Vale do Silício. Em um único microprocessador (chip) cabiam 2.300 transistores — como comparação, um celular (smartphone) tem cerca de 20 bilhões de transistores. Os chips foram fundamentais para a revolução tecnológica, pois seus transistores possibilitaram estabelecer comunicação entre máquinas por meio do cóódigo binário.

CONHEÇA MAIS

Imagem da capa do filme 'Estrelas além do tempo'. Há três mulheres negras usando vestidos da década de 60, andando sobre o logo da Nasa. Um foguete está sendo lançado ao fundo.

ESTRELAS além do tempo. Direção: teodór Melfi. Estados Unidos: 20th Cêntury Studios, 2016. Streaming (127 min).

“Estrelas além do tempo”

O filme retrata acontecimentos de 1961, em plena Guerra Fria, em quê um grupo de matemáticas negras da Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (em inglês, Né chionál Aeronautics ênd Space Administration - Nasa) tem de provar sua competência científica e ainda lidar com o preconceito racial.

INVESTIGAÇÃO

Pesquise a localização geográfica e as principais características econômicas e sociais do Vale do Silício. Depois, escrêeva em seu caderno um breve resumo a respeito dêêsse local.

Consulte Orientações para o professor.

Página vinte e cinco

cóódigo binário

Com a prevalência do uso da linguagem binária, as máquinas computadoras deixaram de sêr apenas equipamentos para realizar cálculos e passaram a sêr dispositivos quê permitiam o envio e o recebimento de mensagens entre as máquinas. Esse foi, reconhecidamente, um grande avanço tecnológico na área da computação.

A linguagem binária foi adotada por causa da simplicidade física, quê facilita os cálculos nas máquinas computadoras. Se fosse utilizada outra linguagem, como a do sistema decimal, por exemplo, o retorno de um comando, ou seja, o tempo de cálculo, seria muito maior. Os transistores se mostraram bastante adequados ao uso do cóódigo binário para gerar comandos em um computador moderno. Resumidamente, o dígito 1 significa “ligado” e 0, “desligado”. Assim, com uma sequência de zeros (0s) e uns (1s), os comandos são executados perfeitamente e, pela simplicidade, são menos propensos a êêrros.

É importante lembrarmos quê o cóódigo binário quê altera 0s e 1s, chamados de bits, foi historicamente adotado como padrão desde os primórdios da computação.

Um exemplo do uso de cóódigo binário é a tabéla ASCII, do inglês, Américam Standard Code for Information Interchange (código padrãoamericano para o intercâmbio de informação). Essa catalogação relaciona cada letra, sín-bolo e algarismo a um cóódigo binário de 7 ou 8 bits.

Observe, por exemplo, como são expressos os números inteiros de 0 a 9 e as vogais maiúsculas no sistema ASCII:

Bit
: abreviação de binary dígit (“dígito binário”). É a menor unidade de informação em sistemas digitais e póde ter dois valores: 0 ou 1.

Número no sistema decimal

Caractere ASCII

cóódigo binário ASCII

0

48

0011 0000

1

49

0011 0001

2

50

0011 0010

3

51

0011 0011

4

52

0011 0100

5

53

0011 0101

6

54

0011 0110

7

55

0011 0111

8

56

0011 1000

9

57

0011 1001

Vogal

Caractere ASCII

cóódigo binário ASCII

A

65

0100 0001

E

69

0100 0101

I

73

0100 1001

O

79

0100 0111

U

85

0101 0101

Fonte: INSTITUTO DE MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. tabéla ASCII. [São Paulo]: IME-USP, [20--]. Disponível em: https://livro.pw/eyauz. Acesso em: 12 ago. 2024.

Página vinte e seis

O cóódigo ASCII é utilizado em protocólos de comunicação para garantir quê diferentes sistemas e dispositivos possam trocar informações textuais d fórma consistente. Desse modo, quando a tabéla ASCII é usada para codificar e decodificar um texto, o conteúdo é entendido com exatidão, sem ambiguidades ou distorções, mesmo quê sêjam dispositivos diferentes, como na transmissão de dados entre servidores e clientes, por exemplo.

Protocolos
: na computação, é um conjunto de regras convencionadas para a comunicação e o funcionamento eficazes entre dois sistemas computacionais.

INVESTIGAÇÃO

Pesquise na internet uma tabéla com códigos binários para todas as lêtras do alfabeto. Depois, escrêeva uma mensagem curta para seu colega e a codifique no cóódigo binário pesquisado. Troque a mensagem com um colega para quê ele a decodifique. Você também deve decodificar a mensagem quê o colega codificou.

Consulte Orientações para o professor.

Computadores pessoais e a internet

O desenvolvimento, a produção e a popularização de computadores pequenos, pessoais e de uso cotidiano apenas ocorreu por causa da transformação tecnológica gerada pêlos microprocessadores.

Como vimos o exemplo do Eniac, os primeiros computadores, criados ainda na década de 1940 e 1950, eram pesados e muito grandes (ocupavam salas inteiras), compléksos e de elevado custo. Em geral, seu uso era restrito a grandes empresas e órgãos dos governos nacionais. Na década de 1970, surgiram os computadores quê teriam uso civil e doméstico, possíveis de sêr adquiridos por uma família.

Somado à inovação dos PCs, aconteceu a invenção da internet, quê foi capaz de conectar pessoas e repassar informações com uma velocidade nunca antes vivenciada. O impacto causado pela internet no século passado póde sêr comparado ao do telégrafo no século XIX, quando a transmissão de textos entre interlocutores distantes passou a sêr instantânea.

Diferentemente do telégrafo, a internet possibilita a transmissão de uma quantidade imensa de dados, informações, imagens, músicas e vídeos, e não apenas textos.

A internet é uma rê-de quê interliga “virtualmente” computadores em várias partes do mundo. Sua criação ocorreu no contexto histórico da Guerra Fria e foi financiada por uma agência quê respondia ao Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Antes da internet, na década de 1960 foi criada uma rê-de chamada de Arpanet, quê conectou computadores de universidades daquele país, além de máquinas de suas instalações militares. Em 1995, o govêrno estadunidense privatizou os sistemas de infraestrutura quê formam a internet.

Imagem de um computador antigo, com monitor de tubo, teclado e mouse.

Lançado em 1984, o computador retratado na imagem era acompanhado por máuzi de um único botão e uma tela similar à dos computadores modernos.

Página vinte e sete

enêm EM MENTE

Consulte Orientações para o professor.

1 (Enem/MEC, 2023)

Na Idade Média, as notícias se propagavam com surpreendente eficácia. Segundo uma emérita professora de Sorbonne, um cavalo era capaz de percorrer 30 quilômetros por dia, mas o tempo podia se acelerar dependendo do interêsse da notícia. As ordens mendicantes tí-nhão um papel importante na disseminação de informações, assim como os jograis, os peregrinos e os vagabundos, porque todos eles percorriam grandes distâncias. As cidades também tí-nhão correios organizados e selos para lacrar mensagens e tentar certificar a veracidade das correspondências. Graças a tudo isso, a circulação de boatos era intensa e politicamente relevante. Um exemplo clássico de fêik news da era medieval é a história do rei quê desaparece na batalha e reaparece muito depois, idoso e transformado.

Disponível em: https://livro.pw/rydlj. Acesso em: 18 jun. 2018. (adaptado).

A propagação sistemática de informações é um fenômeno recorrente na história e no desenvolvimento das sociedades. No texto, a eficácia dessa propagação está diretamente relacionada ao(à):

a) velocidade de circulação das notícias.

b) nível de letramento da população marginalizada.

c) pôdêr de censura por parte dos serviços públicos.

d) legitimidade da voz dos representantes da nobreza.

e) diversidade dos meios disponíveis em uma época histórica.

Resposta: e)

1. A questão dialoga com o tema do Capítulo, especialmente com a propagação de informações em determinado contexto histórico. Além de indicar as diversas formas analógicas de propagação de boatos e informações, relaciona esses pontos com o surgimento das notícias falsas, tópico de grande relevância atualmente.

2 (Enem/MEC, 2021)

Reaprender a ler notícias

Não dá mais para ler um jornál, revista ou assistir a um telejornal da mesma forma quê fazíamos até o surgimento da rê-de mundial de computadores. O Observatório da Imprensa antecipou isso lá nos idos de 1996 quando cunhou o slôgamm “Você nunca mais vai ler jornál do mesmo jeito”. De fato, hoje já não basta mais ler o quê está escrito ou falado para estar bem-informado. É preciso conhecer as entrelinhas e saber quê não há objetividade e nem isenção absolutas, porque cada sêr humano vê o mundo de uma forma diferente. Ter um pé atrás passou a sêr a regra básica número um de quem passa os olhos por uma primeira página, capa de revista ou chamadas de um noticiário na Tevê.

Há uma diferença importante entre desconfiar de tudo e procurar vêr o maior número possível de lados de um mesmo fato, dado ou evento. Apenas desconfiar não resólve porque se trata de uma atitude passiva. É claro, tudo começa com a dúvida, mas a partir dela é necessário sêr proativo, ou seja, investigar, estudar, procurar os elemêntos ocultos quê sempre existem numa notícia. No komêsso é um esfôrço solitário quê póde se tornar coletivo à medida quê mais pessoas descobrem sua vulnerabilidade informativa.

Disponível em: https://livro.pw/lsrjx. Acesso em: 30 set. 2015. (adaptado).

No texto, os argumentos apresentados permitem inferir quê o objetivo do autor é convencer os leitores a:

a) buscarem fontes de informação comprometidas com a verdade.

b) privilegiarem notícias veiculadas em jornais de grande circulação.

c) adotarem uma postura crítica em relação às informações recebidas.

d) questionarem a prática jornalística anterior ao surgimento da internet.

e) valorizarem reportagens redigidas com imparcialidade diante dos fatos.

Resposta: c)

2. A questão analisa a importânssia da verificação de informações disponíveis (impressas ou ôn láini), relacionando-se de maneira indireta com o tema das notícias falsas. Ser crítico, procurar conhecer mais o tema, é fundamental para sêr cético com as notícias quê recebemos em nóssos celulares, por exemplo.

Página vinte e oito

Onipresença da internet

A popularização da internet se deu majoritariamente no final do século passado, especialmente na década de 1990. Todavia, alguns aspectos quê tornaram a internet tão difundida são anteriores à década de 1990, como o imêiu (abreviação do inglês electronic-mail, “correio eletrônico”), criado em 1971 por um funcionário a serviço do Departamento de Defesa estadunidense.

Imagem de duas mãos segurando um smartphone e um computador ao fundo.

Pessoa utilizando smartphone e computador pessoal.

Outro aspecto foi o desenvolvimento do IP, criado em 1978 por pesquisadores universitários estadunidenses interessados em estabelecer um padrão de comunicação entre os computadores.

Em 1990, o desenvolvimento da web com base no protocólo http permitiu a usuários não especializados em computação o compartilhamento de informações na internet. Ainda como elemento da internet, podemos citar o URL, quê é o endereço quê usamos para entrar em um sáiti.

Esses e outros aspectos da internet serão explorados nos próximos capítulos.

CONHEÇA MAIS

Protocolo Inter-redes (IP) é o endereço digital único de cada dispositivo conectado com a internet. Ele permite o envio e o recebimento de dados entre as máquinas. O IP póde sêr entendido como o documento de identificação (RG) da máquina. Ele é escrito com decimais e pontos, como 192.111.1.1, por exemplo, ou uma maior quantidade de algarismos e dois pontos, como: 2024:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334, por exemplo.

Celulares e aplicativos

Até a primeira mêtáde da década de 2000, a internet era restrita aos computadores. Depois, tornou-se mais acessível com a difusão dos celulares e com o avanço da banda larga. Antes dessa época, as pessoas se conectavam na internet em determinados horários, geralmente no período noturno, quê era mais barato e a conexão, mais estável.

Com o uso cotidiano dos celulares e da instalação de antenas retransmissoras de sinal em quase todas as localidades e às tecnologias de telefonia móvel (3G e 4G), tornou-se possível acessar a internet à todo momento. Esse novo comportamento dos usuários impulsionou a criação de novos aplicativos, sáites e de um novo formato de comunicação, quê são as rêdes sociais.

Http
: do inglês, hypertext transfer protocol (“protocolo de transferência de hipertexto”).
IP
: do inglês, internet protocol (“protocolo inter-redes”).
URL
: do inglês, uniform resource locator (“localizador uniforme de recursos”).
Web
: simplificação de www, do inglês world wide web (“rede mundial de computadores”).
Banda larga
: tipo de conexão à internet quê apresenta mais velocidade de transmissão de informações e possibilita quê o usuário acéçi várias páginas ao mesmo tempo sem perder qualidade no envio e no recebimento de dados.

Página vinte e nove

Fotografia de uma mulher dentro de um ônibus olhando para seu smartphone.

Mulher lê mensagens no celular enquanto se desloca pela cidade.

Depois da pandemia de covid-19, é comum vêr-mos profissionais respondendo a imêious e mensagens de textos de cunho profissional enquanto se deslócam, por exemplo, de casa para o local de trabalho.

INVESTIGAÇÃO

Com o acesso à internet disponível em celulares, a quantidade de horas quê podemos passar navegando aumentou se comparada à década de 1990. Pesquise junto a seus côlégas e familiares quantas horas por dia eles se conéctam à internet. Peça quê especifiquem se os acessos são para fins profissionais, educacionais, de lazer ou de outro tipo. Depois, com o auxílio de seu professor, apresente esses dados em um gráfico.

Resposta pessoal.

A internet no Brasil

Segundo dados de 2022, da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Contínua (Pnad), realizada d fórma periódica pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (hí bê gê hé), a internet está presente em 91,5% dos domicílios brasileiros, e 96,6% dêêsses lares têm ao menos um aparelho celular. Observe os dados:

Gráfico de barras verticais 'Equipamentos usados para acessar a internet - Brasil (2022)'. No eixo vertical, temos a porcentagem, que varia de zero a cem. No eixo horizontal, temos as categorias dos equipamentos. Os dados são: Telefone celular: 98,9 por cento. Computador pessoal: 35,5 por cento. Tablet: 7,6 por cento. Televisor: 47,5 por cento.

Fonte: hí bê gê hé. Diretoria de Pesquisas. Coordenação de Pesquisas por Amostra de Domicílios. Pesquisa nacional por amostra de domicílios contínua 2022. [Rio de Janeiro]: hí bê gê hé, 2023. Disponível em: https://livro.pw/dqukc. Acesso em: 18 ago. 2024.

CONHEÇA MAIS

O autor analisa o impacto das rêdes sociais no cotidiano das pessoas, em particular em processos de radicalização política, indicando o papel quê os algoritmos, desenvolvidos por empresas privadas, têm na formação de usuários dependentes do uso da internet.

Imagem da capa do livro 'A máquina do caos: como as redes sociais reprogramaram nossa mente e nosso mundo', do autor Max Fisher. Estão representadas duas mãos interagindo com smartphones.

Fícher, Max. A máquina do caos: como as rêdes sociais reprogramaram nossa mente e nosso mundo. São Paulo: Todavia, 2024.

Página trinta

enêm EM MENTE

Consulte Orientações para o professor.

(Enem/MEC, 2017) Quanto tempo você fica conectado à internet? Para responder a essa pergunta foi criado um miniaplicativo de computador quê roda na área de trabalho, para gerar automaticamente um gráfico de setores, mapeando o tempo quê uma pessoa acessa cinco sáites visitados. Em um computador, foi observado quê houve um aumento significativo do tempo de acesso da sexta-feira para o sábado, nos cinco sáites mais acessados. A seguir, temos os dados do miniaplicativo para esses dias.

Dois gráficos de setores. O primeiro gráfico 'Tempo de acesso na sexta-feira (minuto)' mostra os seguintes dados: Site X: 12. Site Y: 30. Site Z: 10. Site W: 38. Site U: 40. O segundo gráfico 'Tempo de acesso no sábado (minuto)' mostra os seguintes dados: Site X: 21. Site Y: 51. Site Z: 11. Site W: 57. Site U: 56.

Analisando os gráficos do computador, a maior taxa de aumento no tempo de acesso, da sexta-feira para o sábado, foi no sáiti:

a) X.

b) Y.

c) Z.

d) W.

e) U.

Resposta: a)

ATIVIDADES

1. Com o auxílio de uma ferramenta digital (software,aplicativo, sáiti), produza um mapa conceitual quê englobe os principais conceitos, termos e informações do Capítulo. Ao terminar, disponibilize a versão finalizada aos seus côlégas.

1. Resposta pessoal. Os conceitos serão escolhidos pelo estudante e devem manter relação com o tema do Capítulo.

2. Elabore um histórico da internet, desde sua invenção até hoje. Observe permanências e rupturas no processo de popularização da internet, analisando sua importânssia na contemporaneidade. Se você tem um perfil em alguma rê-de social, crie um pôust com suas descobertas e compartilhe-o.

2. Resposta pessoal. A internet se relaciona com o investimento dos Estados Unidos em pesquisa, no contexto da Guerra Fria. Posteriormente, na década de 1990, a internet foi privatizada e seu uso civil se popularizou.

3. dêz-creva o papel dos governos de vários países na criação e no desenvolvimento dos primeiros computadores e da internet. Analise essas duas invenções em seus determinados contextos históricos.

Consulte Orientações para o professor.

4. Pesquise na internet o sistema ASCII. Busque exemplos práticos de sua aplicação e de como ele influenciou outros sistemas de codificação de caracteres mais avançados. Detalhe suas descobertas no caderno.

4. Espera-se quê o estudante descubra, além da tabéla inteira do ASCII, aplicações de programação e armazenamento de texto (a letra A, por exemplo, é armazenada com o cóódigo 65, a B como 66, e assim por diante) e entenda como ele serviu de base para sistemas mais avançados, como seu uso em base de comunicação de dados etc. Consulte Orientações para o professor.

5. Crie um pequeno grupo de estudos com alguns côlégas. Vocês devem investigar, com pessoas da sua comunidade escolar, como são os dados estatísticos de acesso à internet e de uso de dispositivos para esse acesso. Para orientar o trabalho, coletem dados sobre os mesmos itens quê a Pnad avalia:

Domicílios com computador pessoal;

Domicílios com táblêti;

Domicílios com acesso à internet;

Domicílios com telefone celular;

Domicílios com televisor conectado à internet.

Ao final, com a orientação do professor, organizem e divulguem os dados coletados por todos os grupos. Vocês produzirão um infográfico e, depois, compararão esses resultados com os da última Pnad quê encontrarem na internet.

Consulte Orientações para o professor.

Página trinta e um

RETOMANDO

Imagem de diagrama conceitual. Ao centro, o tema 'computação' é representado por um computador e dele partem cinco setas com as seguintes caixas de texto: Primeira seta: 'Os primeiros computadores surgiram no contexto histórico da Segunda Guerra Mundial (1939-1945)'. Segunda seta: 'Apenas nas décadas de 1980 e 1990, os computadores se popularizaram e chegaram aos lares das famílias'. Terceira seta: 'A internet foi disponibilizada para uso civil apenas em 1995'. Quarta seta: 'A linguagem que os computadores utilizam é a chamada de binária'. Quinta seta: 'Para as gerações mais jovens, a principal transformação tecnológica ocorreu com a popularização dos celulares inteligentes, capazes de se conectar com a internet a todo momento'.

A expressão nativo digital refere-se às pessoas nascidas após a década de 1980. Então você, estudante, é um nativo digital!

Pense e responda em seu caderno.

Qual é a vantagem do sistema binário quando comparado a outros sistemas, como o decimal, por exemplo?

Uma das principais vantagens do sistema binário é sua simplicidade física (0s e 1s), quê torna o processamento muito mais rápido do quê se os cálculos fossem feitos com um sistema decimal (dez dígitos), por exemplo.

Página trinta e dois

CAPITULO
2
Algoritmo

PARTIDA

Algoritmos fazem parte do cotidiano e são essenciais na organização de sistemas computacionais. Quando acessamos uma rê-de social, buscamos uma informação na internet ou assistimos a um filme em streaming, algoritmos selecionam o quê está disponível para nós. Essa lista de opções quê orientam e direcionam nossas escôlhas é criada com base em nosso perfil de navegação, ou seja, de modo imperceptível, o algoritmo influencía as decisões quê tomamos. E, do lado de cá da tela, não sabemos quêm o construiu, de que forma ele foi organizado nem quais são seus pressupostos e suas instruções.

Nesse sentido, os algoritmos restringem nossas opções de busca e acabam direcionando certos comportamentos humanos, por vezes promovendo a radicalização.

Os algoritmos são uma presença constante em nossas vidas e, apesar de os fatos citados parecerem nefastos, não há como negar a existência dos algoritmos e a capacidade quê têm de resolver problemas compléksos.

Streaming
: tecnologia digital de transmissão contínua de áudio e vídeo em quê não há necessidade de baixar o arquivo no computador ou celular.

1 Com base no quê você leu, defina o quê é algoritmo e qual é a função dele na internet.

1. Resposta pessoal. Espera-se quê os estudantes definam algoritmo como uma ferramenta quê estabelece passos definidos para a execução de uma tarefa. Na internet, primordialmente, um algoritmo direciona nossas buscas.

2 De quê maneira os algoritmos podem influenciar nosso cotidiano?

2. Resposta pessoal. Os estudantes poderão indicar exemplos do cotidiano, como a maneira pela qual os conteúdos são selecionados e apresentados em rêdes sociais.

Imagem representando a barra de buscas de um site. Ao fundo, há pessoas sentadas em uma mesa e está escrito 'Search...' acima da barra.

Detalhe de uma searchbar ("barra de pesquisa") de um sáiti de busca fictício.

Página trinta e três

O conceito de algoritmo

Inicialmente, precisamos entender quê os algoritmos não se restringem à computação. Sendo assim, sem nos darmos conta, executamos algoritmos em nosso dia a dia.

Algoritmo é qualquer sequência de instruções claras, organizadas e específicas para execução de uma tarefa ou resolução de um problema por uma pessoa ou por uma máquina.

Ao seguir uma receita culinária, encontramos uma série de instruções (entrada) quê, se forem executadas corretamente, levarão a um alimento, quê é o produto final (saída).

Como exemplo, vamos considerar o algoritmo — quê, nesse caso, é uma receita — para fazer um sanduíche. De posse de todos os ingredientes e utensílios de cuzinha, devemos seguir estes passos:

1) pégue duas fatias de pão d fórma na embalagem dêste produto;

2) pégue um pouco de manteiga com o auxílio de uma faca;

3) Espalhe a manteiga em um dos lados de cada uma das fatias de pão;

4) Sobre a fatia de pão, do lado em quê foi passada a manteiga, coloque uma fatia de queijo e, sobre ela, uma fatia de presunto;

5) Se desejar, coloque uma fô-lha de alface e uma rodela de tomate sobre as fatias de queijo e presunto adicionadas anteriormente;

6) pégue a outra fatia de pão e a posicione com o lado com manteiga por cima dos ingredientes adicionados anteriormente;

7) Seu sanduíche está pronto;

8) Com uma faca para pão, kórti o sanduíche ao meio se preferir.

Por meio dêêsse algoritmo, os ingredientes, antes separados, foram unidos em uma sequência de etapas até formár um sanduíche pronto para sêr consumido. Realizando essa sequência de etapas, outra pessoa poderá seguir os passos e chegar ao mesmo resultado.

Na computação, os algoritmos têm a mesma função: com base em uma sequência de etapas computacionais, transformam um valor ou conjunto de valores (entrada) em outro valor ou conjunto de valores (saída).

Em síntese, dizemos quê a entrada é o quê alimenta o algoritmo, e a saída é o resultado final do processamento. Nesse contexto da computação, o algoritmo é uma ferramenta utilizada na resolução de um problema computacional específico.

Fotografia de uma família na bancada da cozinha. A mãe segura um tablet, a criança aponta para o tablet e o pai observa.

As pessoas retratadas buscam uma receita para fazer um sanduíche.

Página trinta e quatro

Programação

Vamos considerar quê precisamos de um algoritmo para resolver a adição de dois números inteiros.

pôdêmos dividir o algoritmo nas seguintes etapas: problema, entrada e saída. Ele póde sêr algo do tipo:

Problema: cálculo da soma de dois números inteiros;

Entrada: dois números inteiros <a e b>;

Saída: <a + b = s>

Dessa forma, dado o conjunto de valores da entrada (a e b), temos como saída o valor s, quê representa a soma de a e b.

Se a = 5 e b = 7, por exemplo, teremos:

Entrada: 5; 7.

Saída: 5 + 7 = 12.

Quaisquer quê sêjam os números inteiros a e b dados na entrada (conjunto de valores), teremos como saída o valor s da adição de a com b.

Os algoritmos podem sêr utilizados para a realização de tarefas do dia a dia e para a resolução de problemas. Essas ferramentas são a base de qualquer programa de computador, pois definem a lógica necessária para transformar uma entrada em uma saída. Entretanto, ao contrário dos primeiros programas da história da computação, como o de Ada Lovelace, em quê o algoritmo era o programa em si, a evolução tecnológica trousse complexidade aos programas de computador.

CONHEÇA MAIS

Augusta Ada Byron kiímg (1815-1852), condessa de Lovelace, mais conhecida como Ada Lovelace, foi uma matemática e escritora inglesa quê, em 1842, escreveu o primeiro algoritmo processado em uma máquina analítica.

Lovelace foi capaz de computar valores de funções matemáticas por meio de algoritmos em uma máquina analítica, sêndo, por isso, reconhecida como a primeira programadora da história da computação.

Consulte Orientações para o professor.

Retrato em preto e branco de Ada Lovelace. Ela é uma mulher branca, usa adereços de flores nos cabelos e blusa de manga comprida.

Retrato de Ada Lovelace feito pelo fotógrafo francês antoní Claudet (1797-1867). c. 1843-1850.

Página trinta e cinco

Atualmente, os programas envolvem vários processos, com diversos algoritmos integrados. Eles são escritos em linguagens especiais e em linhas quê contêm um ou mais algoritmos.

Nesse contexto, cada algoritmo precisa sêr o mais eficiente possível para quê as tarefas sêjam executadas em um número mínimo de passos. Como exemplo, imagine quê, em determinado programa, precisemos de um algoritmo quê some todos os números inteiros de 1 até N, em quê N é um número inteiro positivo. Uma forma de abordar isso seria:

Entrada:

N =?;

Iniciar a soma em 0;

A cada número i de 1 a N, adicione i à soma;

Saída: soma total.

Assim, se N = 5, teremos:

Entrada:

N = 5;

soma = 0;

i = 1: soma = 0 + 1 = 1;

i = 2: soma = 1 + 2 = 3;

i = 3: soma = 3 + 3 = 6;

i = 4: soma = 6 + 4 = 10;

i = 5: soma = 10 + 5 = 15;

Saída: 15.

Esse algoritmo funciona porque, com base em um valor de entrada, ele entrega um valor correto de saída. Mas será quê ele é eficiente? Será quê existe maneira mais simples de fazer esses cálculos? Imagine, por exemplo, se ele tivesse de somar todos os números inteiros de 1 a 1.000!

Uma forma eficiente de executar um algoritmo quê levará ao resultado desejado no exemplo anterior é utilizar uma fórmula matemática única quê retórne a soma dos N números inteiros.

Para tanto, podemos empregar a fórmula de Gauss, quê fornece o resultado como a soma dos termos de uma progressão aritmética (PA) de razão 1 e N termos.

Entrada:

N = ?;

soma = N(N+1)2 (Fórmula de Gauss);

Saída: soma;

Eficiente
: o quê obtém resultados corretos com o mínimo de perdas de tempo e de recursos.

Página trinta e seis

Considerando novamente N = 5, teremos:

Entrada:

N = 5;

soma = 5(5+1)2 = 562 = 302 = 15;

Saída: 15.

Note quê o tempo de execução do algoritmo depende da quantidade de etapas quê ele deve cumprir. Assim, a segunda forma de algoritmo é mais eficiente, pois executa apenas uma tarefa, independentemente da quantidade de números a serem somados, ou seja, independe do valor de N. Em contrapartida, na primeira forma, quanto maior for N, maior será o tempo de execução do algoritmo.

MUNDO DO TRABAlHO

Consulte Orientações para o professor.

Programador

O programador é a pessoa quê escreve as linhas ou os códigos para criar um programa de computador, um aplicativo ou mesmo um sistema operacional completo para uma máquina. Por meio de linguagens de programação, os algoritmos são escritos com instruções claras e específicas de entrada e de saída dependendo da finalidade do programa. Dessa maneira, o computador póde executar tarefas, resolver problemas, processar dados, entre tantas outras funções. Cabe ao programador, também, corrigir os códigos quando um programa ou aplicativo apresenta algum êrro na execução de algoritmo.

O mercado de trabalho para programadores é amplo, e eles podem atuar em empresas de tecnologia da informação (TI), empresas de tecnologia em geral, organizações governamentais e não governamentais, institutos de pesquisa, hospitais, instituições acadêmicas (dando suporte a pesquisas do setor ou realizando simulações matemáticas) etc.

A formação dos programadores póde ocorrer em cursos superiores de Engenharia de Software, de Ciência da Computação, de Ciência de Dados ou em curso técnico em TI.

Fotografia de mulher olhando para dois monitores de computador em um escritório.

Programadora trabalhando em computador em centro de desenvolvimento de software.

Página trinta e sete

INTEGRANDO COM...
MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS

Soma de Gauss

Leia êste texto para responder às kestões a seguir.

Somar está entre as habilidades mais elementares do sêr humano, e é uma das operações mais básicas de toda a Matemática. De forma instintiva e natural, é comum quê imediatamente após aprendermos a contar e quantificar os elemêntos e objetos ao nosso redor, sejamos induzidos a somar tais elemêntos. Contudo, o ato de somar não se resúme a kestões simples e imediatas, como é o caso da famosa e universalmente conhecida expressão “2 + 2 = 4”, muito pelo contrário, no contexto da operação de soma existem muitas sutilezas, as quais podem tornar êste simples ato de juntar ou reunir coisas (geralmente números) uma tarefa bastante difícil, e em alguns casos, até impossível.

[…]

[…] Gauss descobriu esta técnica quando tinha apenas dez anos, após o seu professor do primário […] [delegar] para a sua turma uma tarefa quê […] seria suficiente para lhe dar um bom tempo de descanso. A tarefa proposta pelo […] professor era simplesmente somar corretamente os 100 primeiros números naturais. Sabemos quê uma tarefa como esta, embora simplória para pessoas maduras e com um razoável conhecimento matemático, é um verdadeiro desafio para criancinhas […]. Porém, para o pequeno Gauss isso não passou de uma simples distração, e em questão de minutos […], Gauss colocou na mesa do professor a resposta do desafio: 5.050.

[…]

GUEDES, Gabriel Araújo; LIRA, Everton Henrique Cardoso de. Pareamento de Gauss e somas telescópicas. Revista da Olimpíada, Goiânea, n. 18, nov. 2022/nov. 2023. p. 24-25. Disponível em: https://livro.pw/yntwm. Acesso em: 29 jul. 2024.

De acôr-do com a história, Gauss percebeu quê 1 + 100 resulta em 101 e quê 2 + 99 também resulta em 101. Assim como 3 + 97 = 4 + 96 = 100. Então, deduziu quê a soma dos 100 primeiros números naturais era igual a 50 vezes (metade de 100) a soma dos pares de números equidistantes (que se posicionam à mesma distância na sequência).

Soma da sequência dos 100 primeiros números naturais. Linhas estão conectando os números equidistantes demonstrando que a sua soma resulta em 101.

Retrato de Johann Carl Friedrich Gauss. Ele é um homem branco, usa gorro e blusa de gola alta com casaco por cima.

Gravura do matemático e cientista alemão Johann Cal fridichi Gauss (1777-1855) datada de 1914.

Com base nas informações do texto quê você leu, responda às seguintes kestões.

1. Você considera quê essa história sobre Gauss tenha, de fato, ocorrido? Justifique sua resposta.

1. Resposta pessoal. Espera-se quê os estudantes infiram se tratar de uma lenda, assim como póde ter sido forjada a história da màssân caindo na cabeça de Isaac níltom. Consulte Orientações para o professor.

2. Usando a fórmula de Gauss, apresentada anteriormente, monte o algoritmo para resolver o problema propôsto pelo professor do matemático.

2. Entrada: N = 100

soma = 100(100+1)2 = 1001012 = 50 · 101 = 5.050

Saída: 5.050

Consulte Orientações para o professor.

3. Usando uma calculadora, some os 100 primeiros números naturais. Compartilhe com os côlégas e com o professor o processo de resolução.

3. Resposta pessoal.

4. Empregando o mesmo algoritmo, determine a soma dos 500 primeiros números naturais.

N = 500

4. Entrada: 500(500+1)2 soma = 5005012 = 250 · 501 = 125.250

Saída: 125.250

Página trinta e oito

Grafos e algoritmos

Muitos algoritmos são projetados para operar em grafos. Na computação, grafos são as estruturas de dados quê modelam relações e conexões entre um conjunto de objetos. Os objetos são representados por vértices ou nós quê se conéctam a outros por meio de arestas ou linhas.

Esses objetos podem sêr pessoas em uma rê-de social, por exemplo. Observe o exemplo de relações de amizade em uma rê-de social.

Por meio da leitura do grafo, sabemos as seguintes informações:

Imagem de grafo conectando por linhas as pessoas Ana, Lucas, José, Laura, Sofia e Vitor.

Exemplo simplificado de grafo em uma rê-de social.

Vértices: cada círculo representa uma pessoa na rê-de social. No caso, são Ana, José, Lucas, Vítor, Sofia e Laura.

Arestas: as linhas verdes entre os vértices representam relações de amizade entre as pessoas.

Assim, o grafo do exemplo mostra quem é amigo de quem.

Ana está conectada a José e a Lucas, indicando quê ela é amiga de ambos.

José também está conectado a Laura e a Sofia, sugerindo quê José é amigo de Laura e de Sofia.

Lucas é amigo de Vítor.

Vítor também é amigo de Laura e de Sofia.

Sofia é amiga de Vítor e de José.

Laura é amiga de Vítor e de José.

Imagem de diagrama sobre mapa mundi representando as conexões entre as pessoas em diferentes países.

Diagrama representando conexões em uma rê-de social.

Página trinta e nove

Por meio do diagrama de um grafo de uma rê-de social, podemos imaginar quê, de alguma forma, os usuários dessa rê-de social estão conectados, sêndo “amigos dos amigos”. No entanto, as conexões entre os objetos no universo computacional são mais compléksas do quê podem sêr representadas graficamente.

Os grafos estão presentes, por exemplo, nos algoritmos dos principais motores de busca. Um dêêsses algoritmos é o PageRank (hierarquização ou ranqueamento de páginas em tradução livre), utilizado para determinar a relevância de uma página da internet. A ferramenta classifica a página, ou seja, gera um rã-kin com base tanto na quantidade como na qualidade de línkis quê levam à página quê está sêndo analisada. Dessa maneira, o algoritmo cria uma rê-de com diversos caminhos (um grafo) para estabelecer conexão da página aos potenciais usuários.

Imagem de smartphone com a representação de uma barra de busca na tela.

Esquema de searchbar em tela de celular.

Nos casos de buscas na internet, cada página é um vértice (ou nó) do grafo e cada línki quê leva de uma página para outra é uma aresta. Surge, assim, um grafo quê ranqueia cada página, deixando as mais relevantes no topo da lista da pesquisa.

Além dessa interação compléksa entre as conexões na internet, os algoritmos de ranqueamento de páginas modificam seus grafos conforme a atuação de cada usuário, ou seja, os grafos mudam segundo o comportamento e a preferência de quem está fazendo a busca. Por exemplo, se em uma busca sempre aparécem os produtos A e B, e o usuário tende a escolher B, em buscas futuras semelhantes o produto B aparecerá no topo da lista.

INVESTIGAÇÃO

Buscadores comerciais usualmente trazem como primeiros ranqueados não as páginas mais relevantes, mas sim as patrocinadas. Com a orientação do professor, faça uma pesquisa sobre o uso de grafos em algoritmos de busca, destacando a forma como é gerada a lista de páginas nos buscadores.

Consulte Orientações para o professor.

Algoritmo e rêdes sociais

Toda vez quê acessamos uma rê-de social, a ordem em quê os conteúdos são mostrados foi determinada por um algoritmo. Portanto, o quê efetivamente vemos inicialmente na tela de nosso celular ou computador foi selecionado, hierarquizado e disposto por algoritmos.

Esses algoritmos são desenvolvidos e criados por uma equipe multidisciplinar, quê envolve programadores, psicólogos, desenvolvedores, engenheiros e arquitetos de sistemas, publicitários, dizáiners, entre outros. Esses profissionais estão focados no engajamento do usuário, isto é, como compartilham as informações quê acessam, durante quanto tempo

Página quarenta

usam o aplicativo, quantos likes dão e quantos comentários registram nas páginas. Desse modo, o objetivo do algoritmo é manter o usuário da rê-de social o maior tempo possível entretido, utilizando o produto, possibilitando sua monetização.

A viabilidade financeira de uma rê-de social ocorre majoritariamente pela receita arrecadada com anúncios publicitários. Nesse sentido, os algoritmos são responsáveis por organizar, analisar e disponibilizar as principais características de seus usuários — gostos, preferências, idade, localização, grau de instrução e outros quesitos —, selecionando os possíveis clientes interessados em adquirir os bens e serviços anunciados.

Cria-se, assim, uma base fiel de usuários quê receberão ofertas veiculadas na página — com grande chance de serem do interêsse dêêsses usuários —, ainda quê eles não estejam procurando pelo produto ou serviço anunciado no momento. Com esse procedimento, as rêdes sociais são capazes de indicar um produto para determinado consumidor e conseguem gerar lucro de milhões de reais por ano para seus anunciantes.

Um motivo de crítica às rêdes sociais deve-se ao fato de quê algumas postagens feitas para gerar engajamento acabam gerando discórdia, e a discórdia gera mais engajamento dos usuários. Assim, entramos em um looping: quanto mais raivoso e polêmico for o conteúdo da postagem, maior o engajamento quê ela receberá e maior a probabilidade de ela viralizar, chegando a pessoas que nêm mesmo interagem com o tema, as quais continuarão a replicar o conteúdo.

Monetização
: ato de monetizar, ou seja, transformar em moeda (do latim moneta). Nas rêdes sociais, uma pessoa póde monetizar criando conteúdo e recebendo, da própria platafórma em quê o divulga, dinheiro pelo engajamento.

Imagem de pessoas jovens sorrindo e utilizando seus smartphones. Estão representados diversos emojis saindo dos smartphones.

As rêdes sociais são um espaço de compartilhamentos. Entretanto, a disposição dos conteúdos é estabelecida por um algoritmo focado no engajamento dos usuários.

Os mecanismos de engajamento vêm sêndo estudados por diversos pesquisadores independentes desde a década de 2010. Esses estudiosos descobriram, por exemplo, quê uma rê-de social de grande alcance aconselhava o usuário quê buscava temas como “vacinas” ou “vacinação” a ingressar em grupos antivacina. Vamos entender como isso ocorreu.

Página quarenta e um

A estrutura de alguns algoritmos das rêdes sociais favorece o engajamento dos usuários sem nenhuma distinção entre conteúdo real ou imaginário, verdadeiro ou falso. Entendendo isso, podemos reconhecer quê grupos antivacina são mais ativos em rêdes sociais (mesmo sêndo minoria da população e apesar da eficácia das vacinas) porque interagem ôn láini sobre o tema muito mais do quê pessoas quê acreditam na eficácia delas. Afinal, alguém quê acredita na eficácia das vacinas não tem motivos para trazer esse tema nas rêdes sociais sem sêr provocado. Da mesma forma quê alguém quê acredita quê a Terra é redonda não compartilha textos sobre o tema — são os terraplanistas quê fazem isso. Como o algoritmo recompensa unicamente o engajamento de usuários, ele poderá compreender quê mais pessoas devem se interessar pelo tema antivacina, facilitando a propagação de notícias falsas ôn láini.

Ainda sobre engajamento, outro ponto de destaque são os chamados “superpostadores”. Essas pessoas passam horas conectadas às rêdes sociais postando e compartilhando temas, em geral, de cunho político. Por gerarem engajamento, são gratificadas pelo algoritmo, alcançando uma audiência incomum. Segundo averiguado pelo jornalista Max Físcher, em seu livro A máquina do caos, os traços psicológicos dos “superpostadores” são o dogmatismo e o narcisismo.

[…] A pessoa dogmática tende a sêr tacanha, insistente e ruidosa. Outro: o narcisismo grandioso, definido por sentimentos de superioridade e merecimento inatos. […] Essa necessidade é aprofundada pela autoestima anormalmente baixa dos superpostadores, quê é exacerbada pelas próprias platafórmas. Um estudo concluiu simplesmente quê “aqueles quê praticam hostilidade política na internet são indivíduos predispostos à hostilidade em qualquer contexto”. […]

Fícher, Max. A máquina do caos: como as rêdes sociais reprogramaram nossa mente e nosso mundo. São Paulo: Todavia, 2024. p. 252.

Dogmatismo
: aceitação de determinados conceitos como verdade absoluta sem possibilidade de contestação ou questionamento.
Narcisismo
: exibicionismo e preocupação em sêr grandioso aliados à indiferença em relação ao outro; amor pela própria imagem.

Ilustração de dois homens frente a frente usando seus celulares. São representadas duas cabeças saindo dos respectivos celulares gritando entre si.

A busca por engajamento póde levar à polarização de uma ssossiedade. Assim, discutir e brigar ôn láini torna-se algo banal e corriqueiro.

Página quarenta e dois

Em uma ssossiedade democrática, a opinião contrária deve sêr respeitada. O dogmatismo é o ôpôsto do diálogo reflexivo, quê é capaz de chegar a um acôr-do ou a um meio-termo. Contudo, a racionalidade das rêdes sociais, controladas por algoritmos, fomenta a discórdia e mantém o usuário com uma forma única de pensamento, reforçando e validando opiniões, sem apresentar um modo diferente de raciocinar e ponderar.

ATIVIDADES

1. escrêeva um texto dissertativo-argumentativo relatando suas últimas compras ôn láini ou interações com algoritmos de ranqueamento.

Resposta pessoal. Consulte Orientações para o professor.

2. (Unicamp-SP, 2024)

Texto 1

Vivemos no limiar de uma transição, em quê a automação ocupará cada vez mais espaços na ssossiedade. Neste novo cenário, há um componente atuando com desenvoltura entre nós. Suas ações e decisões, invisíveis e muitas vezes autônomas, estão cada vez mais presentes no dia a dia da vida contemporânea.

Seu comportamento, no entanto, é opaco e pouco compreendido. Trata-se dos algoritmos. São eles quê, muitas vezes, decidem se você é contratado ou demitido, se você vai ter acesso a um benefício social, se seu visto de imigração vai sêr concedido ou negado, quais notícias você vai vêr nas rêdes sociais, qual o melhor trajeto do trabalho para casa ou qual o parceiro mais apropriado para um relacionamento.

(Adaptado de: MENDONÇA, R.F.; FIGUEIRAS, F.; ALMEIDA, V. Algoritmos contrólam ssossiedade e tomam decisões de vida ou morte. Folha de São Paulo, 7 abr. 2021.)

Texto 2

Tirinha em 3 quadrinhos. Q1: Homem com capuz em cima de um muro observa uma mulher fazendo ioga e diz: 'ela curte ioga'. Q2: Homem com capuz diz: 'Gosta de gatos, cerâmica, constelação familiar e comida sem glúten'. Q3: Homem com capuz diz: 'Isso quer dizer que ela vai comprar o curso encadernação artesanal'.

(Quadrinhos com o personagem laranja e amarelo, quê representa um algoritmo, da série criada por André Dahmer. Disponível em: https://livro.pw/wurxd. Acesso em 28/07/2023.)

A partir do texto 1, é possível afirmar quê o texto 2 explora o fato de quê os algoritmos

a) definem o quê é melhor ou mais apropriado para cada pessoa.

b) são opacos porque aleatoriamente expõem às pessoas produtos para compra.

c) se sérvem dos nóssos dados para nos oferecer continuamente produtos a serem consumidos.

d) contrólam a vida humana para aperfeiçoar as nossas tomadas de dê-cisão.

Resposta: c)

2. Os dois textos mostram como os algoritmos utilizam dados pessoais para influenciar decisões e oferecer produtos e serviços. A tirinha explora como os algoritmos utilizam os gostos pessoais, como a personagem gostar de ioga e outros itens (segundo quadrinho), para sugerir um produto específico para ela.

Redes sociais e polarização

Sabendo quê os algoritmos das rêdes sociais têm o objetivo de fomentar, especialmente, o engajamento de seus usuários, podemos analisar um dos aspectos mais problemáticos e contemporâneos do uso dessas ferramentas de comunicação ôn láini entre pessoas, quê é a formação de “bolhas”, dividindo a opinião pública em grupos antagônicos. A bolha póde sêr entendida como um grupo restrito e teóricamente homogêneo.

Página quarenta e três

Ao conhecer as preferências políticas de um usuário a partir de seus likes, um algoritmo buscará mantê-lo o maior tempo possível ôn láini, ou seja, usando determinado aplicativo ou sáiti. Uma das maneiras de prender a atenção do usuário é indicar mais e mais conteúdos relacionados a temas de seu interêsse. Assim, se ele demonstrar algum interêsse em gastronomia, serão indicados vídeos de comida. E esse mesmo procedimento ocorre em relação a kestões políticas.

Os feeds de notícias das rêdes sociais criam um “filtro-bolha”, quê destaca notícias, sáites e postagens polarizadas, isto é, de tendência política à esquerda ou à direita, dependendo da maneira como o usuário foi classificado em seu sistema de ranqueamento.

Sobre o “filtro-bolha”, leia um excêrto do artigo de um perito em Tecnologia da Informação e Comunicação do Ministério Público Federal.

As rêdes sociais e os mecanismos de buscas se tornaram a grande platafórma de mediação de acesso à informação do século XXI. Seu sucesso é devido ao pôdêr de seleção de conteúdo relevante para o usuário em face da grande quantidade de conteúdo produzido pela ssossiedade cibernética. Contudo, a seleção automática de conteúdo pêlos algoritmos de inteligência artificial dessas platafórmas produz efeitos colaterais, cujos malefícios começam a sêr discutidos, tais como o efeito bolha. O efeito bolha tem restringido o acesso das pessoas à diversidade dos conteúdos, o quê gera questionamentos quanto ao seu potencial antidemocrático. Do ponto de vista legal e do Direito, a limitação dessas platafórmas em fazer transitar conteúdos diversos e antagônicos nas mesmas rêdes sociais gera preocupações quanto à sua efetiva capacidade de cumprimento de decisões judiciais quê envolvem o direito de resposta. O direito de resposta é definido na Constituição Federal de 1988, e sua existência está relacionada à proteção do direito de personalidade e direito à informação. O direito à informação está relacionado a toda a ssossiedade e ao direito difuso de acesso à verdade.

GUEDES, Marcelo Santiago. Os impactos do efeito bolha causado pêlos algoritmos do feici buki para o direito de resposta. Boletim Científico ESMPU, Brasília, ano 16, n. 50, p. 67-85, jul./dez. 2017. Disponível em: https://livro.pw/humxl. Acesso em: 14 ago. 2024.

Feed
: parte clicável de uma página quê disponibiliza atualizações de notícias, vídeos, fotos, estátus, curtidas e páginas.

INVESTIGAÇÃO

Com a orientação do professor, você e os côlégas promoverão uma entrevista com a comunidade escolar ou com seus familiares com base neste questionamento: Ao utilizar as rêdes sociais, você tem acesso a informações contrárias ao seu pensamento?

As respostas deverão sêr expostas e apresentadas para a comunidade escolar por meio de um gráfico.

Consulte Orientações para o professor.

Fotografia de mulher olhando para tela de smartphone.

Por meio das rêdes sociais, as notícias são divulgadas e alcançam grande número de usuários instantaneamente.

Página quarenta e quatro

Algoritmo e tecnologias de reconhecimento facial

As tecnologias de reconhecimento ou biometria facial estão presentes na maioria dos smartphones modernos. A imagem do rrôsto do usuário cadastrada préviamente póde sêr usada como senha para desbloquear o celular e acessar diversos aplicativos, inclusive de órgãos do govêrno.

Para isso, um algoritmo é programado para analisar características, como distância entre os olhos e formato do nariz e do rrôsto. Esses dados são convertidos em uma representação digital, chamada de “template facial” ou “impressão facial”. Essa tecnologia também é usada em dispositivos como fechaduras digitais e algumas catracas de acesso a prédios públicos e a hospitais.

Fotografia de homem olhando para câmera com reconhecimento facial.

As fechaduras digitais utilizam algoritmos semelhantes à biometria facial, reconhecendo rostos préviamente cadastrados.

Algoritmos de reconhecimento facial também têm sido utilizados na identificação de pessoas em câmeras instaladas em aeroportos, em metrôs e em vias públicas de várias cidades, como Belo Horizonte (MG), Recife (PE), Rio de Janeiro (RJ) e São Paulo (SP). Nesses casos, as imagens das câmeras são direcionadas a um software quê apresenta o algoritmo quê identifica a impressão facial das pessoas analisadas e as compara com um banco de dados ou com um rrôsto específico procurado.

Imagem de pessoas andando na rua com filtro de reconhecimento facial produzido por inteligência artificial.

Por meio de imagens capturadas por câmeras, o algoritmo busca identificar e/ou procurar pessoas.

Página quarenta e cinco

Algoritmos são desenvolvidos por pessoas e, por essa razão, podem apresentar preconceitos. Em 2016, jornalistas investigativos descobriram quê uma rê-de social possibilitava a seus anunciantes excluir propositadamente determinados grupos sociais: latinos, afro-americanos e asiáticos. Porém, não havia a possibilidade de excluir brancos ou caucasianos, ou seja, era uma forma explícita de racismo contra grupos minoritários.

Diversos estudos independentes demonstram quê a visão computacional, criada por algoritmo, tem dificuldade em identificar corretamente rostos negros. Leia o relato a seguir.

Em novembro de 2019, uma reportagem da Tevê Itapoan, da baía, entrevistou a mãe de um adolescente confundido com um traficante. A partir da identificação equivocada em imagens das câmeras de segurança, foi abordado dentro do metrô de Salvador e levado à delegacia. Segundo a mulher, não identificada para sua própria segurança, o filho chegou em casa abalado com a violência policial e precisou de muitos minutos para se acalmar e contar o quê acontecera. […].

SILVA, Tarcízio. Racismo algorítmico: inteligência artificial e discriminação nas rêdes digitais. São Paulo: Sesc, 2023. p. 132.

Relatos como esse indicam quê a construção de um algoritmo e seu uso pelas secretarias de segurança pública podem ter consequências indesejáveis e quê ainda carecem de muita atenção em relação a seu desenvolvimento e sua finalidade.

Visão computacional
: capacidade do algoritmo de compreender determinadas imagens, como aquelas usadas para desbloquear um celular ou para acessar uma conta bancária.

CONHEÇA MAIS

O livro analisa a relação existente entre o desenvolvimento de algoritmos e o racismo quê permeia as sociedades contemporâneas. Observando exemplos cotidianos, o autor indica quê os algoritmos não são neutros, mas seguem padrões existentes na própria comunidade: discriminação, machismo e outras formas de preconceito contra minorias.

Imagem da capa do livro 'Racismo algorítmico: Inteligência artificial e discriminação nas redes digitais', do autor Tarcízio Silva. Há representação de retas, pontos e linhas conectadas formando polígonos.

SILVA, Tarcízio. Racismo algorítmico: inteligência artificial e discriminação nas rêdes digitais. São Paulo: Sesc, 2023.

ATIVIDADES

Na cidade de São Paulo, a instalação de câmeras de reconhecimento facial tem causado polêmica. Assista ao vídeo 20 mil câmeras com reconhecimento facial em São Paulo, publicado pelo canal TecMundo, disponível em: https://livro.pw/cbhde (acesso em: 14 ago. 2024).

Depois de assistir ao vídeo, responda às kestões.

1. Você é a favor do uso da tecnologia de reconhecimento facial nas vias públicas? Justifique sua resposta.

1. Resposta pessoal.

2. Explique o quê é “falso positivo” e cite uma consequência dêêsse resultado de busca.

2. A tecnologia de reconhecimento facial não é infalível. Por exemplo, póde ocorrer de uma pessoa quê tenha traços físicos semelhantes aos de um estelionatário sêr identificada erroneamente como tal, sêndo inocente.

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Algoritmo e tecnologias assistivas

As tecnologias assistivas são ferramentas ou sistemas quê visam auxiliar as pessoas, principalmente aquelas com alguma deficiência ou limitação, na realização de cértas tarefas, quê sêriam mais difíceis ou impossíveis de ser executadas sem o auxílio dêêsses assistentes virtuais.

pôdêmos considerar tecnologias assistivas desde dispositivos simples, como uma bengala e uma lupa, até soluções mais compléksas, como softwares específicos ou mesmo configurações algorítmicas embutidas no próprio sistema operacional de um dispositivo eletrônico, como um smartphone ou um computador.

Fotografia de mulher jovem deficiente visual utilizando fones de ouvido e tocando na tela de smartphone.

Pessoas com deficiência visual conseguem utilizar o celular com o apôio de tecnologias assistivas.

Os algoritmos de processamento de linguagem natural (NLP) são usados em leitores de tela e para conversão de texto em fala, ajudando pessoas com deficiência visual a acessar e interagir com conteúdo digital. Assim, elas conseguem ler textos, postagens nas rêdes sociais e, inclusive, escrever comentários nas postagens por meio de tecnologias inversas ao NLP, como o reconhecimento automático de fala (ASR), quê converte sôns em texto.

Imagem de assistente virtual sobre uma mesa; é um aparelho pequeno e cilíndrico com falantes e botões.

Os sistemas com ASR estão presentes em aplicativos de transcrição e de acessibilidade e são amplamente utilizados em assistentes virtuais.

Página quarenta e sete

ATIVIDADES

1. Qual é a importânssia de investir em tecnologias assistivas com base em algoritmos de processamento de linguagem natural (NLP) e de reconhecimento automático de fala (ASR)? Considere impactos sociais, educacionais e econômicos em sua resposta.

1. Resposta pessoal. Espera-se quê os estudantes considerem quê investir em tecnologias assistivas ajuda a promover a inclusão social e digital de pessoas com deficiência visual, além de proporcionar a elas uma melhor qualidade de vida e de abrir oportunidades educacionais e profissionais. Economicamente, o aumento da acessibilidade póde reduzir custos de assistência e aumentar a produtividade de indivíduos com deficiência, fomentando a inovação tecnológica, o quê póde beneficiar toda a população.

2. Leia o trecho de texto a seguir.

Bengala longa

A bengala longa trabalha como extensão do corpo da pessoa com deficiência visual, antecipando obstáculos em seus trajetos e deslocamentos.

A bengala longa também é utilizada para identificar o tipo de deficiência visual. A bengala na côr vêrde é destinada à pessoa com baixa visão e a bengala na côr branca é destinada para pessoas com cegueira.

[…]

Máquina bráile

A máquina de escrever em braille é uma das tecnologias assistivas mais difundidas na alfabetização de pessoas com deficiência visual, ela permite a escrita usando o sistema criado no século XIX, por um jovem cego francês, Louis Braille.

O primeiro protótipo da atual máquina de datilografia braille foi desenvolvida em 1939 pelo professor Daví Abraham, e a sua produção foi iniciada em 1946 nos Estados Unidos.

Desde 2004 a máquina de escrever em braille é produzida no Brasil. O Sistema Braille de leitura e escrita é o mais simples e efetivo método para a alfabetização e comunicação de pessoas com deficiência visual. E a máquina braille é a ferramenta necessária para esta escrita.

[…]

Leitores de tela

Os leitores de tela são ferramentas essenciais para pessoas com deficiência visual, permitindo quê elas acessem e interajam com informações digitais de maneira independente. Esses softwares convertem texto em voz ou em braille, possibilitando quê os usuários ouçam ou leiam por meio de dispositivos táteis o conteúdo exibido na tela do computador, smartphone ou táblêti.

Com os leitores de tela, as pessoas com deficiência visual podem navegar na internet, ler imêious, acessar documentos, utilizar aplicativos e desfrutar de uma ampla gama de recursos ôn láini. Essa tecnologia promove a inclusão digital e facilita a participação ativa na ssossiedade, permitindo quê os indivíduos tênham acesso igualitário à informação e comunicação.

No mercado há diversos leitores de tela disponíveis para os usuários. Alguns são gratuitos e outros são pagos.

[…]

6 Tecnologias assistivas para pessoas com deficiência visual. Laramara. Disponível em: https://livro.pw/gfqvv. Acesso em: 24 set. 2024.

Considerando as tecnologias assistivas citadas no texto, assinale o quê for verdadeiro.

a) A máquina Braille é uma tecnologia assistiva digital quê facilita a escrita para pessoas com deficiência visual.

b) Os leitores de tela limitam o acesso das pessoas com deficiência, pois não permitem ler em ambientes ôn láini, além de só existirem versões pagas.

c) A bengala longa é uma ferramenta analógica quê auxilia pessoas com deficiência visual a antecipar obstáculos em seus trajetos.

d) A bengala longa não póde sêr considerada uma tecnologia assistiva, uma vez quê não é digital.

Resposta: c)

2. A máquina Braille mencionada no texto não é uma tecnologia digital, mas sim uma ferramenta mecânica para escrita em Braille. Os leitores de tela são ferramentas digitais, pois convertem informações visuais em áudio, como descrito no texto, não limitando o acesso das pessoas, mas promovendo a inclusão com versões gratuitas. A bengala longa é de fato analógica, o quê não a exclui como uma tecnologia assistiva.

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Criptografia

No Capítulo anterior, conhecemos algumas das primeiras máquinas computadoras criadas no contexto de guerras, muitas das quais visavam codificar mensagens e quebrar codificação de mensagens de grupos inimigos.

Essas técnicas de codificação e decodificação estão relacionadas à criptografia.

Criptografia
: área interdisciplinar quê envolve linguagens, matemática e ciência da computação e quê utiliza princípios matemáticos para criar métodos de codificação e decodificação de informações. O termo vêm de kriptos (secreto) e grafia (escrita).

Imagem de aviso de criptografia digital. Há dois celulares e um cadeado desenhados e o texto que diz: 'As mensagens são protegidas com a criptografia de ponta a ponta e ficam somente entre você e os participantes desta conversa. Nem mesmo a plataforma digital pode lê-las ou ouvi-las. Toque para saber mais'.

Esse aviso é comumente exibido em aplicativos de mensagens.

A criptografia está presente no cotidiano sem quê nos apercebamos díssu. Por segurança, os dados de mensagens quê trocamos entre amigos ou familiares são transmitidos de modo criptografado. Esse processo converte as informações em formato ilegível caso sêjam interceptadas antes de chegarem ao destinatário final.

Na Segunda Guerra Mundial, os combatentes alemães usaram algumas máquinas criptográficas, como a máquina de Lorenz (cujas cifras foram decodificadas pelo Colossus) e a máquina Enigma. Esse segundo equipamento foi inventado e patenteado em 1918, pelo engenheiro elétrico alemão artúr Scherbius (1878-1929). Amplamente usada para criptografar e descriptografar mensagens, a Enigma foi considerada indecifrável por muito tempo. Seu padrão de codificação foi decifrado por matemáticos, como élam Turing (1912-1954), e por máquinas computadoras dos países Aliados.

Imagem da máquina criptográfica Enigma. A máquina é uma caixa que possui letras na parte da frente e botões na parte superior.

A Enigma era uma máquina mecânica e utilizava rotores para realizar a criptografia das informações.

Espera-se quê os estudantes investiguem o papel quê a criptografia desempenhou tanto para os países Aliados quanto para os países do Eixo, contribuindo significativamente para o desfêecho do conflito, ao permitir quê as comunicações fossem protegidas e interceptações fossem decisivas em várias frentes da guerra.

INVESTIGAÇÃO

Investigue os impactos do uso da criptografia durante a Segunda Guerra Mundial. Explore como a codificação e a decodificação de mensagens secretas influenciaram as estratégias militares, tanto dos países Aliados quanto dos países do Eixo, contribuindo para o desfêecho do conflito.

Consulte Orientações para o professor.

Página quarenta e nove

Seja qual for o tipo de criptografia — mecânica, como na máquina Enigma, ou digital, como nas transmissões de dados pela internet —, são empregados algoritmos criptográficos para a realização da codificação e da decodificação de uma informação.

As transmissões nas máquinas mecânicas, em geral, são simétricas, ou seja, os códigos criptográficos usados para codificar e para decodificar são os mesmos. Veja o esquema.

Imagem de infográfico sobre criptografia simétrica. Há uma 'chave única' apontando para a seguinte sequência de texto: 'Mensagem não criptografada', 'Algoritmo de criptografia', 'Mensagem criptografada', 'Algoritmo de descriptografia', 'Mensagem não criptografada'.

Esquema simplificado representativo de criptografia simétrica: a mesma chave é usada na entrada e na saída.

Atualmente, ainda encontramos criptografia simétrica, mas existem também máquinas quê usam criptografia assimétrica. Esses sistemas utilizam diferentes chaves para codificar e para decodificar as informações, como no esquema a seguir.

Imagem de infográfico sobre criptografia assimétrica. Há duas chaves. Uma 'chave pública do receptor' aponta para a seguinte sequência de texto: 'Mensagem não criptografada', 'algoritmo de criptografia', 'mensagem criptografada'. Uma 'chave privada do receptor' aponta para a seguinte sequência de dados: 'Mensagem criptografada', 'algoritmo de descriptografia', 'mensagem não criptografada'.

Esquema simplificado representativo de criptografia assimétrica: há uma chave para entrada e outra para saída.

CONHEÇA MAIS

O livro apresenta alguns aspectos da história da criptografia, buscando relacionar suas origens com os desenvolvimentos atuáis. Explora o importante papel quê a codificação e a decodificação de informações dêsempênham na história da humanidade, de modo a influenciar guerras, diplomacia e a própria evolução da comunicação.

Imagem da capa do livro 'O livro dos códigos', do autor Simon Singh. Há representação de números e símbolos.

SINGH, Simon. O livro dos códigos. Rio de Janeiro: recór, 2001.

Página cinquenta

ATIVIDADES

1. Você já montou um cubo mágico? Esse quebra-cabeça, em formato de cubo, tem partes móveis.

Imagem de dois cubos mágicos. À esquerda, o cubo está resolvido; à direita, o cubo está sendo montado.

Montá-lo póde sêr bastante desafiador, e é comum decorar alguns algoritmos quê ajudam a realização dessa tarefa. Faça uma pesquisa e descubra um dêêsses algoritmos. Caso já saiba montar, auxilie seus côlégas a aprender alguns algoritmos básicos.

1. Resposta pessoal. Consulte Orientações para o professor.

2. Estudantes de uma escola descobriram quê tí-nhão amigos em comum. Um deles construiu um grafo para representar as relações de amizade, como mostra a figura a seguir.

Imagem de um esquema de um grafo. Há 10 letras, de A a J. A está conectado a B e G. B está conectado a C, D, E e G. C está conectado a B, E e F. D está conectado a B, E, G, H e I. E está conectado a B, C, D, F e I. F está conectado a C, E, I e J. G está conectado a A, B, D e H. H está conectado a D, I, G e J. I está conectado a D, E, F, H e J. J está conectado a F, I e H.

As linhas indicam, por exemplo, quê A e G conhecem o número do telefone um do outro, e quê B e E também têm o número de telefone um do outro. Escolha a menor quantidade possível de ligações quê devem sêr feitas para quê as pessoas do grupo se comuniquem por telefone para transmitir um recado quê J irá dar.

2. Consulte Orientações para o professor.

3. escrêeva um texto dissertativo-argumentativo sobre os riscos associados ao uso de algoritmos de reconhecimento facial pelas secretarias de segurança pública. Relacione esses riscos com a persistência do racismo na ssossiedade contemporânea, observando de quê maneira podemos combatê-lo.

3. Resposta pessoal. Consulte Orientações para o professor.

4. A criptografia de César é uma técnica de cifragem simples em quê cada letra do texto original é substituída por outra letra, quê se encontra um número fixo de posições à frente no alfabeto. Por exemplo, com um deslocamento de 3, a letra A se torna D, B se torna E, e assim por diante. Se o deslocamento ultrapassa o fim do alfabeto, ele volta ao início (por exemplo, Z com deslocamento de 3 se torna C). Sabendo díssu e considerando um deslocamento de 3 lêtras, faça o quê se pede.

a) Decifre a mensagem a seguir.

R FRQKHFLPHQWR DEUH SRUWDV.

4. a) O CONHECIMENTO ABRE PORTAS.

b) Crie uma mensagem em seu caderno e troque com um colega para quê ele a decifre.

4. b) Resposta pessoal.

Página cinquenta e um

RETOMANDO

Imagem de diagrama conceitual. No centro, a palavra 'algoritmos' está conectada por 7 linhas às seguintes caixas de texto: Primeira linha: 'Sequências instrucionais'. Segunda linha: 'Algoritmos são a base da criptografia'. Terceira linha: 'Algoritmos de biometria facial possibilitam reconhecimento facial'. Essa caixa de texto se conecta a seguinte caixa de texto: 'Pode carregar preconceito, excluindo alguns grupos sociais'. Quarta linha: 'NLP e ASR auxiliam na inclusão social de pessoas com deficiência visual'. Quinta linha: 'Utilizados como forma de manter a atenção dos usuários'. Essa caixa de texto se conecta a seguinte caixa de texto: 'Criam grupos de engajamento oferecendo publicidade'. Essa caixa de texto se liga a duas caixas de texto: 'Grupos de engajamento promovem radicalização e polarizam ideias'. E: 'Pode disseminar conteúdo falso e potencializar discursos de ódio'. Sexta linha: 'Executados por pessoas ou máquinas'. Essa caixa de texto se conecta a duas caixas de texto: 'Usados para realizar tarefas ou resolver problemas'. E: 'Usados em programação digital'. Sétima linha: 'Grafos são estruturas que modelam conexões entre objetos e pessoas'. Essa caixa de texto se conecta a seguinte caixa de texto: 'Ranqueamento de páginas é grafo usado por motores de busca'.

Página cinquenta e dois

CAPITULO
3
Pensamento computacional

PARTIDA

A diferença entre um problema simples e um problema complékso, em qualquer contexto, é a quantidade de esforços e recursos necessários para resolvê-lo.

Um problema complékso póde sêr uma equação matemática, a criação de um jôgo ou, ainda, a organização de uma mala de viagem. Aqui, precisa ficar claro quê complexidade e dificuldade não são a mesma coisa. Arrumar uma mala póde não sêr uma tarefa difícil, porém precisa sêr planejada para quê seja executada de maneira eficiente. Para fazer boas escôlhas, adequadas ao destino da viagem, é essencial pesquisar o clima do local, definir quantos dias se pretende ficar, onde se hospedar, quais roupas serão necessárias, entre outros itens. Pensando nesses aspectos, a organização de uma mala de viagem é capaz de ilustrar a natureza de um problema complékso.

No dia a dia, uma ferramenta valiosa para abordar de modo eficaz problemas dessa natureza é o pensamento computacional. Neste Capítulo, estudaremos essa importante contribuição da Ciência da Computação para a resolução de problemas compléksos, dentro e fora do ambiente digital.

1 Cite outro exemplo de problema complékso vivenciado em seu cotidiano.

1. Resposta pessoal.

2 Considerando o problema identificado na atividade anterior, quais são as variáveis quê precisa considerar para resolvê-lo?

2. Resposta pessoal.

Imagem de uma mala aberta com algumas roupas, óculos de sol, máscaras cirúrgicas e tablet. Ao redor da mala há um par de tênis, um notebook, um copo de café, um chapéu, um carregador e um caderno com uma caneta.

Arrumar uma mala de viagem exige planejamento.

Página cinquenta e três

O quê é pensamento computacional?

Máquinas são instrumentos planejados e projetados para o cumprimento de objetivos específicos e são fruto de reflekções sobre problemas identificados pelo sêr humano. A análise do contexto em quê se vive e a detecção de situações quê poderiam sêr melhoradas são alguns dos aspectos quê fundamentam o desenvolvimento de uma máquina.

O pensamento é a condição quê possibilita todo o processo de criação de uma máquina e é um recurso exclusivamente humano. Ele póde sêr pragmático, confuso, emotivo, variável de pessoa para pessoa, e aí reside sua riqueza e seu potencial criativo.

A computação é uma ciência voltada ao desenvolvimento de sistemas. Nesse sentido, o pensamento — e toda sua complexidade e caráter abstrato — unido à computação é bastante eficaz para análise adequada e resolução de problemas compléksos.

O termo computação remete a atividades realizadas no campo digital. No entanto, quando nos referimos ao pensamento computacional, estamos falando de uma técnica, ou seja, um procedimento respaldado nos conhecimentos da Ciência da Computação, o qual póde sêr aplicado em contextos diversos. A ideia é utilizar essa ferramenta, quê se assemelha à lógica do processo de programação em um ambiente digital, para criar soluções eficazes em outras áreas.

Quando a aplicação dessa técnica ocorre sem usar dispositivos eletrônicos, trata-se de uma atividade desplugada, e, quando usa esses dispositivos, é uma atividade plugada. Em ambas as abordagens, podemos desenvolver as habilidades do pensamento computacional. A programação de uma máquina, no entanto, é possível apenas na abordagem plugada.

Imagem de duas pessoas usando notebook para fazer programação.

A maioria das programações são feitas em computadores.

Página cinquenta e quatro

Foi a partir da década de 2000 quê a expressão “pensamento computacional” começou a ganhar destaque entre os estudiosos da área de computação, por causa do potencial transformador quê os computadores poderiam trazer a diversas áreas, especialmente à educação. Considerando quê saber usar um computador é uma maneira de ampliar o conhecimento humano, passou-se a defender a necessidade do desenvolvimento do pensamento computacional desde a infância.

CONHEÇA MAIS

A cientista estadunidense Jeannette Wing (1956-) é uma profissional de destaque na área da computação e uma das responsáveis pela popularização do conceito de pensamento computacional. Ela atua na indústria e em universidades estadunidenses e recebeu diversos prêmios em reconhecimento por suas contribuições à Ciência da Computação.

Wing defende quê o pensamento computacional é uma habilidade essencial a todos, independentemente da área do conhecimento e do contexto de aplicação. Para ela, essa é uma competência com potencial transformador quê deve sêr desenvolvida já nos primeiros anos escolares.

Consulte Orientações para o professor.

Fotografia de Jeannette Wing. Ela possui traços asiáticos, usa terno, está sorrindo e de braços cruzados.

Jeannette Wing.

Quando nos referimos a “saber usar um computador”, não basta ter familiaridade com essa ferramenta e com as novas tecnologias para aproveitar o quê a máquina tem a oferecer. Para o sucesso da aprendizagem, é necessário um pensamento crítico e criativo com relação ao uso dela.

Os computadores não são apenas fontes de informações: eles podem e devem sêr utilizados para criação e otimização de atividades e recursos, abrindo caminho para novos aprendizados. Quando nos referimos ao pensamento computacional, a relação com os processos da computação tem muito a nos ensinar como metodologia para resolução de problemas.

Estudiosos e referências na área computacional conceituam o pensamento computacional da seguinte maneira:

O pensamento computacional é uma metodologia destinada a resolver problemas com base na combinação entre o pensamento crítico e os conhecimentos da computação.

Essa metodologia consiste em processos de pensamento quê vão desde a identificação e análise crítica de situações até o teste e desenvolvimento de soluções eficazes, traduzido em um claro passo a passo (ou algoritmos) quê póde sêr executado por pessoas ou máquinas. Em outras palavras, o pensamento computacional é um processo quê envolve os seguintes pilares: a decomposição de determinado problema tomando como referência o quê se sabe sobre ele; o reconhecimento de padrões; a abstração do quê não é relevante; e o desenvolvimento de um algoritmo, para a resolução do problema.

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ATIVIDADE

Quais das atividades listadas a seguir mais se aproximam do processo propôsto pelo pensamento computacional?

I. Instalar um modem utilizando um manual.

II. Pintar uma parede.

III. Reformar o quarto.

IV. Planejar uma festa.

V. Ir ao parque.

As atividades corretas são:

a) I; III; V.

b) I; II; IV.

c) II; III; V.

d) III; IV.

e) II; V.

Resposta: d)

As atividades III e IV apresentam considerável complexidade quê se beneficiaria dos processos envolvidos no pensamento computacional. Ambas envolvem a necessidade de decomposição das tarefas, considerando a diversidade de aspectos envolvidos; contemplam a identificação de padrões, o quê permite prever situações e otimizar os processos; beneficiam-se da abstração de elemêntos menos importantes, quê não interferem no resultado final; e, por fim, viabilizam a criação de um algoritmo, ou seja, uma sequência lógica de ações, orientando um tratamento eficaz das atividades. Embora as atividades I, II e V necessitem de planejamento, não podem sêr classificadas como problemas compléksos, pois são tarefas de solução diréta.

Imagem esquemática de uma engrenagem ao lado de um hemisfério do cérebro, conectados a páginas de papel.

Pilares do pensamento computacional

O esquema a seguir apresenta os quatro pilares do pensamento computacional. Embora estejam inter-relacionados e possam sêr trabalhados de maneira independente, a aplicação dos processos tende a seguir uma sequência lógica. Essa organização colabora com a sistematização do contexto e com a aplicação adequada dos pilares na resolução eficaz de problemas.

Imagem de esquema dos quatro pilares do pensamento computacional, conectados como peças de quebra cabeça em formato de cérebro. Os pilares são: 'Decomposição: Divisão de um problema complexo em várias partes menores'. 'Abstração: Filtro das informações acerca do problema, focando o que é importante'. 'Algoritmo: Planejamento/sequência detalhada de ações para resolução do problema'. 'Reconhecimento de padrões: Análise e identificação de semelhanças entre situações'.

Esquema representando os pilares do pensamento computacional.

Página cinquenta e seis

Decomposição

Ao nos depararmos com um problema ou com uma situação compléksa, a habilidade de decomposição nos auxilia a visualizar com mais clareza o contexto e viabiliza a organização e o planejamento de como abordar todas as variáveis da situação.

Em outras palavras, a decomposição permite a divisão de um problema em partes menóres, para quê possamos ter uma verdadeira noção de tudo o quê será preciso resolver. Solucionando todas as pequenas kestões, temos a possibilidade de resolver o problema completo.

Para exemplificar a decomposição, vamos explorar uma tarefa realizada por um designer de UX (ou profissional de experiência do usuário), mas antes vamos conhecer melhor esse profissional.

MUNDO DO TRABALHO

Experiência do usuário (UX)

O conceito de UX (acrônimo do inglês user experience) abrange todos os aspectos da interação de um usuário com a empresa, seus serviços e seus produtos. Isso inclui o disáini da interface, a facilidade de uso, a eficiência, a satisfação do usuário e a experiência emocional ao interagir com o produto. O designer de UX é o profissional responsável por analisar e criar essas interfaces digitais quê garantem uma boa experiência aos usuários de determinados produtos e platafórmas.

No mundo moderno e digital, esse é um profissional muito importante, pois uma boa experiência do usuário é essencial para determinar o sucesso ou o fracasso de um produto ou serviço.

Imagem de pessoa utilizando smartphone para acessar avaliações digitais.

Muitas pessoas buscam avaliações ôn láini antes de contratar um serviço ou comprar um produto.

Página cinquenta e sete

Supondo quê um profissional UX seja contratado para avaliar um sáiti, ele poderá decompor a tarefa a sêr realizada, a fim de quê seja possível gerenciar as atividades da melhor forma possível.

Vejamos uma possibilidade de decomposição da tarefa:

Compreender e delimitar qual é o objetivo da análise, como: melhorar navegação e avaliar acessibilidade, entre outros;

Reunir dados sobre o sáiti, como quantidade de acessos e opinião dos usuários;

Analisar a estrutura do sáiti e apresentar o conteúdo, verificando se há clareza, relevância e comunicação adequada ao público-alvo;

Avaliar e testar a navegabilidade do sáiti e como é seu dêsempênho no acesso por dispositivos móveis;

Testar a acessibilidade considerando atender a todos os usuários;

Analisar o dêsempênho técnico do sáiti, como: velocidade de carregamento da página, compatibilidade com navegadores, entre outros aspectos;

Elaborar um relatório com o parecer técnico e com as propostas de melhorias.

Fotografia de pessoas trabalhando juntas em uma mesa de escritório. Elas estão utilizando um notebook e fazendo anotações em cadernos de notas.

O trabalho de designer de experiência do usuário (UX) é multidisciplinar, ou seja, envolve conhecimentos de diversas áreas.

Página cinquenta e oito

Reconhecimento de padrões

Com base na côléta e análise de informações sobre determinado problema ou desafio, devemos identificar características de seus elemêntos. Com esse reconhecimento, é possível avaliar se há alguma estratégia já conhecida e utilizada anteriormente para situações como essa. Assim, podemos aplicar um conhecimento prévio para resolver o problema. Ainda, ao identificar padrões, temos a oportunidade de identificar tendências, ou seja, podemos “prever” situações e nos prepararmos para elas.

Por exemplo, ao analisar um e-commerce, um engenheiro de dados verifica quê, quando algum cliente compra determinado item do catálogo, tende a adquirir junto um outro produto específico. Notando quê essa situação se repete com freqüência, o engenheiro póde ajustar o algoritmo de recomendação do sáiti, facilitando a sugestão de produtos. Assim, sempre quê alguém buscar pelo primeiro produto, será sugestionado a comprar também o segundo.

Fotografia de homem em frente a computador que mostra produtos para compra on-line.

As compras ôn láini são cada vez mais freqüentes.

Talvez você já tenha notado quê, em supermercados, é comum o oferecimento de produtos quê os clientes pegam de última hora. Isso ocorre porque profissionais fazem o reconhecimento de padrões e montam prateleiras com esses produtos perto dos caixas de pagamento. Assim, mesmo quê o cliente não esteja pensando naquele produto, acaba o levando também.

Fotografia de um supermercado.

Prateleiras próximas aos caixas, em supermercado de Natal, no Rio Grande do Norte.

Página cinquenta e nove

Abstração

A abstração é o processo de filtragem das informações a respeito do problema analisado, retendo o quê é relevante e descartando o quê é irrelevante para solucioná-lo. Dessa forma, apenas o quê é essencial é considerado, e assim obtemos uma visão mais clara e simplificada do contexto, auxiliando na compreensão e solução do problema.

Um exemplo de aplicação da abstração é a avaliação de um paciente por um médico. Supondo quê uma pessoa apresente uma variedade de sintomas, o profissional solicita a realização de diversos exames, analisa o histórico médico e conversa sobre esses sintomas com o paciente. Para seguir na investigação, será necessário descartar alguns dêtálhes menos relevantes, como sintomas esporádicos ou não associados à situação específica. Dessa forma, será possível “simplificar” o problema e facilitar a análise focada no diagnóstico.

Atualmente, a telemedicina possibilita atendimento médico remoto. O uso dessa tecnologia tem facilitado a rotina de médicos e pacientes.

Fotografia de homem sentado no sofá, segurando um termômetro, usando casaco e cachecol. Ele está em frente a um notebook e se consultando com uma médica de maneira remota.

Médica faz anamnese com paciente. Esse procedimento é uma entrevista com o objetivo de recolher informações sobre a história médica do paciente e compreender os sintomas, para diagnóstico e tratamento.

O episódio de podcast Telemedicina e saúde digital, abordando novidades e dicas para gestores de saúde (19 min) traz uma conversa com o doutor Caio Soares sobre os movimentos da telemedicina após a pandemia de covid-19. Disponível em: https://livro.pw/cybzl. Acesso em: 15 ago. 2024.

Página sessenta

Algoritmo

No contexto do pensamento computacional, um algoritmo é um método desenvolvido para resolução de um problema, funcionando como um roteiro a sêr seguido para esse fim específico. Dessa forma, espera-se quê o pensamento algorítmico seja desenvolvido por meio da resolução de problemas utilizando o pensamento computacional, permitindo quê problemas semelhantes sêjam resolvidos com base nas estratégias já criadas.

Como visto no Capítulo anterior, a atividade de programação ilustra perfeitamente o processo de elaboração e aplicação de algoritmos.

ATIVIDADE

Consulte Orientações para o professor.

Vamos colocar em prática seus conhecimentos sobre o pensamento computacional e seus pilares. Em grupo, escôlham um destino para organizar uma viagem fictícia. Com base nessa definição, sigam o roteiro apresentado a seguir para aplicarem os pilares do pensamento computacional, vistos anteriormente, no planejamento dessa viagem:

1. Decomposição: identifiquem as etapas e as tarefas fundamentais para o planejamento e para a realização da viagem.

2. Reconhecimento de padrões: com base em experiências anteriores de viagens, ou conhecimento sobre alguém quê já passou por essa experiência, quais aprendizados podem sêr úteis para prevenir problemas?

3. Abstração: o quê é realmente necessário para o sucesso da viagem? Quais aspectos podem sêr deixados de lado para simplificar esse planejamento?

4. Algoritmo: considerando as análises anteriores, desenvolvam um roteiro com um passo a passo para organizar uma viagem com sucesso. Lembrem-se de organizar as etapas d fórma clara e fácil de seguir.

Resposta pessoal.

Imagem de pessoa sentada em frente a uma mesa, usando notebook e smartphone. Sobre a mesa há um chapéu, uma câmera fotográfica e um mapa mundi.

O planejamento de uma viagem geralmente começa pela escolha do destino.

Página sessenta e um

O quê vêm depois?

Como vimos, o pensamento computacional é uma competência poderosa para a resolução de problemas diversos, inclusive do dia a dia, quê podemos desenvolver compreendendo sua estrutura.

Esse modo de lidar com problemas, “dividindo-o” em etapas, ajuda no desenvolvimento de habilidades como o pensamento crítico, a análise lógica e a resolução de problemas, quê são fundamentais em qualquer área de atuação. Em um mundo de trabalho cada vez mais digital — e será ainda mais digital no futuro —, as habilidades quê o pensamento computacional nos ajuda a alcançar são fundamentais.

Imagem de uma mulher usando notebook.

Profissional de computação trabalhando em instalação quê armazena e processa os dados de uma empresa.

ATIVIDADES

1. Considerando o quê você aprendeu em relação ao pensamento computacional, reflita sobre os questionamentos a seguir e converse com os seus côlégas e com o professor:

a) De quê forma o pensamento computacional poderá ajudá-lo na profissão quê você tem ou quer ter no futuro?

Resposta pessoal. Consulte Orientações para o professor.

b) Como o pensamento computacional ajuda na resolução de problemas em um ambiente de trabalho?

1. b) Sugestão de resposta: Como o pensamento computacional ensina a abordar problemas de maneira estruturada e lógica, ele permite quê as pessoas encontrem soluções mais eficazes e eficientes, quê inclusive podem sêr aproveitadas na resolução de problemas semelhantes no futuro, isso em qualquer ambiente, como no trabalho.

c) Como o pensamento computacional póde ajudar um gestor a tomar uma dê-cisão clara e objetiva?

1. c) Ao decompor problemas compléksos em partes menóres e analisar padrões, por exemplo, os gestores podem tomar decisões mais informadas e racionais. Isso é útil em qualquer situação quê requeira análise de dados, como finanças pessoais, planejamento de carreira ou gestão de projetos.

2. Você já ouviu a expressão “letramento digital”? Faça uma pesquisa e defina essa expressão. Depois, escrêeva um parágrafo no seu caderno sobre como o pensamento computacional póde ajudar no letramento digital.

2. A expressão “letramento digital” se refere à habilidade de usar, entender e interagir com a tecnologia digital de maneira eficaz e crítica, ou seja, além do uso de tecnologias digitais, também é preciso saber participar d fórma crítica das platafórmas digitais, como rêdes sociais, de maneira ética e segura. Consulte Orientações para o professor.

Página sessenta e dois

Lógica de linguagens de programação

No mundo altamente digital em quê vivemos, é provável quê você já tenha ouvido a expressão “linguagem de programação” e, talvez, até mesmo conheça alguma. Chamamos de linguagem de programação as maneiras de apresentar instruções a um computador para quê ele faça tarefas específicas.

Existem várias linguagens, e são assim chamadas justamente por terem estruturas lógicas próprias, como o português, o espanhol e o inglês. Por meio de uma linguagem de programação, os programadores podem escrever (e ler) os códigos e algoritmos quê farão os computadores realizar tarefas, processar dados e resolver problemas, dos mais simples aos mais compléksos. Independentemente da linguagem de programação utilizada, em geral os códigos são escritos com termos em inglês.

Toda linguagem de programação tem uma lógica quê é o conjunto de regras e estruturas quê permitem a implementação das soluções em cóódigo. Por meio da linguagem, o programador estabelece o fluxo lógico de cada programa ou software, d fórma quê a lógica de programação se torne a concretização do pensamento computacional: enquanto o pensamento computacional define a estratégia para resolver um problema, a lógica de programação define como essa estratégia é traduzida em cóódigo.

INVESTIGAÇÃO

Você conhece o nome de alguma linguagem de programação? Faça uma pesquisa e descubra o nome das mais populares, indicando para o quê, em geral, cada uma é mais utilizada.

Consulte Orientações para o professor.

Imagem de um homem e uma mulher usando computadores para programação.

Programadores usam interface para digitar em linguagem de programação.

Página sessenta e três

Vamos considerar, por exemplo, quê o pensamento computacional nos fez concluir quê um problema póde sêr resolvido se determinada operação for repetida várias vezes. Nesse caso, a lógica de programação oferece mecanismos, como loop, para implementar essa repetição no cóódigo, quê é escrito pelo programador.

Outro exemplo é quando precisamos tomar decisões com base em cértas condições — “dado isso… então aquilo”. Nesse caso, a lógica de programação fornece estruturas condicionais, como “if-else”, para controlar o fluxo de execução.

Vejamos a seguir um exemplo prático da lógica tanto de uso de loop quanto de if-else em uma linguagem chamada Python, muito popular por sêr de fácil acesso e usar uma sintáksse simples. Essa linguagem é muito utilizada em desenvolvimentos de web, ciência de dados, automação de tarefas diversas, inteligência artificial, entre outros.

No exemplo, queremos determinar se um número natural é primo. Recordando, um número é primo se for divisível apenas pelo número 1 e por ele mesmo. E um número é divisível por outro quando a divisão entre eles, nessa ordem, for exata, ou seja, o résto for igual a 0 (zero).

If-else
: (em tradução livre, “se-senão”) comando para quê o programa "faça isso se determinada condição for verdadeira,... senão faça aquilo".
Loop
: em computação, são instruções executadas repetidas vezes por um programa de computador até quê sêjam satisfeitas as condições desejadas.
sintáksse
: na linguagem de programação, refere-se ao conjunto de regras quê define como os códigos sêrão escritos. Fazendo um comparativo, assim como na língua portuguesa a gramática define como as palavras devem ser combinadas para formár frases, a sintáksse em programação define como palavras-chave, operadores, variáveis e outros elemêntos devem sêr organizados para criar instruções válidas.

# Verificando se um número é primo

numero = 5 #

for i in range(2, numero):

if (numero % i) == 0:

print(f”{numero} não é um número primo.”) brueiki

else:

print(f”{numero} é um número primo.”)

else:

print(f”{numero} não é um número primo.”)

Vamos entender o cóódigo exemplificado para determinar se um número natural é primo:

Primeiro escolhemos um número para verificar se é primo;

Na condição “if” inicial, verificamos se o número é maior quê 1, uma vez quê números menóres ou iguais a 1 não são primos;

Inserimos um loop “ for” para verificar se o número tem divisores além de 1 e dele mesmo, caso ele seja maior quê 1. O teste díssu é feito dividindo o número por todos os valores entre 2 e o próprio número;

Colocamos uma condição “if-else” para quê, se for encontrado um divisor (com résto 0), o programa nos avise quê o número não é primo e pare a checagem, indicado pelo comando “break”. Caso não encontre nenhum divisor entre 2 e o próprio número, o número é “printado” (escrito ou impresso) e o programa nos mostrará quê ele é primo.

Página sessenta e quatro

Pensamento computacional na resolução de problemas

O pensamento computacional está intimamente ligado à resolução de problemas, principalmente os mais compléksos. No cotidiano, ele póde nos ajudar a decompor tarefas compléksas em passos menóres e mais fáceis de realizar. Por exemplo, ao planejarmos um evento qualquer, podemos dividir o processo em etapas como escolher o local, criar a lista de convidados e organizar a logística, o quê facilita o gerenciamento de cada parte do processo.

Na computação, programadores usam técnicas como decomposição, reconhecimento de padrões e criação de algoritmos para desenvolver softwares quê resolvem problemas específicos, desde aplicativos simples até sistemas compléksos.

Fotografia de mulher usando tablet em um salão com várias cadeiras e mesas.

O organizador de eventos é um profissional quê, mesmo sem pensar no processo, acaba utilizando o pensamento computacional no cotidiano.

Problemas científicos e matemáticos

Em áreas científicas e matemáticas, o pensamento computacional póde sêr utilizado para analisar grandes volumes de dados, modelar fenômenos compléksos ou, ainda, desenvolver algoritmos quê resolvam equações compléksas. Vimos um exemplo matemático simples em quê foi desenvolvido um programa para determinar se um número é ou não primo.

O pensamento computacional permite quê cientistas e matemáticos criem simulações, testem hipóteses e explorem soluções quê seriam impossíveis de manejar d fórma manual, principalmente soluções quê seriam impossíveis de manejar d fórma manual, utilizando recursos digitais.

Página sessenta e cinco

ATIVIDADE

Agora, você irá resolver um problema utilizando o pensamento computacional. Imagine quê seja sua responsabilidade monitorar a população de uma espécie ameaçada de extinção em uma grande reserva natural.

Consulte Orientações para o professor.

Fotografia de três sambares, que são animais de grande porte com galhadas na cabeça. Eles estão em um campo com grama e algumas árvores.

Sambares (Rusa unicolor), cerca de 2 m de comprimento, em uma reserva natural na Indonésia. Há sete subespécies conhecidas de sambar, sêndo quê uma já é considerada extinta.

Na reserva natural em quê é feito o monitoramento, a população da subespécie está diminuindo por causa de vários fatores, como predadores, perda de habitat e mudanças climáticas. Atualmente, a população é de X indivíduos e, com base em dados históricos e modelos de predação, você estima quê a população diminui em 5% a cada ano. No entanto, há um plano de conservação quê, se implementado, póde reduzir essa taxa de declínio para 2% ao ano. Seu objetivo é calcular qual será a população prevista para essa subespécie daqui a 10 anos. Essa previsão será feita considerando-se ou não a implementação do plano de conservação e você deve definir o ano crítico no qual a população atingiria um valor Y. resôuva cada uma das etapas a seguir aplicando o pensamento computacional.

a) Aplique a decomposição do problema.

b) Reconheça os padrões do problema.

c) Abstraia o problema: o quê não é relevante para o problema e o quê é? Resolva-o tomando como base isso.

d) Detalhe um algoritmo quê ajudará outros biólogos a resolver problemas semelhantes em outras reservas.

Problemas de ordem social

Os problemas de ordem social, como pobreza, desigualdade, saúde coletiva, segurança, falta de acesso a serviços básicos, entre outros, são geralmente compléksos. O pensamento computacional permite decompor esses problemas em partes menóres e mais fáceis de lidar, reconhecer os padrões quê podem sêr analisados por meio dos dados quê tivermos, abstrair d fórma a eliminar o quê não é relevante para a solução do problema e compartilhar a solução em forma algorítmica de maneira quê possa sêr replicada em outras regiões, podendo, por exemplo, impactar em como políticas públicas serão aplicadas.

Para ilustrar o potencial do pensamento computacional na análise de kestões sociais, trabalharemos dois exemplos ocorridos em contextos bastante distintos.

Página sessenta e seis

Primeira situação

A primeira situação analisada será do surto epidêmico de cólera quê Londres enfrentou em 1854. Na época, acreditava-se quê a transmissão de doenças se dava pelo ar contaminado, no entanto o médico inglês Diôn Snow (1813-1858), com base em dados quê gerou nos locais, desconfiou quê a disseminação estava se dando por meio da á gua contaminada, uma ideia revolucionária para aquela época. Observe como podemos relacionar a solução de Snow para o problema com a metodologia do pensamento computacional:

Imagem de esquema dos quatro pilares do pensamento computacional, conectados como peças de quebra cabeça em formato de cérebro. Os pilares são: 'Decomposição'. 'Abstração'. 'Algoritmo'. 'Reconhecimento de padrões'.

1. Decomposição Identificação do problema maior: entender a causa do surto de cólera em Londres.

Divisão em partes menóres:

Coleta de dados sobre os casos de cólera (quem foi afetado, onde moravam, onde obtinham água).

Mapeamento geográfico dos casos.

Investigação das fontes de á gua na cidade.

2. Reconhecimento de padrões

Análise dos dados coletados: Diôn Snow percebeu um padrão nos casos de cólera, notando quê a maioria das pessoas afetadas obtinha á gua de uma bomba específica localizada na Broad Street.

Comparação com outras áreas: Snow identificou semelhanças entre a distribuição de casos e a proximidade com essa fonte de á gua.

3. Abstração

Filtragem das informações irrelevantes: o médico focou a relação entre o consumo de á gua da bomba de Broad Street e a incidência de cólera, descartando outras possíveis causas como o ar contaminado.

Concentração em dados relevantes: Snow se concentrou apenas nos dados quê relacionam o uso da á gua da bomba aos casos da doença.

4. Algoritmo

Planejamento de ações:

Mapeamento dos casos de doença d fórma a identificar a fonte.

Intervenção imediata ao localizar a fonte de doenças (a bomba de á gua da Broad Street).

Acompanhamento dos casos após a intervenção na provável fonte.

Em caso de melhora, a fonte foi localizada.

Caso continuasse o surto, a fonte da doença deveria sêr outra e seria preciso continuar analisando os dados.

Segunda situação

A segunda situação analisada se refere à tragédia climática ocorrida no estado do Rio Grande do Sul no ano de 2024.

Leia o texto a seguir sobre esse incidente.

As fortes chuvas quê castigam o Rio Grande do Sul desde o fim de abril causaram estragos […]. As inundações afetaram um total de 458 cidades, o quê corresponde a mais de 90% dos municípios gaúchos, com mais de 2 milhões de pessoas impactadas pelo evento climático extremo.

O volume de chuva passou de 800 milímetros em mais de 60% do estado, deixando mais de 500 mil pessoas desalojadas […] e 77 mil estão vivendo em abrigos no momento. As mortes chegam a 151 e ainda há 104 desaparecidos.

[…]

NITAHARA, Akemi. Entenda a tragédia climática ocorrida no Rio Grande do Sul. Agência Brasil, Rio de Janeiro, 18 maio 2024. Disponível em: https://livro.pw/mgfbt. Acesso em: 23 ago. 2024.

Página sessenta e sete

A situação apresentada é um problema complékso quê póde sêr analisado sôbi diversas perspectivas, como ambiental, econômica, social, de infraestrutura, entre outras. Entretanto, para esse exemplo, focaremos o preparo das autoridades e da população para o enfrentamento de situações como essa.

Imagem de esquema representando os quatro pilares do pensamento computacional, conectados como peças de quebra cabeça.

Identificação do problema: Impacto das chuvas intensas sobre a população do RS - 2024

Decomposição

Identificação das áreas mais suscetíveis a alagamentos.

Desenvolvimento de planos de emergência visando à proteção da população.

Implantação de monitoramento meteorológico eficaz.

Reconhecimento de padrões

Análise histórica do regime de chuvas na região.

Identificação das áreas historicamente mais afetadas por eventos climáticos extremos.

Verificação de semelhanças entre as áreas mais afetadas.

Abstração

Atenção à capacidade de drenagem do solo.

Foco na eficiência da infraestrutura disponível para contrôle das águas da chuva.

Preparo, por parte dos serviços de assistência à população, para lidar com a situação.

Algoritmos

Aprimoramento de sistemas de monitoramento e previsão de eventos extremos.

Desenvolvimento de sistemas de alerta eficientes.

Planejamento eficiente para evacuação de áreas de risco e proteção da população.

Fotografia aérea de cidade alagada.

Em maio de 2024, os municípios de São Leopoldo e Novo Hamburgo foram bastante afetados pelo grande volume de chuvas.

Página sessenta e oito

ATIVIDADES

1. Mesmo sem perceber, adotamos o pensamento computacional diariamente. Tarefas como preparar sua receita favorita, realizar uma rotina de hidratação dos cabêlos, gravar um vídeo para uma rê-de social, entre tantas outras, podem sêr beneficiadas pelo pensamento computacional.

Fotografia de mulher tendo seus cabelos lavados por outra pessoa em um lavatório de cabeleireiro.

Os cuidados com os cabêlos exigem vários passos quê devem sêr executados sequencialmente.

Para assimilar esse conhecimento e aproximá-lo ainda mais da realidade, reúna-se em grupos para resolver esta atividade. Em grupos, pensem em um conteúdo para postar em alguma rê-de social. Depois, esquematizem o passo a passo do processo do pensamento computacional aplicado à realização dessa tarefa.

Resposta pessoal.

2. Identifique um problema complékso quê ocorre na comunidade onde você vive e quê gostaria quê fosse resolvido. Explique como você aplicaria cada um dos pilares do pensamento computacional na análise e na resolução dêêsse problema.

Resposta pessoal. Consulte Orientações para o professor.

3. Usando o pensamento computacional para encontrar todos os múltiplos de 7 entre 1 e 100, um programador usou o cóódigo Python. Essa tarefa envolve uma operação repetitiva, quê é verificar quais são os números nesse intervalo quê, quando divididos por 7, têm résto 0. Para resolver o problema, o programador usou um loop. Veja como ficou:

multiples_of_7 = [];

for i range (1, 101);

if i %7 == 0:

multiples_of_7.append(i)

print(f”os múltiplos de 7 entre 1 e 100 são: {multiples_of_7}”)

a) Indique, no seu caderno, o significado de cada linha.

Consulte Orientações para o professor.

b) por quê o loop foi necessário nesse caso?

c) Se esse cóódigo rodasse e solucionasse o problema, qual seria a resposta quê ele nos daria?

4. O tanque de á gua de uma fábrica é feito de uma liga metálica, é cilíndrico e tem capacidade total de 10.000 litros. A á gua é bombeada para dentro do tanque a uma vazão constante de 250 litros por minuto. O tanque já contém 2.000 litros de á gua quê se encontram em tempera-túra ambiente de 20 °C. Quanto tempo será necessário para o total enchimento dêêsse tanque?

Consulte Orientações para o professor.

resôuva essa questão aplicando o pensamento computacional e destaque cada etapa.

Página sessenta e nove

RETOMANDO

PENSAMENTO COMPUTACIONAL

Metodologia destinada a resolver problemas compléksos baseada na combinação entre o pensamento crítico e os conhecimentos da computação.

Quando o pensamento computacional póde sêr utilizado?

Em qualquer contexto no qual um problema complékso esteja sêndo analisado.

Imagem de esquema dos quatro pilares do pensamento computacional, conectados como peças de quebra cabeça em formato de cérebro. Os pilares são: 'Decomposição: Divisão de um problema complexo em várias partes menores'. 'Abstração: Filtro das informações acerca do problema, focando o que é importante'. 'Algoritmo: Planejamento/sequência detalhada de ações para resolução do problema'. 'Reconhecimento de padrões: Análise e identificação de semelhanças entre situações'.

Página setenta

PROJETO EM EQUIPE

Ilustração de roda de pessoas.

Leia atentamente as manchetes a seguir.

Imagem de caixa de texto: 'Vídeo: ruas de Teresina ficam quase interditadas com acúmulo de lixo não recolhido. A nova empresa responsável pela limpeza pública de Teresina, a Aurora Ambiental, iniciou os serviços na quarta-feira (7), e, segundo a prefeitura, a previsão era de que a situação fosse totalmente regularizada até domingo (11). Procurada novamente, a gestão ainda não se pronunciou sobre o caso. Por Izabella Lima, g1 PI. 12 de agosto de 2024, 12 horas e 56 minutos. Atualizado há um mês'.

LIMA, Izabella. Vídeo: ruas de Teresina ficam quase interditadas com acúmulo de lixo não recolhido. G1, [Teresina], 12 ago. 2024. Disponível em: https://livro.pw/azapb. Acesso em: 18 ago. 2024.

Imagem de caixa de texto: '59,2 por cento das rodovias brasileiras apresentam problemas de sinalização. Dados constam da vigésima primeira Pesquisa CNT de Rodovias, divulgada em novembro do ano passado. Por Agência CNT Transporte Atual. 15 de fevereiro de 2018, 11 horas'.

AGÊNCIA CNT TRANSPORTE ATUAL. 59,2% das rodovias brasileiras apresentam problemas de sinalização. Brasília: CNT, 15 fev. 2018. Disponível em: https://livro.pw/jkquf. Acesso em: 18 ago. 2024.

Imagem de caixa de texto: 'Defesa Civil Estadual monitora pontos de alagamento e alerta para mais chuvas intensas no Amapá. Em Macapá e Santana foram identificados oito bairros em situação de alerta.'.

FLEXA, Alexandra. Defesa civil estadual monitora pontos de alagamento e alerta para mais chuvas intensas no Amapá. [Macapá]: govêrno do Estado do Amapá, 29 mar. 2024. Disponível em: https://livro.pw/wwsut. Acesso em: 18 ago. 2024.

Imagem de caixa de texto: 'Solidariedade e cidadania: duas mil pessoas em situação de rua foram atendidas no PopRuaJud 2024. Publicado em 15 de agosto de 2024'.

TRIBUNAL REGIONAL FEDERAL DA 2ª REGIÃO. Solidariedade e cidadania: duas mil pessoas em situação de rua foram atendidas no PopRuaJud 2024. Rio de Janeiro: TRF2, 15 ago. 2024. Disponível em: https://livro.pw/yyolx. Acesso em: 18 ago. 2024.

Página setenta e um

Imagem de caixa de texto: 'Mais de metade da população mundial não tem acesso a água potável, segundo um estudo que duplica os números da ONU'.

INSTITUTO HUMANITAS UNISINOS. Mais de mêtáde da população mundial não tem acesso a á gua potável, segundo um estudo quê duplíca os números da Ônu. São Leopoldo: Instituto Humanitas Unisinos, 16 ago. 2024. Disponível em: https://livro.pw/qntuy. Acesso em: 18 ago. 2024.

Façam pequenos grupos orientados pelo seu professor:

Consulte Orientações para o professor.

1. Escrevam no caderno do quê se trata cada uma das manchetes apresentadas.

2. Discutam qual é o problema comum relatado em todas elas.

3. Na região em quê vocês vivem, existem problemas semelhantes a esses? Que outros tipos de problemas a comunidade local enfrenta? Faça uma pesquisa se necessário, tanto por meios digitais quanto por conversas e entrevistas com moradores locais.

4. Como seu grupo póde ajudar na solução de um dêêsses problemas? sôb a orientação de seu professor e respaldados pelo pensamento computacional, estabeleçam estratégias para atuar em um problema comunitário local. Respondam às kestões abaixo para elaborarem um plano estratégico.

Qual é o problema a sêr enfrentado/solucionado?

Quais hipóteses vocês conhecem para a existência dêêsse problema?

Há soluções digitais quê podem ajudar a diagnosticar o problema e elaborar estratégias? São válidas páginas em rêdes sociais, discussões em fóruns, entre outras formas de interação com a comunidade.

Algum órgão oficial precisa sêr acionado? Como isso deve sêr feito?

Alguém ou alguma entidade já propôs alguma solução para o problema? Se sim, ela póde sêr utilizada pelo seu grupo?

Quais estratégias vocês propõem para resolvê-lo?

5. Os grupos devem apresentar os planos estratégicos e discutir sobre a viabilidade das soluções pensadas. Se possível, executem um dos planos estratégicos para a solução de um problema local.

Ilustração de muitas mãos levantadas.

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