“Pesquisa básica pode evitar que a humanidade seja subjugada por máquinas”

Em palestra na FAPESP, pesquisador alemão Frank Allgöwer falou sobre como a engenharia cibernética e as ciências humanas podem ajudar a entender e controlar sistemas dinâmicos complexos no futuro

Karina Toledo | Agência FAPESP – De veículos autônomos a fábricas e cidades inteligentes, a humanidade está construindo sistemas dinâmicos cada vez mais complexos, que trabalham em rede com alto grau de automação e de autonomia.

Nesse grande mundo interconectado que se avizinha, os humanos tendem a se tornar meros usuários desses sistemas dinâmicos complexos – não mais a força que os controla. Portanto, somente com investimento em pesquisa básica – particularmente na área de engenharia cibernética – será possível desenvolver mecanismos de controle para garantir que tudo funcione de maneira adequada.

A avaliação foi feita por Frank Allgöwer, diretor do Instituto de Teoria de Sistemas e Controle Automático da Universidade de Stuttgart, na Alemanha, em palestra apresentada na sede da FAPESP no dia 1º de dezembro.

“Ainda não entendemos muito bem como esses sistemas funcionam, como interagem e se organizam, mas ainda assim os estamos construindo. Embora pense que os efeitos positivos devem superar os negativos, fico hesitante em dizer que devemos acelerar nosso desenvolvimento tecnológico. Creio que este seria o momento de fazer a pesquisa básica alcançar as inovações tecnológicas que estão surgindo para que possamos realmente entender o que está acontecendo”, ponderou Allgöwer.

De acordo com o pesquisador alemão, a autonomia crescente e a estrutura em rede são as características-chave das inovações tecnológicas que estão surgindo na atualidade. E a engenharia cibernética é a ciência básica que está no centro desse processo, pois possibilita por meio de métodos matemáticos e teoremas prever o funcionamento desses sistemas complexos e influenciar seu comportamento.

“Controlar um sistema dinâmico – como por exemplo um carro autônomo – é uma tarefa difícil, nada trivial. Requer, portanto, uma boa base teórica. Mas esse não é o fim da linha. No futuro, haverá muitos carros autônomos e eles terão de se organizar e conversar entre si, de modo a otimizar o trânsito, poupar energia, tempo e evitar acidentes. Essa rede terá de ser operada por controladores cibernéticos, pois nenhum humano consegue reagir rápido o suficiente para gerir uma rede tão complexa e da qual muitas vidas dependem”, exemplificou Allgöwer.

No futuro, acrescentou, a geração de energia não será mais concentrada em grandes usinas e sim distribuída em pequenas unidades individuais –formadas por geradores eólicos ou solares interconectados. Essas unidades terão de se organizar de modo a enviar energia onde há demanda, evitando falhas e interrupções no fornecimento.

Já nas fábricas, as linhas de montagem introduzidas na segunda revolução industrial estão dando lugar a estações de manufatura estruturadas em redes. “Na indústria 4.0, se o robô de uma determinada estação quebrar ou estiver sobrecarregado, outro assume sua função e, nesse sistema interconectado, é possível produzir mercadorias de forma mais barata e eficiente”, disse.

Para Allgöwer, a crescente autonomia dos sistemas dinâmicos é a princípio algo positivo. Deve beneficiar a economia, os meios de trabalho, aumentar a qualidade de vida e a eficiência no uso de recursos, tornando as atividades humanas mais sustentáveis. Porém, pode haver perigos associados.

“Esses sistemas são tão complexos que os seres humanos não têm como acompanhar tudo o que está acontecendo. Os robôs terão todo o conhecimento sobre nós e vão influenciar tudo o que fazemos. Poderiam essas máquinas assumir o controle da sociedade?”, indagou.

Para responder a questões como essa, segundo Allgöwer, além de pesquisas em engenharia cibernética também serão necessários estudos em áreas como filosofia e ciências sociais. “É preciso que pesquisadores da área de humanas supervisionem o que os engenheiros estão construindo”, disse.

10 anos de parceria

Intitulada “Autonomous cars, smart energy distribution and Industry 4.0: Towards the new cybernetics of the 21st century”, a palestra apresentada por Allgöwer integra o programa Leibniz Lecture – uma estratégia da Sociedade Alemã de Amparo à Pesquisa (DFG) para estimular o diálogo entre os vencedores do Prêmio Leibniz, considerado o Nobel alemão, e a comunidade científica. Allgöwer, que também é vice-presidente da DFG, recebeu o prêmio em 2004 por seus estudos na área de teoria de sistemas não lineares e de controle.

Promovido conjuntamente pela FAPESP e pela DFG, o evento também teve o objetivo de celebrar os 10 anos de parceria entre as duas instituições de fomento à pesquisa.

“Como vice-presidente da DFG, posso dizer que a parceria com a FAPESP é algo muito especial. As duas organizações seguem o mesmo princípio-chave para o financiamento: a qualidade científica. Também compartilhamos a crença de que o progresso da ciência e do conhecimento requer um certo grau de liberdade na pesquisa. Acreditamos que a pesquisa movida pela curiosidade é essencial para o desenvolvimento econômico, social e para inovação”, afirmou Allgöwer.

Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP, também destacou as semelhanças entre as duas organizações. “Ambas valorizam a iniciativa do pesquisador, a curiosidade, a pesquisa básica e a pesquisa botton up [de baixo para cima], na qual a comunidade científica opina sobre o que deve ser financiado e como deve ser o processo de seleção – sempre baseado na qualidade científica da proposta”, disse.

Presente na cerimônia de abertura, o vice-presidente da FAPESP, Eduardo Moacyr Krieger, afirmou que a Alemanha é um dos parceiros mais tradicionais do Brasil na pesquisa científica e que ambos os países mantêm uma colaboração bem-sucedida e intensa. “Espero que este evento ajude a ampliar essa colaboração”, afirmou.

Axel Zeidler, cônsul-geral da República Federal da Alemanha em São Paulo, disse que a parceria entre FAPESP e DFG “é peça-chave das relações científicas entre Alemanha e Brasil”.

Kathrin Winkler, diretora do escritório da DFG para a América Latina em São Paulo, ressaltou que a parceria tem resultado em uma grande variedade de programas conjuntos. Como exemplos, foram apresentados durante o evento dois projetos de pesquisa colaborativa conduzidos por pesquisadores paulistas e alemães e cofinanciados pela FAPESP e pela DFG.

O pesquisador Paulo Ruffino, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), apresentou o projeto “Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações” – coordenado no Brasil por Elbert Einstein Nehrer Macau, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), e na Alemanha por Jurgen Kurths, da Universidade Humboldt.

O objetivo do grupo é entender o comportamento de redes complexas por meio de modelos e simulações computacionais. “São várias situações, como redes neurais, clima e meteorologia, epidemiologia [disseminação de vírus como Zika e chikungunya] e distribuição de energia elétrica”, contou Ruffino.

Já Luiz Carlos Carvalho Navegantes, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP), apresentou o projeto “Role and mechanism of action of anabolic stimuli on neuromuscular trophicity” – coordenado por Isis do Carmo Kettelhut (FMRP-USP) e por Rüdiger Rudolf, da Universidade Hochschule Mannheim de Ciências Aplicadas, da Alemanha.

O grupo vem investigando a participação do sistema nervoso simpático na regulação da contração muscular e na trofia dos músculos. Os resultados devem contribuir para o tratamento de doenças como miastenia, desnervação atrófica e miopatias.