Helicóptero da NASA em Marte conclui primeiro voo em outro planeta

De Kenneth Chang, do New York Times

O breve teste do veículo experimental chamado Ingenuity mostra como os exploradores podem estudar o Planeta Vermelho tanto do céu quanto do solo.

Um pequeno helicóptero robótico chamado Ingenuity fez história na exploração espacial na segunda-feira, quando decolou da superfície de Marte e pairou no ar fino do planeta vermelho. Foi a primeira máquina da Terra a voar como um avião ou helicóptero em outro mundo.

A conquista amplia o longo e excepcional recorde de estreias em Marte da NASA.

“Juntos voamos em Marte”, disse MiMi Aung, gerente de projeto da Ingenuity, à sua equipe durante a celebração. “E nós juntos agora temos este momento dos irmãos Wright.”

Como o primeiro voo de um avião de Wilbur e Orville Wright em 1903, o voo não foi longe ou durou muito, mas mostrou o que poderia ser feito. Voar na fina atmosfera de Marte foi um esforço técnico particularmente complicado, quase impossível, porque quase não há ar para empurrar.

Os engenheiros da NASA empregaram materiais ultraleves, lâminas giratórias e processamento de computador de alta potência para tirar o Ingenuity do chão e evitar que se desviasse e se espatifasse.

E assim como o avião de Wright levou a uma transformação na forma como as pessoas e bens circulam pela Terra, o Ingenuity oferece um novo meio de transporte que a NASA pode usar agora para estudar os mistérios do Sistema Solar. Futuros exploradores robóticos, com esta tecnologia sob o cinto da agência, podem assumir formas novas e não convencionais.

“O que a equipe engenhosa fez”, disse Michael Watkins, diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA onde o helicóptero foi construído, durante uma entrevista coletiva, “nos é dada a terceira dimensão. Eles nos libertaram da superfície agora e para sempre na exploração planetária.”

A engenhosidade também era algo diferente para a NASA — um projeto de alto risco e alta recompensa com um preço modesto onde o fracasso era um resultado aceitável.

Essa abordagem é mais semelhante à de empresas espaciais ágeis como a SpaceX do que grandes programas de desenvolvimento tradicionais que trabalham com todas as contingências possíveis para construir uma máquina em escala real que tem que funcionar pela primeira vez.

A engenhosidade foi, portanto, um pequeno experimento colocado no rôver de Marte da NASA, o Perseverance, mas tem potencial para um avanço revolucionário.

Talvez um helicóptero mais avançado pudesse servir como batedor para um futuro rôver, identificando locais intrigantes para um estudo mais detalhado e rotas seguras para o rôver se dirigir até lá. Ou enxames de helicópteros poderiam subir e descer encostas de penhascos para examinar camadas de rocha que estão muito distantes ou fora do campo de visão da espaçonave atual.

Atualmente não há planos para colocar um segundo helicóptero em Marte. Mas Bob Balaram, o engenheiro-chefe do Ingenuity, disse que ele e seus colegas começaram a esboçar projetos para um helicóptero maior em Marte, com cerca de 10 vezes a massa e capaz de transportar cerca de 5kg de equipamento científico.

“Esse seria, eu acho, o ponto ideal para o design da próxima geração”, disse Balaram.

No domingo, os controladores da missão no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia transmitiram por rádio os comandos para o teste para o Perseverance, que pousou em Marte em fevereiro. O Perseverance, por sua vez, transmitiu os comandos ao Ingenuity, que estava pousado a 70 metros (200 pés) de distância em um terreno plano escolhido para servir como pista de pouso para uma série de cinco voos de teste.

Às 3:34 da manhã, horário do Leste ¬— era meio do dia marciano, meia hora depois do meio-dia, o helicóptero girou seus rotores conforme havia sido comandado e subiu acima da cratera de Jezero, para o céu marciano.

Na superfície de Marte, a atmosfera é apenas 1/100 da densidade da Terra, não muito para as hélices de um helicóptero empurrarem. Assim, para gerar sustentação suficiente para o Ingenuity de 1,8kg (4 libras) subir, seus dois rotores, cada um com cerca de um metro de largura, tiveram que girar em direções opostas a mais de 2.500 rotações por minuto.

Ele pairou a uma altura de cerca de 10 pés por cerca de 30 segundos. Em seguida, desceu de volta à superfície.
Mas, naquele momento, ninguém na Terra - incluindo pessoas da NASA - sabia o que estava realmente acontecendo. As duas espaçonaves não estavam em comunicação com a Terra durante o teste, e o Ingenuity teve que realizar todas as suas ações de forma autônoma.

Foi apenas três horas depois que uma das outras espaçonaves de Marte da NASA, a Mars Reconnaissance Orbiter, passou por cima, e o Perseverance pôde retransmitir os dados de teste de volta para a Terra.

Minutos depois, os engenheiros analisaram os resultados que mostraram um voo bem-sucedido.

• Havard Grip, o engenheiro que atua como piloto-chefe da NASA para a Ingenuity, anunciou quando os dados chegaram que o helicóptero havia completado "o primeiro voo motorizado de uma aeronave motorizada em outro planeta".
• Funcionários da NASA disseram que nomearam a pista de pouso onde o Ingenuity decolou e pousou no Wright Brothers Field. Um pequeno pedaço de tecido do avião Wright original foi colado no Ingenuity e enviado a Marte.
• A Sra. Aung disse a sua equipe para comemorar o momento., “E depois disso, vamos voltar ao trabalho e mais voos”, disse ela.

Com o sucesso da primeira viagem, até mais quatro voos poderiam ser tentados. Os três primeiros, incluindo o de segunda-feira, são projetados para testar as habilidades básicas do helicóptero. O segundo, que pode ocorrer já na quinta-feira, é subir a uma altitude de 5,28m (16 pés) e depois viajar horizontalmente cerca de 16,50m (50 pés) antes de retornar ao seu local original.

O terceiro voo poderia voar uma distância de 52,80m (160 pés) e depois retornar. Grip disse que a equipe ainda não decidiu os planos para os dois voos finais. “O que estamos falando aqui é ir mais alto, ir mais longe, ir mais rápido, esticar as capacidades do helicóptero dessas maneiras”, disse ele.

A Sra.Aung disse que achava que o Ingenuity cumpriria os quatro voos restantes nas próximas duas semanas. Ela também queria levar o Ingenuity ao seu limite e para o último voo viajar 600 ou 700 metros — ou até 2.300 pés.

“Estou sendo mais cauteloso aqui”, respondeu o Dr. Grip, um pouco hesitante.

A NASA planeja encerrar os testes dentro de 30 dias marcianos a partir de quando o Ingenuity foi entregue em 3 de abril para que o Perseverance possa iniciar a parte principal de sua missão de US$ 2,7 bilhões. O Ingenuity era um projeto adicional de US$ 85 milhões, mas não um requisito básico para o sucesso do Perseverance.

Os requisitos mais flexíveis de uma demonstração de tecnologia permitiram que os engenheiros usassem um processador Qualcomm quase pronto para uso, originalmente desenvolvido para telefones celulares com mais poder de computação do que todas as espaçonaves interplanetárias anteriores combinadas.
O processador, que não foi adaptado para as duras condições do espaço, era mais suscetível a interrupções da radiação, mas o helicóptero precisava de toda aquela velocidade de processamento de números para manter o voo estável.

A pequena máquina, que viajou para Marte aninhada na parte inferior do Perseverance, também capturou a imaginação de muitos.

Pouco antes de o Perseverance ser lançado em Marte em junho do ano passado, Jim Bridenstine, o administrador da NASA na época, disse: "Vou lhe dizer, o que mais me empolga como administrador da NASA é me preparar para ver um helicóptero voar em outro mundo.”

John P. Grotzinger, professor de geologia do Instituto de Tecnologia da Califórnia e ex-cientista do projeto Curiosity, um rôver de Marte anterior que chegou em 2012, disse que também era fã do Ingenuity.

“Esta é uma maneira realmente viável de explorar o planeta porque você pode cobrir uma área muito grande”, disse o Dr. Grotzinger.

Um helicóptero, especialmente voando no ar rarefeito de Marte, poderia carregar apenas um número limitado de sensores e não seria capaz de ver coisas tão detalhadas quanto um rôver, que pode mover um braço robótico e pressionar instrumentos contra uma rocha.

“Mas a compensação nos dá acesso a uma parte diferente da compreensão de Marte”, disse Grotzinger.Assim que as demonstrações terminarem, o Perseverance deixará o helicóptero para trás e se dirigirá ao delta do rio ao longo da borda da cratera de Jezero, onde sedimentos, e talvez indícios químicos de vida antiga, são preservados.

Cientistas e engenheiros estão preparando seus instrumentos no Perseverance para começar a coletar dados.

Isso inclui um laser que começou a vaporizar rochas e solos próximos para analisar sua composição química e um experimento projetado para separar o dióxido de carbono para gerar oxigênio. Essa tecnologia será a chave para fornecer aos astronautas ar para respirar quando por fim pisarem em Marte.

Dois novos visitantes em Marte

Além do Perseverance, dois outros novos visitantes também chegaram ao Planeta Vermelho vindos da Terra este ano.

A sonda Tianwen-1 da China entrou em órbita em fevereiro. Já no final de maio, ela lançará um módulo de pouso e o rôver que tentará alcançar a superfície do Planeta Vermelho. Se tiver sucesso, será o primeiro pouso bem-sucedido da China em outro planeta — ela já pousou na Lua três vezes.

A sonda Hope, dos Emirados Árabes Unidos, também chegou a Marte há dois meses. Após o disparo de seus propulsores em 29 de março, ela entrou em uma órbita em que poderá começar um estudo detalhado da atmosfera e do clima do planeta. Essa fase da pesquisa científica estava programada para começar na última quarta-feira.

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Robôs podem ser nossos parceiros, diz a cientista do MIT

Zoë Corbyn do The Guardian


A Dra. Kate Darling, pesquisadora do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) diz que seus robôs bebês dinossauros imitam muito bem a dor e o sofrimento. A cientista, especialista em ética em Inteligência Artificial (IA), afirma que, para nós, humanos, florescermos, deveríamos ir além de pensar nos robôs como nossos potenciais futuros competidores.

Especialista em pesquisa em interação humano-robô, ética de robôs e teoria e política de propriedade intelectual no Laboratório de Mídia do Massachusetts Institute of Technology (MIT), a Dra. Kate Darling argumenta em seu novo livro, The New Breed, que estaríamos mais preparados para o futuro se começássemos a pensar em robôs e inteligência artificial (IA) como animais.

A seguir, uma síntese de sua entrevista,

O que há de errado com a maneira como pensamos sobre robôs?

Frequentemente, subconscientemente, comparamos robôs a humanos e IA à inteligência humana. A comparação limita nossa imaginação. Focados em tentar recriar a nós mesmos, não estamos pensando criativamente sobre como usar robôs para ajudar os humanos a florescer.

Por que uma analogia com animais é melhor?

Temos animais domesticados porque eles são úteis para nós — bois para arar nossos campos, sistemas de entrega de pombos. Animais e robôs não são iguais, mas a analogia nos afasta do persistente robô-humano. Ele abre nossa mente para outras possibilidades — que os robôs podem ser nossos parceiros — e nos permite ver algumas das escolhas que temos ao definir como usamos a tecnologia.

Mas as empresas estão tentando desenvolver robôs para tirar os humanos da equação — carros-robôs sem motoristas, entrega de pacotes por drones. Uma analogia com o animal não esconde o que, de fato, é uma ameaça significativa?

Existe uma ameaça aos empregos das pessoas. Mas essa ameaça não são os robôs — são as decisões da empresa que são impulsionadas por um sistema econômico e político mais amplo de capitalismo corporativo. A analogia com o animal ajuda a ilustrar que temos algumas opções. As diferentes maneiras como aproveitamos as habilidades dos animais no passado mostram que poderíamos escolher projetar e usar essa tecnologia como um suplemento ao trabalho humano, em vez de apenas tentar automatizar as pessoas.

Quem deve ser responsável quando um robô causa danos? Na Idade Média, os animais eram julgados e punidos...

Fizemos isso por centenas de anos da história ocidental: porcos, cavalos, cães e pragas de gafanhotos — e ratos também. E, estranhamente, os testes seguiram as mesmas regras dos testes em humanos. Parece tão estranho hoje porque não consideramos os animais moralmente responsáveis por suas ações. Mas minha preocupação quando se trata de robôs é que, por causa da comparação robô-humano, vamos cair nesse mesmo tipo de falácia do teste animal da Idade Média, em que tentamos responsabilizá-los pelos padrões humanos. E estamos começando a ver lampejos disso, onde empresas e governos dizem: “Oh, não foi nossa culpa, foi este algoritmo”.

Não discordo que os robôs mereceriam direitos se se tornassem conscientes ou sencientes. Mas esse é um cenário de futuro distante.

Não deveríamos responsabilizar os fabricantes de robôs por qualquer dano?

Minha preocupação é que as empresas estão sendo deixadas de fora. No caso do ciclista morto por um carro Uber que dirigia sozinho em 2018, o motorista (que viajava como reserva) foi responsabilizado em vez de o fabricante. O argumento das empresas é que não devem ser responsáveis pelo aprendizado da tecnologia, porque não são capazes de prever ou planejar todas as possibilidades.

Eu me inspiro em modelos históricos de como atribuímos responsabilidade legal quando os animais causam danos imprevistos: por exemplo, em alguns casos, distinguimos entre animais perigosos e mais seguros e as soluções variam desde responsabilizar os proprietários estritamente até permitir alguma flexibilidade, dependendo do contexto.

Se o seu pequeno cão poodle morder alguém na rua, de forma totalmente inesperada pela primeira vez, você não será punido como se fosse uma chita. Mas o ponto principal é que comportamento imprevisível não é um problema novo e não devemos deixar as empresas argumentarem que é.

Você não tem nenhum animal de estimação, mas tem muitos robôs. Conte-nos sobre eles ...

Eu tenho sete dinossauros robôs bebês Pleo, um cão robótico Aibo, um robô foca bebê Paro e um robô assistente Jibo. Meu primeiro Pleo chamei de Yochai. Acabei aprendendo em primeira mão sobre nossa capacidade de ter empatia pelos robôs. Acabou por imitar muito bem a dor e a angústia. E, mostrando aos meus amigos e pedindo-lhes que o segurassem pelo rabo, percebi que realmente me incomodava se eles o segurassem por muito tempo. Eu sabia exatamente como o robô funcionava — que tudo era uma simulação — mas ainda me sentia compelida a fazer a dor parar. Atualmente, há um conjunto substancial de pesquisas mostrando que temos empatia pelos robôs.

Algumas pessoas, como a psicóloga social Sherry Turkle, se preocupam com robôs de companheirismo substituindo os relacionamentos humanos. Você compartilha desse medo?

Não parece ter nenhum fundamento na realidade. Somos criaturas sociais capazes de desenvolver relacionamentos com todos os diferentes tipos de pessoas, animais e coisas. Um relacionamento com um robô não iria necessariamente tirar nada do que já temos.

Quais seriam, se houver, então os verdadeiros problemas com companheiros de robôs?

Eu me preocupo que as empresas possam tentar tirar vantagem das pessoas que estão usando essa tecnologia muito emocionalmente persuasiva - por exemplo, um robô sexual explorando você no calor do momento com uma compra atraente dentro do aplicativo. Da mesma forma que proibimos a publicidade subliminar em alguns lugares, podemos considerar a manipulação emocional que será possível com os robôs sociais.

E quanto à privacidade? Os animais podem manter seus segredos, mas um robô não pode...

Esses dispositivos estão se movendo para espaços íntimos de nossas vidas e muito de sua funcionalidade vem de sua capacidade de coletar e armazenar dados para aprender. Não há proteção suficiente para esses conjuntos de dados gigantes que essas empresas estão acumulando. Também me preocupo com o fato de que, como grande parte da robótica social lida com personagens modelados em humanos, levanta questões sobre preconceitos de gênero e raça que colocamos no design. Os estereótipos prejudiciais são reforçados e incorporados à tecnologia. E me preocupa que estejamos olhando para esses companheiros robôs como uma solução para nossos problemas sociais, como solidão ou falta de profissionais que cuidam deles. Assim como os robôs não causaram esses problemas, eles também não podem consertá-los. Eles devem ser tratados como ferramentas complementares ao cuidado humano que fornecem algo novo.

Devemos dar direitos aos robôs?

Isso costuma surgir na ficção científica, girando em torno da questão de saber se os robôs são suficientemente parecidos conosco. Não discordo que os robôs, teoricamente, mereceriam direitos se se tornassem conscientes ou sencientes. Mas esse é um cenário de futuro distante. Os direitos dos animais são um indicador muito melhor de como essa conversa em torno dos direitos dos robôs vai se desenrolar na prática, pelo menos na sociedade ocidental.

E quanto aos direitos dos animais, somos hipócritas. Gostamos de acreditar que nos preocupamos com o sofrimento animal, mas se você olhar para o nosso comportamento real, gravitamos em direção à proteção dos animais com os quais nos relacionamos emocional ou culturalmente. Nos Estados Unidos, você pode comprar um hambúrguer no drive-tru, mas não comemos carne de cachorro. Acho que provavelmente faremos o mesmo com os robôs: dando direitos a alguns e não a outros.

Deveríamos ter robôs com aparência humana?

Acho que nunca vamos parar de fazer isso, mas, para a maioria das intenções e propósitos práticos, a forma humana é superestimada e usada em demasia. Podemos colocar emoções em tudo, de bolhas a cadeiras. As pessoas podem até responder melhor aos robôs não humanos, porque o que costuma ser decepcionante é quando as coisas não se comportam da maneira que você esperava.

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A sonda New Horizons está hoje a 7,5 bilhões de km de nós

Ethevaldo Siqueira, c/notícia da NASA de 16-04-2021

Para cobrir essa distância os sinais de rádio da NASA levam mais de 7 horas. O lançamento da sonda New Horizons foi o primeiro lançamento orbital de 2006 e ocorreu às 19:00 UTC (hora universal) do dia 19 de janeiro daquele ano, com um foguete Atlas-5/551 (AV-010) que subiu a partir da Plataforma SLC-41 do Cabo Canaveral e colocou a sonda New Horizons a caminho do planeta Plutão.

Nas semanas seguintes ao seu lançamento no início de 2006, quando o New Horizons da NASA ainda estava perto de casa, levou apenas alguns minutos para transmitir um comando para a espaçonave e ouvir de volta que o computador de bordo recebeu e estava pronto para executar as instruções.

Conforme a New Horizons cruzava o Sistema Solar e sua distância da Terra saltava de milhões para bilhões de milhas, o tempo entre os contatos cresceu de alguns minutos para várias horas. E em 18 de abril às 12:42 UTC ou seja, Tempo Universal Coordenado (ou 17 de abril às 8:42 pm EDT), a New Horizons alcançará um raro marco no espaço profundo — 50 unidades astronômicas do Sol, ou 50 vezes a distância entre Terra e o Sol.

A New Horizons é a quinta espaçonave a atingir essa grande distância, seguindo as lendárias Voyagers 1 e 2 e suas predecessoras, as sondas Pioneers 10 e 11. Ela está hoje a quase 7,5 bilhões de km de distância da Terra, em uma região remota onde um desses comandos por rádio, mesmo viajando na velocidade da luz, precisa de sete horas para alcançar a espaçonave longínqua. E para retornar à Terra, mais sete horas antes que sua equipe de controle na Terra tome conhecimento de que sua mensagem foi recebida.

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Escolas online vieram para ficar nos EUA, mesmo depois da pandemia

Por Natasha Singer

Algumas famílias passaram a preferir escolas virtuais autônomas e os distritos estão correndo para acomodá-las — embora persistam dúvidas sobre o aprendizado remoto.

Rory Levin, um aluno da sexta série em Bloomington, Minnesota, costumava odiar ir à escola. Ele tem um problema de saúde que muitas vezes o deixa apreensivo perto de outros alunos. Assistir a aulas de educação especial pouco ajudou a aliviar sua ansiedade.

Quando seu distrito criou um programa autônomo exclusivamente digital, da Bloomington Online School, no ano passado para a pandemia, Rory optou por experimentá-lo. Agora, o menino de 11 anos está curtindo a escola pela primeira vez, disse sua mãe, Lisa Levin. Ele adora as vídeo-aulas ao vivo e fez amizade com outros alunos online, disse ela.

Em dezembro, as Escolas Públicas de Bloomington decidiram continuar administrando a escola online mesmo depois que a pandemia diminuir. A Sra. Levin planeja reinscrever Rory neste outono

“É um ajuste tão bom para ele”, disse ela. “Nós realmente esperamos que eles possam continuar pelo resto de sua carreira escolar.”

Um ano depois que o coronavírus desencadeou uma interrupção sísmica na educação pública, alguns dos programas remotos que os distritos pretendiam que fossem temporários estão prontos para sobreviver à pandemia. Mesmo com a volta dos alunos às salas de aula, um subconjunto de famílias que passou a preferir o aprendizado online está pressionando para mantê-lo — e os sistemas escolares estão correndo para acomodá-los.

Os distritos se apressam para criar escolas online completas, mesmo com o aumento da preocupação de que o aprendizado remoto tenha causado um impacto significativo no progresso acadêmico e na saúde emocional de muitas crianças. Pais e legisladores, alarmados com a situação, pediram a reabertura das escolas. No mês passado, o governador Phil Murphy, um democrata, chegou a dizer que não deveria haver a opção de aprendizagem remota para crianças em Nova Jersey neste outono.

Mesmo assim, pelo menos várias centenas dos 13.000 distritos escolares do país estabeleceram escolas virtuais neste ano acadêmico, com o objetivo de operá-las nos próximos anos, disseram pesquisadores em Educação. Ao contrário de muitos programas escolares improvisados para pandemia, essas escolas virtuais independentes têm seus próprios professores, que trabalham apenas com alunos remotos e usam currículos projetados para o aprendizado online.

A demanda por escolas virtuais disparou. O Fulton County Schools em Atlanta, um dos maiores sistemas escolares do país, planeja matricular cerca de 1.000 alunos em sua nova escola online neste outono. O distrito escolar de Anchorage espera que cerca de 2.000 crianças frequentem sua escola online por um ano a partir de agosto. E em Minnesota, o número de escolas online aprovadas pelo estado está a caminho de dobrar este ano para 80 ou mais, de 37 antes da pandemia.

Em um estudo da RAND Corporation, "O Aprendizado Remoto Chegou para Ficar", 58 dos 288 administradores distritais — cerca de 20 por cento — disseram que seu sistema escolar já havia iniciado uma escola online, estava planejando começar uma ou estava considerando fazê-lo como uma oferta pós-pandêmica.

“Isso dificilmente é uma panaceia ou uma bala de prata para a escola pública”, disse Heather Schwartz, pesquisadora sênior de políticas da RAND que dirigiu o estudo. Mas, acrescentou, “há uma minoria de pais, uma minoria de alunos e até uma minoria de professores para os quais a escolaridade virtual é a modalidade preferida.”

No entanto, uma onda de escolas online traz riscos. Isso poderia normalizar as abordagens de aprendizagem remota que tiveram resultados ruins para muitos alunos, disseram pesquisadores em educação. Isso também pode dividir ainda mais um frágil sistema educacional nacional americano, especialmente quando muitas famílias asiáticas, negras e latinas têm medo de mandar seus filhos de volta à escola este ano.

“Meu medo é que isso leve a mais fraturas e fragmentações”, disse Jack Schneider, professor assistente de Educação da Universidade de Massachusetts, Lowell.

Os distritos disseram que estavam simplesmente respondendo à demanda de pais e filhos que desejam manter o ensino à distância — alguns por causa de problemas de saúde dos alunos, alguns por causa de preocupações com intimidação ou discriminação em suas escolas e alguns que preferem apenas a conveniência de aprender em casa.

Os distritos que não conseguirem abrir escolas online podem perder alunos — junto com o financiamento da educação do governo — para academias virtuais administradas por distritos vizinhos, empresas ou organizações sem fins lucrativos, disseram os administradores. Para pagar pelas novas ofertas online, disseram alguns distritos, eles estão usando fundos federais de ajuda ao coronavírus ou transferindo recursos de outros programas.

As escolas online começaram a ser abertas na década de 1990, algumas administradas por estados ou distritos e outras por empresas privadas ou organizações de gestão sem fins lucrativos.

Mas, até recentemente, elas desempenhavam um papel de nicho em muitos estados. Na última década, os reguladores do governo acusaram de fraude alguns dos maiores provedores de escolas online com fins lucrativos , citando-os por maus resultados acadêmicos e escolas fechadas por baixo desempenho. Vários estudos relataram que as crianças em escolas online em tempo integral, particularmente as escolas charter cibernéticas, têm resultados educacionais mais fracos do que seus colegas em escolas públicas tradicionais.

Muitas escolas virtuais exigem que as crianças trabalhem por meio de cursos online de forma independente, complementados por ocasionais interações virtuais com professores. Essa abordagem autodirigida atraiu alunos automotivados e aqueles com pais disponíveis para atuar como treinadores de aprendizagem. Mas não tem funcionado bem para aqueles que precisam de mais orientação do professor ao vivo e face a face.

“Se nossas escolas públicas tradicionais começarem a ensinar dessa forma, será desastroso”, disse Gary Miron, professor de avaliação e pesquisa educacional da Western Michigan University, que estudou escolas virtuais.

Antes da pandemia, menos de 1% dos alunos do ensino fundamental e médio dos EUA frequentavam escolas virtuais em tempo integral, de acordo com o National Education Policy Center da University of Colorado. A maioria desses alunos frequentou escolas charter virtuais.

Então, na primavera passada, com a disseminação do coronavírus, os distritos começaram a buscar currículos digitais já prontos. Muitos recorreram a provedores estabelecidos como a Florida Virtual School, uma escola pública online de 24 anos que oferece instrução gratuita para alunos do Estado e franquia seu material didático para centenas de outros distritos.

Este ano letivo, as Escolas Públicas de Somerville, em Somerville, Massachusetts, possibilitaram que alunos remotos tivessem certas aulas por meio da Escola Virtual da Flórida. Keri Rodrigues, mãe de Somerville, matriculou seu filho Miles, da terceira série, no programa em dezembro.

Rodrigues disse que Miles ficou entediado e se sentiu ignorado durante as vídeo aulas ao vivo em sua escola local. Ela achou que ele ficaria mais feliz fazendo cursos na escola virtual, onde ele poderia direcionar seu próprio aprendizado e ela poderia verificar seu progresso.

“Ele teve uma bela experiência”, disse a mãe, que é presidente da União Nacional de Pais uma rede de grupos de defesa que representam pais de baixa renda e negros. “Um dia ele estava perdendo o controle dos estudos sociais e poderia passar o dia todo fazendo essas aulas — então, no dia seguinte, ele poderia estudar matemática.”

Outros distritos, como as Escolas Públicas de Bloomington, decidiram criar escolas online internamente.

“Nosso slogan é: “Os cursos da Bloomington Online School são ministrados por professores da Bloomington com currículo criado pela Bloomington'”, disse John Weisser, diretor-executivo de tecnologia do distrito. “Isso adiciona uma camada de integridade, onde muitas vezes os cursos online são considerados menos importantes.”

Alguns distritos também oferecem oportunidades sociais para crianças em escolas online. Os alunos do programa virtual do distrito escolar de Anchorage podem participar de esportes, clubes e outras atividades presenciais por meio das escolas de seus bairros.

Os distritos que estabelecem escolas online enfrentam uma curva de aprendizado. No verão passado, as Huntsville City Schools, no Alabama, começaram a comercializar sua nova Huntsville Virtual Academy como uma opção para as crianças aprenderem de qualquer lugar em seu próprio ritmo. Mas, alguns meses depois do início do ano letivo, os pais pediram mais apoio e estrutura para as crianças no programa, então, neste semestre, a escola introduziu um modelo dirigido pelo professor que exige que os alunos façam login para aulas de vídeo em grupo e liguem suas câmeras. Quase 6.900 dos alunos do distrito — cerca de 30 por cento — estão matriculados.

A Siloam Springs Virtual Academy, criada no outono passado pelo Distrito Escolar de Siloam Springs, no noroeste do Arkansas, também endureceu suas políticas. Em vez de aceitar todos os alunos interessados, está pedindo a eles que enviem inscrições para este outono e atendam a certos critérios, disseram os administradores em uma reunião do conselho escolar. Isso inclui ter um bom histórico de frequência e forte apoio dos pais.

O ímpeto das escolas online é particularmente evidente em Minnesota. O Departamento de Educação do estado disse que estava processando cerca de 50 pedidos de novas escolas virtuais, em comparação com dois ou três um ano antes do coronavírus.

“Antes era um pequeno clube de pessoas que realmente entendiam e estavam praticando o aprendizado online”, disse Jeff Plaman, o especialista em aprendizado digital que gerencia inscrições para novas escolas online no Departamento de Educação de Minnesota. “Agora é toda a força de trabalho.”

No verão passado, os administradores das Escolas da Área Osseo, perto de Minneapolis, criaram um programa de ensino à distância para o ano escolar pandêmico. Cerca de 5.000 alunos do jardim de infância até a 12ª série, ou quase 25% dos alunos do distrito, se inscreveram.

Agora Osseo está montando uma escola online completa com seu próprio corpo docente, disse Anthony Padrnos, diretor executivo de tecnologia do distrito. Ao contrário de algumas escolas virtuais que embalam 80 ou mais alunos em aulas de vídeo em grupo ao vivo, disse ele, Osseo limita suas aulas online com 30 a 35 alunos. Até agora, 1.000 se inscreveram para o outono.

Resta saber se as escolas virtuais podem manter um alto índice de matrículas após a pandemia. Até mesmo os alunos autônomos que gostam de estudar online disseram que sentiram falta dos amigos, sem falar nas atividades pessoais, como ginástica.

No verão passado, os administradores das Escolas da Área Osseo, perto de Minneapolis, criaram um programa de ensino à distância para o ano escolar pandêmico. Cerca de 5.000 alunos do jardim de infância até a 12ª série, ou quase 25% dos alunos do distrito, se inscreveram.

“Eu gosto da escola online”, disse Abigail Reams, 11, uma aluna do quinto ano da Bloomington Online School que postou o vídeo de notícias da escola este ano. “Mas também gosto de aulas presenciais. Eu realmente espero que no próximo ano possamos voltar.”

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Inteligência artificial deve ser aprimorada e não sufocada

Cinco maneiras de resistir às distorções incorporadas que afetam os algoritmos

John Thornhill do Financial Times


A promessa dos sistemas de inteligência artificial é que eles são mais rápidos, baratos e mais precisos do que os humanos estúpidos. O perigo é que eles se tornem uma forma de poder inexplicável e incontestável que apenas reforça as hierarquias existentes e os preconceitos humanos. 

Como vimos, com o protesto de alunos, irritados com as notas atribuídas automaticamente nos exames e com a equipe do hospital na linha de frente, colocada no fim da fila para vacinações Covid-19, a reação humana natural é se enfurecer contra a máquina e seus critérios.

Garantir que os sistemas de IA sejam usados ​​de maneira adequada é um dos desafios mais difíceis de nossos tempos, dada a sua crescente complexidade e onipresença em serviços tão variados quanto mecanismos de pesquisa, mercados online e aplicativos de contratação de pessoas.

Como podemos fazer tudo isso? Aqui estão cinco ideias, embora imperfeitas.

O primeiro problema, destacado em Coded Bias — um documentário lançado pela Netflix esta semana — é a chocante falta de diversidade entre as classes de criação de algoritmos. Os acadêmicos ativistas apresentados no filme, incluindo Joy Buolamwini, Cathy O'Neil e Safiya Noble, fizeram um excelente trabalho, ao expor os preconceitos embutidos de sistemas baseados na compreensão humana inadequada de questões sociais complexas e dados imperfeitos.

Parte do problema decorre da composição demográfica distorcida da própria indústria de tecnologia. Deve ser uma prioridade das políticas públicas, filantropia privada e prática da indústria de tecnologia encorajar grupos mais sub-representados a trabalhar em tecnologia. Por que o número de mulheres que obtêm diplomas de bacharelado em ciência da computação nas universidades dos Estados Unidos caiu mais da metade, para apenas 18%, desde 1984?

Em segundo lugar, os sistemas automatizados só devem ser implantados quando tiverem benefícios líquidos comprováveis ​​e forem amplamente aceitos pelas pessoas mais afetadas por seu uso. Pegue a tecnologia de reconhecimento facial habilitada para IA, que pode ser útil e conveniente nos contextos certos.

Quando totalmente informado, o público tende a aceitar que às vezes é necessário haver um compromisso entre privacidade e segurança, especialmente durante emergências de segurança ou saúde. Mas as pessoas rejeitam com razão o uso indiscriminado de tecnologia falha por organizações que não prestam contas.

Terceiro, as empresas de tecnologia que desenvolvem sistemas de IA devem incorporar o pensamento ético em todo o processo de design e considerar as consequências indesejadas e possíveis soluções. Para seu crédito, muitas empresas de tecnologia assinaram códigos de prática do setor, com foco em transparência e responsabilidade. Mas sua credibilidade foi prejudicada depois que dois importantes pesquisadores éticos do Google deixaram a empresa após acusarem a liderança sênior de retórica vazia.

Quarto, a indústria de tecnologia pode ajudar a reconstruir a confiança submetendo conjuntos de dados e algoritmos a um escrutínio independente. O setor financeiro viu o sentido de financiar agências externas de classificação de crédito para avaliar o risco de vários instrumentos e instituições financeiras. Como ficou claro durante a crise financeira de 2008, essas agências podem fazer as coisas muito mal. No entanto, a auditoria algorítmica seria uma disciplina útil.

Quinto, quando se trata do uso de sistemas de IA nas áreas mais críticas, como carros autônomos ou diagnósticos médicos, é claro que uma regulamentação mais ampla é necessária agora. Alguns especialistas têm argumentado de forma persuasiva a favor da criação do equivalente algorítmico da Food and Drug Administration (FDA), criada em 1906 para regular os padrões.

Alguns algoritmos de aprendizado de máquina treinados para encontrar soluções, em vez de projetados para isso, representam um desafio específico. Como eles funcionam nem sempre pode ser compreendido ou previsto com segurança. Seus danos também podem ser difusos, dificultando o litígio de reparação. Assim como o FDA aprova drogas farmacêuticas, este novo regulador deve examinar algoritmos complexos antes de serem implantados para usos que mudem vidas.

Mesmo assim, nunca seremos capazes de resolver a questão do viés algorítmico isoladamente, especialmente quando não há consenso social sobre os usos da IA, diz Rashida Richardson, uma pesquisadora visitante da Rutgers Law School. “O problema do viés algorítmico é que não é apenas um erro técnico que tem uma solução técnica. Muitos dos problemas que vemos derivam da desigualdade sistêmica e dos dados parciais”, diz ela.

Uma esperança é que as ferramentas habilitadas para IA possam ajudar a interrogar essa desigualdade sistêmica, destacando padrões de privação socioeconômica ou injustiça judicial, por exemplo. Nenhum sistema de computador caixa preta se compara aos mistérios insondáveis ​​da mente humana. No entanto, se usadas com sabedoria, as máquinas também podem ajudar a combater a tendência humana.

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A revolução dos microssatélites

Christian Davenport, do Washington Post
6 de abril de 2021

A avalanche foi um desastre impressionante, 247 milhões de pés cúbicos (6.994.261,95 m3) de gelo glacial e neve descendo a cordilheira tibetana a 185 mph (296 km/h). Nove pessoas e dezenas de animais foram mortos em um evento que assustou cientistas ao redor do mundo.

Enquanto pesquisavam as causas de uma avalanche com tanta força, uma equipe de pesquisadores que estudava as mudanças climáticas examinou imagens tiradas nos dias e semanas anteriores e viu rachaduras sinistras que começaram a se formar no gelo e na neve. Então, escaneando fotos de uma geleira próxima, eles notaram fendas semelhantes se formando, e passaram a lutar para avisar as autoridades locais que também estava prestes a cair.

As imagens das geleiras vieram de uma constelação de satélites não maiores que uma caixa de sapatos, em órbita de 280 milhas (448 km) acima. Operados pela empresa Planet, com sede em São Francisco, os satélites, chamados Doves, pesam pouco mais de 10 quilos cada um e voam em grupos ou "rebanhos" que hoje incluem 175 satélites. Se algum falhar, a empresa o substitui, e à medida que baterias melhores, matrizes solares e câmeras ficam disponíveis, a empresa atualiza seus satélites da maneira como a Apple revela um novo iPhone.

A revolução na tecnologia que transformou a computação pessoal, colocou alto-falantes inteligentes em casas e deu origem à era da inteligência artificial e do aprendizado de máquina também está transformando o espaço. Enquanto foguetes e exploração humana recebem a maior parte da atenção, uma transformação silenciosa e muitas vezes negligenciada ocorreu na forma como os satélites são fabricados e operados. O resultado é uma explosão de dados e imagens da órbita.

Assim como os computadores encolheram de tamanhos imensos de uma sala para um iPhone que pode caber no seu bolso, satélites, também, encolheram drasticamente. Em vez de ser do tamanho de um caminhão de lixo, custando até US$ 400 milhões, os satélites agora não são maiores que um telefone de micro-ondas ou mesmo um pão. Eles custam uma fração de seus antecessores, apenas um milhão de dólares ou menos, e podem ser produzidos em massa em fábricas, ou em alguns casos uma garagem ou sala de aula universitária.

À medida que o tamanho e os custos dos satélites caíram, seus números cresceram dramaticamente. O número de satélites em operação mais do que dobrou de 1.381 em 2015 para cerca de 3.371 até o final do ano passado, de acordo com a Bryce Space and Technology, consultoria que monitora o setor. Em 2011, foram lançados apenas 39 satélites que pesavam menos de 1.322 libras, ou 600 kg, de acordo com Bryce. Em 2017, foram 338, e no ano passado, quando a SpaceX começou a colocar centenas de seus satélites Starlink projetados para transportar a Internet para áreas rurais, o número saltou para mais de 1.200.

A indústria está pronta para continuar seu rápido crescimento à medida que a SpaceX e outros colocam constelações de milhares de satélites destinados a atender áreas sem acesso à banda larga. O satélite incrivelmente encolhido deu origem a foguetes mais baratos projetados especificamente para lançar lotes de pequenos satélites. E a concorrência entre os lançadores continua a reduzir o custo de entregar uma nave espacial em órbita.

Agora, a indústria chamou a atenção dos capitalistas de risco, que têm financiado empresas como a Planet e outras. Nas últimas semanas, duas empresas de satélite, Spire Global e Black Sky, passaram a público por meio de uma fusão conhecida como uma empresa de aquisição de propósito especial, ou SPAC.

Empresas em todo o mundo estão trabalhando para desenvolver pequenos satélites. A AAC Clyde Space, uma empresa com sede na Suécia, lançou 10 satélites, alguns conhecidos como "cubesats", por suas pequenas dimensões de quatro polegadas que pesam apenas alguns quilos.

Como a Planet, ele oferece "espaço como serviço", o que significa que as pessoas podem comprar acesso aos dados de seus satélites sem se preocupar em lançar ou construir a espaçonave.

"Você não precisa se envolver em como projetar os satélites, acompanhar a produção, cuidar dos testes", disse Rolf Hallencreutz, presidente do conselho da empresa. "Você diz a alguém: 'Eu preciso desse tipo de dados.' E nós fornecemos esses dados. Para nós, ele muda o jogo porque nos permite atender vários clientes com a mesma constelação."

A pequena indústria de satélites também chamou a atenção do Pentágono e das agências de inteligência que adorariam ter enxames de pequenos satélites, capazes de lançar rapidamente e serem substituídos facilmente, olhando para baixo atrás das linhas inimigas.

A Planet foi fundada em 2010 por um trio de jovens cientistas e engenheiros que estavam trabalhando no Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do Silício no que se tornou uma história clássica de start-up tecnológica: jovens, impulsionados pelo idealismo, trabalhando até tarde em seu próprio tempo e aproveitando suas melhores tendências nerds para construir seus próprios satélites que eram menores e mais baratos.

Sim, eles fizeram isso em uma garagem em Cupertino, onde a Apple está sediada. Desde então, a Planet lançou com sucesso 452 satélites e se tornou a vanguarda da indústria.

Agora, conta com mais de 500 funcionários, e seu total de usuários ativos cresceu em média 40% ao ano desde 2018.

Os satélites da empresa circulam o globo em órbitas cuidadosamente projetadas que "varrem a Linha da Terra" — tirando fotografias precisas de massas terrestres que, juntas, criam uma imagem do planeta todos os dias. Isso dá aos cientistas e pesquisadores uma olhada nas condições no solo, para que eles possam rastrear mudanças em florestas, áreas costeiras, tráfego marítimo e terras agrícolas em quase tempo real.

As imagens podem ajudar na segurança da fronteira, no rastreamento de refugiados e no socorro a desastres. Como a empresa compilou um vasto arquivo de imagens, que se estende há anos, seus assinantes podem visitar o passado, observando como ela mudou — um lapso de tempo pesquisável da Terra.
"As fotos não mentem", disse Will Marshall, co-fundador e executivo-chefe da Planet.

Andreas Kääb, glaciólogo da Universidade de Oslo, descobriu que enquanto explorava o que causou a avalanche devastadora no Tibete, ele e outros cientistas notaram "que a geleira vizinha parecia também se comportar estranhamente", disse ele em um e-mail. Eles tentaram entrar em contato com as autoridades locais no Tibete, passando por contatos na China, para avisá-los que também estava prestes a entrar em colapso. Mas levou cerca de um dia antes de sua mensagem passar. Até então, "a geleira já havia desmoronado", disse ele.

Ninguém ficou ferido, mas o "caso mostra que imagens diárias de alta resolução são muito importantes na gestão de desastres, e eles claramente têm o potencial para avisos rápidos antecipados".

A Associação de Conservação da Amazônia, uma organização sem fins lucrativos, usa as imagens de satélite para monitorar a exploração madeireira ilegal e minas de ouro na Amazônia andina. No passado, ele usava satélites tradicionais do governo que tiravam fotos "a cada oito dias, e se estiver nublado, você tem que esperar mais oito dias", disse Matt Finer, diretor do Monitoramento do Projeto Amazônia Andina.

Essas imagens tinham resolução de 30 metros, o que era decente, mas não ótimo quando você está tentando contar árvores. Em seguida, a Agência Espacial Europeia lançou um satélite com resolução melhorada, mostrando objetos com 10 metros de diâmetro. Mas os satélites do Planeta foram uma melhoria bem-vinda, resolução de três metros e imagens que estão disponíveis diariamente.

"Este é um monitoramento em tempo real na escala de horas ou dias", disse Finer. "Muitas vezes, estamos olhando para uma imagem de hoje ou ontem."

Os dados do governo eram gratuitos, e o grupo teve que pagar uma taxa de assinatura pelas imagens do Planeta. Mas valeu a pena, disse Finer. "Você está falando de saltos de melhoria em sua capacidade visual e analítica", disse ele.

E usando alguns dos satélites de última geração do Planeta, que fornecem resoluções ainda maiores, "podemos ver árvores individuais. Podemos ver acampamentos de exploração madeireira", disse ele. Até as lonas azuis que os mineiros colocam como telhados improvisados para proteger da chuva e do sol podem ser vistas.

Dado os altos custos dos satélites, os operadores tradicionais geralmente dependem de tecnologia comprovada que eles sabem que é confiável, mas pode não ser o mais atualizado, disse Marshall.

"Tomamos uma abordagem de risco diferente", disse ele. "Você tem mais satélites chegando, e se alguns deles falharem, não é grande coisa. Isso é o que nos permite levar a mais recente tecnologia ... e iterar rápido.

Satélites pequenos são menos caros, para serem lançados — levando a um novo modelo de pequenos foguetes projetados para serem menos caros e lançados sob demanda. A Rocket Lab, que sai da Nova Zelândia e logo sai da costa leste da Virgínia, é a líder neste mercado relativamente novo.

Ainda este ano, planeja lançar um satélite do tamanho de um painel de micro-ondas para a lua. O satélite voaria na mesma órbita ao redor da lua que a NASA espera usar para a estação espacial chamada Gateway que pretende operar lá.

Outras empresas de foguetes estão entrando rápido, incluindo a Virgin Orbit, a start-up fundada por Richard Branson.

Em vez de lançar seu foguete verticalmente a partir de uma almofada, a empresa amarra seus propulsores à asa de um avião 747 que o transporta 13.200 metros 40.000 pés. O foguete é lançado, então dispara seus motores e é desligado.

Isso dá à empresa a capacidade de lançar quase em qualquer lugar que haja uma pista — e isso é de interesse não apenas para cientistas e conservacionistas que querem obter satélites rapidamente, mas também para o Pentágono e agências de inteligência.

Após o primeiro lançamento bem-sucedido da Virgin Orbit em janeiro, o general Jay Raymond, chefe de operações espaciais da Força Espacial, parabenizou a empresa no Twitter. E Will Roper, então o principal oficial de aquisição e tecnologia da Força Aérea, tuitou que a capacidade "é um grande disruptor — e espero que um impedimento — para futuros conflitos espaciais. O equivalente a satélite de manter um ás na manga... errar, plano.”

Satélites já fornecem aviso de mísseis, GPS, comunicações e reconhecimento e guiam munições de precisão. Mas quanto menores e mais capazes eles se tornam, mais o Pentágono está interessado em usá-los.
"Esses pequenos satélites agora são uma missão crítica", disse Dan Hart, o executivo-chefe da Virgin Orbit.

Outro benefício fundamental é que, se um deles for derrubado por um adversário, "podemos muito rapidamente colocar outro, e podemos fazê-lo de qualquer lugar da Terra", disse ele. Usando um Boeing 747 como lançador, o Pentágono também poderia fazê-lo sub-repticiamente.

Grande parte do aumento de satélites em órbita foi impulsionada pela SpaceX de Elon Musk, que lançou mais de 1.000 de seus satélites Starlink no último ano ou mais. A empresa pretende colocar uma constelação de alguns milhares, cada um deles pesando cerca de 249,15 kg (ou 550 libras), que poderiam levar a Internet aos pontos mais remotos e rurais, em áreas que não são servidas pela banda larga.

No final do ano passado, a SpaceX recebeu US$ 886 milhões da Comissão Federal de Comunicações como parte de um esforço para ajudar a levar o serviço de Internet para comunidades carentes. Os prêmios trariam "boas notícias para milhões de americanos rurais não ligados que por muito tempo estiveram do lado errado da divisão digital", disse o então presidente da FCC, Ajit Pai, na época.

Várias outras empresas têm planos semelhantes.
A OneWeb, que recentemente emergiu da falência, tem mais de 100 satélites em órbita e planeja lançar centenas mais. Diz que pode construir um satélite em um dia em vez das semanas ou meses que leva para naves espaciais maiores. E custam cerca de US$ 1 milhão cada, em comparação com os US$ 150 milhões a US$ 400 milhões para satélites maiores que vivem em órbitas mais distantes, e são capazes de suportar por anos.

A Amazon planeja lançar uma constelação chamada Kuiper que colocaria cerca de 3.200 satélites. Tem até 2026 a metade do lançamento para manter sua aprovação da FCC.

Mas não é preciso mais milhões de dólares para fazer e lançar um satélite.

O Departamento de Educação está patrocinando uma competição entre escolas de ensino médio em todo o país para construir protótipos de cubesat. Recentemente, anunciou cinco finalistas cujos projetos propostos para pequenos satélites determinariam se acampamentos de sem-teto na Califórnia estão em áreas de incêndio silvestre de alto risco, estudar as diferentes maneiras de as áreas urbanas e rurais absorverem calor e determinar como o crescimento populacional de uma cidade da Carolina do Norte afeta a "qualidade do ar, uso da terra e temperatura".

Na Universidade de Michigan, a aula de engenharia do professor Brian Gilchrist trabalhou para construir um pequeno satélite que testaria usando o campo magnético da Terra para propulsão. Se fosse bem sucedido, teria permitido que pequenos satélites orbitassem a Terra sem ter que transportar combustível, permitindo que eles ficassem no alto por períodos mais longos de tempo. Era um projeto novo para a classe. "Nenhum dos alunos envolvidos neste projeto havia construído uma nave espacial antes", disse Gilchrist.

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