Representação Digital

Através da representação digital é possível a utilização de programas para armazenar, modificar, combinar e apresentar todos os tipos de media. È também possível realizar a transmissão dos dados por meio de redes informáticas ou armazena-los em suportes, tais como CD e DVD. Numa representação digital, os dados assumem um conjunto de valores discretos, ou descontínuos, processados em intervalos de tempo discretos.



Existem dois tipos de sinais: analógicos e digitais. O processo sinais analógicos é feito pela Amostragem, Quantização e Codificação.

Analógico Sinal analógico é um tipo de sinal contínuo que varia em função do tempo. Um dos exemplo de sinais analógicos são sinais lidos de forma directa sem passar por qualquer descodificação complexa, pois as variáveis são observadas directamente. Para entender o termo analógico, é útil contrastá-lo com o termo digital.

Na electrónica digital, a informação foi convertida para bits, enquanto na electrónica analógica a informação é tratada sem essa conversão. Um exemplo de sinal analógico é o disco de vinil.

O instrumento analógico consiste num painel com uma escala e um ponteiro que desliza de forma a se verificar a posição deste sobre aquela. Num galvanómetro, por exemplo, a deflexão do ponteiro sobre uma escala fornece a leitura directa de grandezas físicas, como tensão eléctrica, ou força electromotriz, intensidade de corrente eléctrica, resistência eléctrica, entre outras.

Digital:

Sinal Digital é um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e amplitude. Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo, e o conjunto de valores que podem assumir é finito.

Quanto à sua natureza espácio-temporal

Conceito

Multimédia é um conceito muito vasto, pelo que é dificil dar a definição exacta, tanto que esta tem sido alterada e repensada ao longo dos tempos.

Tipos de media

Existem vários tipos de media que servem de base à criação de sistemas e aplicações multimédia: animações, imagens, vídeos, gráficos, áudio e textos.

Estes podem ser classificados quanto à sua natureza espácio temporal e quanto à origem.

Medias estáticos

Os medias estáticos, discretos ou espaciais agrupam elementos de informação independentes do tempo, alterando apenas a sua dimensão no espaço. Exemplos: texto, imagens e gráficos.

Texto: Constitui a forma mais utilizada de divulgar informação em diversos meios e formatos. O texto em formato digital pode ser criado através de editores de texto, tais como o Bloco de notas do Windows, dando origem a conteúdos não formatados denominados plain text. De outra forma, pode ser criado através de processadores de texto, como o Microsoft Word, dando origem a conteúdos formatados denominados rich text.

Imagem: As imagens e os gráficos podem ser considerados, respectivamente, do tipo bitmap e do tipo vectorial quando são utilizados em aplicações multimédia num sistema informático. Estes podem ser obtidos por captura, através da utilização de um scanner ou de uma câmara digital, ou podem ser gerados no computador através da utilização de programas adequados.

Medias dinâmicos

Os media dinâmicos, contínuos ou temporais, agrupam elementos de informação dependentes do tempo. Exemplos: áudio, vídeo e animação. Nestes casos, uma alteração no tempo da ordem de apresentação dos conteúdos conduz a alterações na informação associada ao respectivo tipo de media dinâmico.

Aúdio: reprodução electrónica do som nos formatos analógico ou digital.

O formato analógico corresponde ao áudio gravados nas cassetes ou discos de vinil.

O formato digital corresponde a um formato compatível com o processamento realizado pelos computadores e pode ser obtido por digitalização a partir de fontes sonoras, ou seja, através da conversão do sinal analógico em digital, resultando em ficheiros que ocupam um espaço considerável e apresentam perdas de qualidade. O formato digital pode ainda ser obtido directamente utilizando um sintetizador MIDI da placa de som. Desta forma, os ficheiros apenas guardam a informação do áudio a ser reproduzido, resultando ficheiros mais pequenos, mas de qualidade superior.

O MIDI (Musical Instrument Digital Interface) é um padrão internacional, que define as notas produzidas por diferentes sintetizadores de forma que estas sejam iguais às dos respectivos instrumentos musicais. Permite também a ligação ao computador de diversos equipamentos musicais concebidos para o efeito.

Vídeo: movimento sequencial de um conjunto de imagens, também conhecidas por fotogramas ou frames. O número de frames apresentadas por segundo designa-se por rate. Tal como o áudio, pode ser representado no formato analógico ou digital.

O formato analógico corresponde, por exemplo, ao vídeo criado por uma câmara de vídeo analógica ou ao sinal de emissão de um canal de televisão analógico.

O formato digital corresponde, por exemplo, ao vídeo criado por uma câmara de vídeo digital ou ao sinal da emissão de um canal de televisão digital.

Animação: movimento sequencial de um conjunto de gráficos, no formato digital, que vão sofrendo alterações ao longo do tempo. Actualmente a animação é maioritariamente produzida no computador, através de software específico.

Quanto à sua origem:

Capturadas

• Resultam de uma recolha externa para o computador, através da utilização de um hardware específico;
• Como por exemplo:

                      os scanners
                      as câmaras digitais
                      os microfones


Sintetizadas

• São produzidos através do próprio computador através da utilização de um hardware e de softwares específicos.

 Modos de divulgação de conteúdos multimédia




De acordo com o modo de divulgação, ou seja, tendo em atenção a forma como são distribuídos, os conteúdos multimédia podem-se classificar em:

•  Online
•  Ofline

Online

Divulgação online significa disponibilidade imediata dos conteúdos multimédia. Pode ser efectuada através de:

     - Rede local:

• Conjunto de redes (World Wide Web);
• Monitores ligados a computadores que não estão ligados em rede, cujos dados estão armazenados em disco.

  Offline

A divulgação offline de conteúdos multimédia é efectuada através da utilização de suportes de armazenamento, na maioria das vezes do tipo digital. Neste caso, os suportes de armazenamento mais utilizados são do tipo óptico, CD e DVD.

Biometria

Recentemente este termo também foi associado à medida de características físicas ou comportamentais das pessoas como forma de identificá-las unicamente.

Hoje a biometria é usada na identificação criminal, controlo do ponto, controlo de acessos, etc. Os sistemas chamados biométricos podem basear o seu funcionamento em características de diversas partes do corpo humano, por exemplo: os olhos, a palma da mão, as impressões digitais dos dedos, a retina ou íris dos olhos.

A premissa em que se fundamentam é a de que cada indivíduo é único e possuí características físicas e de comportamento (a voz, a maneira de andar, etc.) distintas.

Os sistemas biométricos têm dois modos de funcionamento:

• Sistema de Verificação/Autenticação
• Sistema de Identificação

Ambos os tipos de sistemas têm uma fase em comum, a fase de registo. Nesta fase é fornecido a característica biométrica a ser utilizada pelo sistema, a partir desta é gerado um template que será utilizado posteriormente para permitir ou vetar o acesso ao sistema ao utilizador.

O template é uma representação digital de uma característica física, sendo normalmente composto por um conjunto de caracteres alfanuméricos que descrevem segundo os algoritmos biométricos, uma forma simples e compacta de representação.

Sistema de Autenticação

O sistema confirma ou rejeita a identidade da pessoa através da comparação da característica capturada com um template em memória inserido a-priori.

Inicialmente o utilizador insere o seu nome ou PIN através de um teclado, é capturada a medida biométrica a analisar e convertida para um formato digital. Sobre a medida biométrica é feita uma extracção de características e obtém-se um novo formato digital da mesma, mais compacto.

Sistema de Identificação

Ao contrário do sistema de autenticação, num sistema de identificação não é necessário que o utilizador insira o seu nome ou PIN, pois pretende-se descobrir quem é o utilizador e não se este é quem diz ser. Neste sistema a característica recolhida do utilizador vai passar pelas mesmas transformações referidas no sistema de autenticação.

A grande diferença entre os dois sistemas está na forma como é feita a comparação entre a representação da característica obtida com aquela que existe em memória. No processo de identificação a característica obtida é comparada com todos os templates existentes em memória de forma a tentar encontrar uma correspondência.

Como a ordem das comparações é de 1 para N, se a base de dados tiver uma dimensão elevada a classificação pode consumir elevados recursos computacionais, devido a este motivo são aplicadas técnicas para limitar o número de comparações efectuadas.

Matching

A fase de matching difere para sistemas de identificação e de autenticação. Num sistema de autenticação além do indivíduo ter de fornecer a característica biométrica, também necessita de dar ao sistema a sua identificação pessoa (código, nome) para obter-se da base de dados o correspondente à identificação fornecida, após a comparação entre os dois códigos o sistema poderá dizer se o individuo é quem afirma ser.

Num sistema de identificação, o objectivo é diferente, neste caso, a identidade o utilizador é totalmente desconhecida. E é necessário percorrer toda a base de dados à procura de um template que corresponda ao fornecido ao sistema. Aqui é feita uma comparação de 1 para N enquanto que no sistema de autenticação é de 1 para 1.

Robótica

O que é a Robótica?

A robótica é ciência que estuda a construção de robôs. Ela envolve várias outras disciplinas como: engenharia mecânica e elétrica, inteligência artificial, engenharia eletrônica, física entre outras.

Muita gente quando pensa em robôs, lembra apenas dos filmes de Hollywood, onde todos simulam perfeitamente seres humanos. Na verdade, encontramos robôs de diversas formas, que são utilizados em diversas atividades. Temos por exemplo, robôs submarinos que exploram o fundo do mar, robôs viajantes do espaço como o pequeno robô móvel Sojourner, que desbravou o solo marciano, robôs médicos que auxiliam em operações delicadas, até o relógio pode ser considerado um tipo de robô.

Na verdade, o robô humanóide perfeito que vemos nos filmes, ainda é um sonho distante perseguido pro cientistas no mundo todo. Existem sim atualmente robôs que simulam diversas atividade humanas, mas ainda estão longe do ideal.

A origem da palavra “robô” vem da palavra tcheca robota que significa “trabalho forçado” daí a idéia que muitos têm daquele robô que imita o homem em todas as atividades, servido como um ‘empregado” mecânico.

A maioria dos robôs existentes são do tipo industriais utilizados para trabalhos onde o risco de vida para o homem é iminente (desarmadores de bombas), ou exige um altíssimo grau de precisão (robôs cirúrgicos).

Como surgiu a Robótica?

 O termo surgiu pela primeira vez pelo cientista americano e escritor, Isaac Asimov, que nasceu a 2 de janeiro de 1920 e faleceu a 6 de abril de 1992. Asimov escreveu prodigiosamente sobre uma vasta diversidade de disciplinas e objectos. Ficou célebre pelos seus trabalhos de ficção científica, sendo "I, Robot", em 1950, "The Foundation Trilogy", em 1951-52, "Foundation’s Edge", em 1982, e "The Gods Themselves", em 1972, alguns dos seus melhores trabalhos. Este último trabalho granjeou-lhe dois prémios em simultâneo: o "Hugo" e o " Nebula". A palavra robótica foi usada pela primeira vez no " Runaround", uma pequena história publicada em 1942.

Isaac Asimov

Aplicações da Robótica:

Isaac Asimov

Inteligência Artificial

A Inteligência Artificial é por um lado uma ciência, que procura estudar e compreender o fenómeno da inteligência, e por outro um ramo da engenharia, na medida em que procura construir instrumentos para apoiar a inteligência humana. A I.A. é inteligência como computação, tenta simular o pensamento dos peritos e os nossos fenómenos cognitivos.

No entanto, a I.A. continua a ser a procura do modo como os seres humanos pensam, com o objectivo de modelizar esse pensamento em processos computacionais, tentando assim construir um corpo de explicações algorítmicas dos processos mentais humanos. É isto o que distingue a I.A. dos outros campos de saber, ela coloca a ênfase na elaboração de teorias e modelos da Inteligência como programas de computador.

A construção de máquinas inteligentes pressupõe a existência de estruturas simbólicas (representação), a capacidade de elas poderem raciocinar (procura) e a existência de conhecimentos (matéria prima). Assim o campo mais popular da I.A. é sem dúvida o da engenharia do conhecimento pois é aí que se concebem os sistemas periciais, que são capazes de representar conhecimentos e de raciocinar.

Uma outra questão que se levantou desde os primeiros anos de I.A. foi se os computadores seriam realmente capazes de aprender. Questão que, a par da questão da representação de conhecimentos, e da capacidade das máquinas serem inteligentes e capazes de raciocinar é um pilar da investigação em I.A.