Tecnologia da Informação (TI) e Inteligência Artificial (IA)
Uma Visão para Engenheiros
A área de Tecnologia da Informação (TI) é um campo vasto e dinâmico que abrange o uso de eletrônica e sistemas computacionais para adquirir, armazenar, recuperar, transmitir e manipular dados.
As áreas de TI e de IA oferecem uma perspectiva sólida com base em informações/dados para solução de problemas de engenharia.
1. Campo de Atuação
Aplicações destas áreas abrangem todo o campo de atuação da engenharia elétrica. Veja a seguir uma breve segmentação por campo de atuação.
Controle de Processos Produtivos
Algoritmos de Aprendizagem de Máquina e Sistemas de TI podem otimizar o controle de processos industriais realizados por máquinas e equipamentos, ajustando parâmetros em tempo real para maximizar a eficiência e a qualidade da produção.
Robótica
IA é fundamental no desenvolvimento de robôs autônomos que podem realizar tarefas complexas ou exigentes em ambientes industriais, hospitais, centros de distribuição de produtos, na produção agrícola e na pecuária, entre outros.
Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA)
Sistemas SCADA equipados com IA podem monitorar e controlar processos industriais, detectando anomalias e prevenindo falhas antes que ocorram.
Sistemas Embarcados
Desenvolvimento e integração de sistemas embarcados que combinam hardware e software para realizar funções específicas em dispositivos eletrônicos, como eletrodomésticos, automóveis e equipamentos médicos.
Internet das Coisas (IoT)
Implementação de dispositivos conectados que coletam e transmitem dados, permitindo a criação de redes inteligentes para monitoramento e controle remoto de sistemas elétricos e eletrônicos. Cidades inteligentes, indústria 4.0 e sistemas de transporte inteligentes são alguns dos exemplos mais evidentes desta linha que não para de crescer.
Simulação e Modelagem:
Uso de software de simulação para modelar e analisar sistemas (elétricos, eletrônicos ou processos inteiros) complexos, ajudando na otimização de projetos, na previsão de desempenho e da qualidade, e planejamento de manutenção. Os Gêmeos Digitais (Digital Twins) são o estado da arte desta frente e têm gerado grande economia nos processos mais variados, desde a extração de petróleo, geração de energia limpa, bioprocessos industriais, e desenvolvimento de equipamentos de manufatura de chips de última geração.
Projeto de Circuitos Integrados
A IA está transformando o design de circuitos integrados ao permitir otimizações que antes exigiam muito tempo e esforço humano. Algoritmos de Aprendizagem de Máquina podem analisar vastas quantidades de dados de desempenho e uso para sugerir melhorias no design, resultando em circuitos mais eficientes e poderosos.
Manufatura de Circuitos Integrados
Na fase de manufatura, a IA está sendo utilizada para melhorar a precisão e a eficiência. Sensores e sistemas de visão computacional monitoram a produção em tempo real, detectando e corrigindo defeitos rapidamente.
Energia Renovável
Aplicação de TI para monitorar e gerenciar sistemas de energia renovável, como painéis solares e turbinas eólicas, garantindo eficiência e integração com a rede elétrica.
Manutenção Preditiva
Utilizando algoritmos/modelos para analisar dados históricos de equipamentos elétricos, como transformadores, motores e geradores, engenheiros podem prever falhas potenciais e programar manutenções preventivas. Isso reduz o tempo de inatividade e os custos de manutenção.
Otimização de Redes Elétricas
IA pode ser usada para otimizar a distribuição de energia em redes inteligentes, integrando fontes de energia renovável e sistemas de armazenamento. Algoritmos de IA ajudam a gerenciar a demanda e a oferta de energia em tempo real, garantindo eficiência e estabilidade. O emprego de abordagens de Smart Grid já é uma realidade.
Detecção de Falhas
Sistemas de IA podem monitorar redes elétricas e identificar anomalias ou falhas em tempo real, permitindo uma resposta rápida e minimizando interrupções no fornecimento de energia.
Previsão de Carga
Previsão de Carga: Algoritmos de ML podem prever a demanda futura de energia com base em dados históricos e padrões de consumo, ajudando a planejar a capacidade e a operação das redes elétricas
Diagnóstico Assistido por IA
Sistemas de IA podem analisar imagens médicas, como radiografias e ressonâncias magnéticas, para detectar anomalias e auxiliar no diagnóstico de doenças. Esses sistemas podem, em alguns casos, ser mais precisos do que os diagnósticos feitos por humanos.
Desenvolvimento de Dispositivos Médicos
Desenvolvimento de Dispositivos Médicos: Engenheiros que atuam em biomédica e engenharia clínica utilizam Aprendizagem de Máquina para projetar dispositivos médicos inteligentes, como marcapassos e próteses, que podem se adaptar às necessidades específicas dos pacientes em tempo real. Saúde 4.0 e Hospitais 4.0 são denominações bem comuns de vermos para descrever esta linha.
Monitoramento de Pacientes
Sensores e dispositivos vestíveis equipados com IA podem monitorar continuamente os sinais vitais dos pacientes, detectando mudanças que possam indicar problemas de saúde e alertando os profissionais médicos para intervenções rápidas.
Personalização de Tratamentos
Algoritmos de Aprendizagem de Máquina podem analisar dados genéticos e clínicos para desenvolver tratamentos personalizados, aumentando a eficácia das terapias e reduzindo efeitos colaterais.
Otimização de Redes
Algoritmos de IA podem otimizar o roteamento de dados em redes de comunicação, reduzindo a latência e melhorando a qualidade do serviço.
Detecção de Fraudes:
Sistemas de Aprendizagem de Máquina podem analisar padrões de tráfego de rede para identificar atividades suspeitas e prevenir fraudes em tempo real.
Gerenciamento de Espectro
IA pode ser usada para gerenciar o espectro de frequências de forma eficiente, alocando recursos de acordo com a demanda e minimizando interferências.
Assistentes Virtuais
Algoritmos de processamento de linguagem natural (NLP) permitem o desenvolvimento de assistentes virtuais que podem interagir com usuários e resolver problemas de forma autônoma.
2. Conclusões
As áreas de Tecnologia da Informação e Inteligência Artificial são essenciais para a evolução e bom funcionamento das sociedades modernas e oferecem inúmeras oportunidades para engenheiros e cientistas. Com a constante evolução tecnológica, esses profissionais estão na vanguarda da inovação, desenvolvendo soluções que impactam diretamente a forma como vivemos e trabalhamos.
A integração de ferramentas de TI e IA aplicados nos campos de atuação da engenharia elétrica está impulsionando avanços significativos na tecnologia. Profissionais capacitados nessas linhas estão utilizando essas tecnologias para melhorar a eficiência, a precisão e até a personalização de sistemas, processos, diagnósticos, tratamentos, projetos, etc, contribuindo para o presente e futuro inovador e sustentável.