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Informática: A utilização de computadores na educação é tão remota quanto o advento comercial dos mesmos. Esse tipo de aplicação sempre foi um desafio para os pesquisadores preocupados com a disseminação dos computadores na nossa sociedade. Já em meados da década de 50, quando começaram a ser comercializados os primeiros computadores com capacidade de programação e armazenamento de informação, apareceram as primeiras experiências do seu uso na educação. Por exemplo, em 1955, foi usado na resolução de problemas em cursos de pós-graduação e, em 1958, como máquina de ensinar, no Centro de Pesquisa Watson da IBM e na Universidade de Illinois–Coordinated Science Laboratory (Ralston & Meek, 1976, p. 272).

No entanto, a ênfase dada nessa época era praticamente a de armazenar informação em uma determinada seqüência e transmiti-la ao aprendiz. Na verdade, era a tentativa de implementar a máquina de ensinar idealizada por Skinner. Hoje, a utilização de computadores na educação é muito mais diversificada, interessante e desafiadora, do que simplesmente a de transmitir informação ao aprendiz. O computador pode ser também utilizado para enriquecer ambientes de aprendizagem e auxiliar o aprendiz no processo de construção do seu conhecimento. O termo “informática na educação” que apresentamos nesse livro refere-se à inserção do computador no processo de ensino-aprendizagem de conteúdos curriculares de todos os níveis e modalidades de educação. Ao longo desse capítulo, mostramos e discutimos as vantagens e desvantagens como máquina de ensino e como auxiliar do processo de construção do conhecimento

Computador:Um dos desdobramentos da descoberta de Watson e Crick em 1953 de que o DNA é estruturado como hélice dupla é a bioinformática, esse casamento entre o computador e a biologia molecular. É um desdobramento novo, recente. Há 10 anos, o termo nem sequer existia. Apesar de nova, era possível prever que a bioinformática iria acontecer, desde 1953. Para entender isso preciso contar um pouco de história.

A história começa na década de 1940, quando foi inventado o moderno computador digital. O primeiro computador moderno começou a funcionar por volta de 1946. Ele se chama digital, pois os dados são armazenados com um alfabeto binário, os dígitos binários, zeros e uns. A operação também é digital, toda em cima da lógica do liga/desliga. Um pouco antes, em 1944, Avery e colaboradores descobriram que o DNA era a substância que carregava a informação genética. Vemos então que o nascimento do moderno computador digital e da moderna biologia molecular (usando a descoberta de Avery como referência) se deram mais ou menos ao mesmo tempo.

Internet:Nos propomos neste artigo a apresentar os diferentes contextos no qual o termo Internet das Coisas é invocado. A expressão, usada como sinônimo de ambientes conectados, computação ubíqua, machine-to-machine, web das coisas, internet do futuro e cidades inteligentes (ATZORI et al, 2010; KRANENBURG et al, 2011; UCKELMANN et al, 2011), começou a ganhar importância na segunda metade dos anos 2000 e foi relacionada aos carros, casas e cidades inteligentes, etiquetas de radiofrequência, geolocalização e problemas de privacidade. Nosso trabalho apresenta uma revisão de literatura dos conceitos mais usados, traça uma linha do tempo dessas tecnologias e faz um retrato de suas representações na imprensa.

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Primeiro computador: Em 1890, o norte americano Hermann Hollerith (1860-1929) desenvolve o primeiro computador mecânico. A partir de 1930, começam as pesquisas para substituir as partes mecânicas por elétricas. O Mark I, concluído em 1944 por uma equipe liderada por Howard Aiken, é o primeiro computador eletromecânico capaz de efetuar cálculos mais complexos sem a interferência humana. Ele mede 15 m x 2,5 m e demora 11 segundos para executar um cálculo. Em 1946, surge o Eniac (Electronic Numerical Integrator and Computer), primeiro computador eletrônico e digital automático: pesa 30 toneladas, emprega cerca de 18 mil válvulas e realiza 4.500 cálculos por segundo. O Eniac contém a arquitetura básica de um computador, empregada até hoje: memória principal (área de trabalho), memória auxiliar (onde são armazenados os dados), unidade central de processamento (o "cérebro" da máquina, que executa todas as informações) e dispositivos de entrada e saída de dados que atualmente permitem a ligação de periféricos como monitor, teclado, mouse, scanner, tela, impressora, entre outros. A invenção do transistor, em 1947, substitui progressivamente as válvulas, aumentando a velocidade das máquinas.

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Advento da tecnologia: A Revolução Digital representa uma das maiores transformações na história da humanidade que, impulsionada pelo avanço tecnológico, culminou no surgimento da internet, uma rede global que conecta bilhões de pessoas ao redor do mundo. Este fenômeno proporcionou o surgimento da cultura digital e redefiniu a maneira como vivemos, trabalhamos, nos comunicamos e compartilhamos informações. A digitalização também simplificou processos, melhorou a eficiência, permitiu a automação de tarefas, modificou a natureza do trabalho e tornou a vida mais cômoda. A cultura digital modificou a noção de tempo e espaço; tudo ocorre em tempo real e o virtual, muitas vezes, se confunde com a própria realidade.

Com a revolução digital, a comunicação também passou por transformações significativas. Redes sociais, e-mails, mensagens instantâneas e videoconferências tornaram-se partes integrantes da vida cotidiana. A distância geográfica foi reduzida, possibilitando que pessoas em diferentes partes do mundo se conectem e compartilhem experiências em tempo real. A maneira como adquirimos e compartilhamos conhecimento, nos comunicamos e realizamos transações financeiras sofreu mudanças radicais. No âmbito econômico, testemunhamos o surgimento de novos modelos de negócios. As transações comerciais virtuais cresceram exponencialmente, tornando, em determinados contextos e locais, as lojas físicas dispensáveis. Empresas online, mediadas pela tecnologia, desempenham um papel significativo nesse cenário econômico em constante evolução.

A democratização do acesso à informação é uma característica essencial da era digital. Antes da internet, o conhecimento era limitado a bibliotecas, instituições educacionais e grupos específicos. Atualmente, uma simples pesquisa online proporciona acesso instantâneo a uma ampla gama de informações, que, quando utilizadas com critério, impulsionam a educação e facilitam a disseminação do conhecimento.

A revolução digital e a internet, apesar de suas inúmeras vantagens, enfrentam desafios significativos. A crescente dependência tecnológica levanta questões sobre privacidade, segurança cibernética e o impacto social das plataformas digitais. As redes sociais, originalmente consideradas instrumentos revolucionários, tornaram-se armadilhas, promovendo entretenimento superficial e relacionamentos volúveis. A conectividade constante, especialmente entre as novas gerações, pode resultar em bolhas sociais, onde o diálogo é evitado, e as amizades virtuais muitas vezes são mais atrativas, mas menos significativas, do que as relações do mundo real. O sentido de pertencimento a uma comunidade é diluído em redes virtuais, controladas por administradores, onde a adição e exclusão de amigos é fácil, contribuindo para a fragmentação social.

Com a democratização e descentralização da informação, cada indivíduo tem a possibilidade de criar sua própria mídia de comunicação, de produzir informações e difundi-las.  Como a internet não seleciona a qualidade da informação, as mídias sociais deram também o direito à fala, segundo Umberto Eco, a uma legião de imbecis. A quantidade de coisas que circulam, como as fake news, é pior do que a falta de informação.

As fake news provocaram uma mudança no conceito de verdade, em que as crenças que se pretende compartilhar são mais importantes do que a veracidade dos fatos em si. Além de serem notícias falsas, as fake news representam a construção de narrativas que incorporam fragmentos de verdade, utilizando o apelo à emoção para fortalecer determinadas crenças e ideologias, visando desinformar e desestabilizar o sistema de verdade compartilhado. Esse fenômeno é denominado de pós-verdade, onde é mais eficaz influenciar a opinião pública através de versões emocionais do que por meio da apresentação objetiva e lógica dos fatos. Quem emprega a pós-verdade não se preocupa com a veracidade factual, mas com a habilidade de construir narrativas capazes de emocionar o interlocutor para difundir e sedimentar ideologias.

Em resumo, a Revolução Digital e o advento da internet são forças poderosas que impactam e moldam a nossa sociedade. Se por um lado, proporcionam oportunidades sem precedentes, por outro, apresentam desafios complexos. A compreensão e gestão desses aspectos são cruciais para garantir que a transformação digital seja inclusiva, ética e benéfica para toda a humanidade.

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Computação quântica: A computação quântica é uma das áreas mais empolgantes e revolucionárias da tecnologia moderna. Diferente da computação clássica, que utiliza bits binários (0 e 1), a computação quântica utiliza qubits, que podem existir em múltiplos estados simultaneamente graças ao fenômeno da superposição. Esta capacidade, juntamente com o emaranhamento quântico, promete resolver problemas complexos de uma forma que é impraticável ou impossível para computadores clássicos. A unidade fundamental da computação quântica é o qubit. Ao contrário dos bits clássicos, que só podem ser 0 ou 1, os qubits podem estar em uma superposição de ambos os estados. Isso significa que um qubit pode representar tanto 0 quanto 1 ao mesmo tempo, permitindo que os computadores quânticos processem uma quantidade massiva de dados simultaneamente. A superposição é a capacidade dos qubits de estarem em múltiplos estados ao mesmo tempo. Imagine uma moeda girando no ar – ela não está nem em cara nem em coroa, mas em ambos os estados simultaneamente. Essa característica permite que os computadores quânticos realizem muitas operações em paralelo. O emaranhamento é um fenômeno quântico onde dois qubits se tornam interdependentes, de tal forma que o estado de um qubit instantaneamente afeta o estado do outro, mesmo que estejam separados por grandes distâncias. Este fenômeno é fundamental para a transferência de informações entre qubits e é um componente crucial para o poder da computação quântica. Uma das aplicações mais notáveis da computação quântica é na área de criptografia. Os computadores quânticos têm o potencial de quebrar muitos dos sistemas criptográficos atuais, que se baseiam na dificuldade de fatores de números primos grandes. Por outro lado, eles também podem possibilitar a criação de novos métodos de criptografia quântica, que seriam praticamente impenetráveis para os computadores clássicos Os computadores quânticos são extremamente promissores para a simulação de materiais em nível molecular. Isso pode revolucionar a química e a ciência dos materiais, permitindo a criação de novos medicamentos, catalisadores e materiais com propriedades únicas. Problemas de otimização que são intratáveis para computadores clássicos podem ser resolvidos de maneira eficiente por computadores quânticos. Isso inclui áreas como logística, finanças, e design de circuitos integrados, onde encontrar a solução ótima entre muitas possibilidades é crucial. A combinação de aprendizado de máquina com computação quântica tem o potencial de acelerar significativamente o desenvolvimento de inteligência artificial. Algoritmos quânticos podem processar grandes conjuntos de dados de maneira mais rápida e eficiente, levando a avanços em reconhecimento de padrões, previsão de comportamentos e otimização de processos. Um dos maiores desafios na construção de computadores quânticos é manter a coerência dos qubits por tempo suficiente para realizar cálculos. Os qubits são extremamente sensíveis ao ambiente e podem perder suas propriedades quânticas devido ao ruído externo, um problema conhecido como decoerência. Devido à sensibilidade dos qubits, a correção de erros é um componente crucial da computação quântica. Desenvolver algoritmos eficientes de correção de erros que possam proteger informações quânticas sem introduzir um overhead significativo é um desafio em aberto na pesquisa. Construir um computador quântico escalável, com milhões de qubits operando de maneira confiável, é um dos maiores obstáculos atualmente. As tecnologias atuais estão nos estágios iniciais, com protótipos contendo apenas dezenas ou centenas de qubits. Apesar dos desafios, o progresso na computação quântica é rápido e promissor. Empresas como IBM, Google, e Microsoft estão investindo pesadamente na pesquisa e desenvolvimento de computadores quânticos. O potencial impacto dessa tecnologia é imenso, com a capacidade de transformar áreas como criptografia, inteligência artificial, medicina, e ciência dos materiais.

À medida que a pesquisa avança, espera-se que os computadores quânticos se tornem mais robustos e acessíveis, eventualmente integrando-se ao ecossistema de computação global e complementando os computadores clássicos em tarefas específicas. O futuro da computação quântica promete uma nova era de descobertas e inovações, mudando fundamentalmente nossa abordagem para resolver alguns dos problemas mais complexos do mundo.

Em resumo, a computação quântica representa uma fronteira excitante na tecnologia, com o potencial de revolucionar múltiplos campos. Embora ainda estejamos nos estágios iniciais, o progresso contínuo nesta área sugere que as capacidades quânticas poderão transformar profundamente a ciência e a indústria nos próximos anos.

Diversas tecnologias estão em alta atualmente, contribuindo para um avanço acelerado nesse mundo técnico. Confira Como a Inteligência Artificial tem revolucionado nossas vidas.