Núcleo de Universos Virtuais, Entretenimento e Mobilidade

Grupos de Pesquisa

Para organizar e direcionar as ações e atividades NUVEM é estruturado internamente através dos seus Grupos de Pesquisa, que delineiam as suas linhas de pesquisa.

Grupo Sociedades Inteligentes (sociedades@nuvem)

A Missão do grupo de pesquisa em Sociedades Inteligentes é criar soluções que promovam a cidadania, a sustentabilidade, à integração social, a inclusão e a participação do cidadão na ciência, através do uso de tecnologias inovadoras e da Internet. A sua Visão é desenvolver soluções inovadoras com foco no ser humano e em sua comunidade, promovendo a cidadania e participando ativamente na construção de sociedades inteligentes.

Historicamente, a tecnologia da informação e comunicação, TIC, tem sido amplamente utilizada para melhorar os processos e a produtividade das corporações, como empresas privadas e governamentais, universidades, agências e instituições de pesquisa. Em geral, a não ser por iniciativas isoladas em comunidades virtuais e redes sociais, o cidadão comum e a comunidade em que ele vive não merecem a mesma atenção por parte dos pesquisadores e das agências, privadas e governamentais, pelo menos no que se refere à produção de serviços cujo fim seja o próprio cidadão.

O grupo de pesquisa em Sociedades Inteligentes tem o objetivo de modificar esse cenário, buscando soluções inovadoras para a promoção da cidadania, da sustentabilidade, da inclusão social e da participação ativa do cidadão em sua comunidade, inclusive colaborando para o desenvolvimento da própria ciência.

Os principais tópicos de pesquisa abordados buscam tratar todos os aspectos relacionados ao desenvolvimento de sociedades inteligentes. Eles tratam da construção de cidades mais inteligentes através da busca por soluções inovadoras para a aplicação de tecnologia nas comunidades e do gerenciamento das próprias cidades e das informações a ela relacionadas, do gerenciamento inteligente dos recursos naturais e da energia, através dos smart grids, da busca por tecnologias verdes, da participação do cidadão no desenvolvimento da ciência e da sua própria comunidade através da ciência cidadã, dos aspectos de conectividade do cidadão através do acesso sem fio à Internet de banda larga, da Internet das Coisas e da Computação em Nuvem, do desenvolvimento de serviços interativos e colaborativos para o cidadão, e dos aspectos relacionados à garantia de sua segurança e privacidade.

As linhas de pesquisa do grupo Sociedades Inteligentes incluem: Acesso sem fio à Internet de banda larga, Serviços interativos e colaborativos para o cidadão, Segurança e Privacidade do Cidadão, Internet das Coisas e Computação em Nuvem, Rede Inteligente de Energia Elétrica (Smart Grid), Cidades Inteligentes (Gerenciamento das Cidades, Gerenciamento de Dados e Aplicações Inovadoras), TIC Verde, Citizen Science.

Grupo Sensações Virtuais (sensações@nuvem)

A Missão do grupo de pesquisa em Sensações Virtuais é estimular as sensações das pessoas em suas tarefas cotidianas através de interfaces e visualizações inovadoras para que extrapolem os limites de seus sentidos primitivos. A sua Visão é prover interfaces e visualizações inovadoras (hardwares e softwares) que estimulem os sentidos das pessoas em suas atividades cotidianas.

O homem se tornou irreversivelmente dependente da Computação, cercado de dispositivos que oferecem respostas gráficas de forma interativa para os mais diversos problemas. Tais gráficos podem conter simultaneamente mapas, fotos, vídeos ou diagramas. No campo educacional, alunos passaram de espectadores para agentes da criação no processo educacional. Este processo de criação se dá através dos computadores modernos (tablets, computadores, smartphones e videogames).
Inevitavelmente alunos buscam suporte para o aprendizado em processos interativos e dinâmicos. Atualmente é comum observar estudantes buscando respostas no Google, YouTube, Wikipédia. No campo do entretenimento, usuários interagem com videogames usando controles sem fio com feedbacks ou, em outros casos, o próprio corpo do jogador age como um controle remoto. Videogames, antes restritos a jovens e, em seus primórdios, basicamente meninos, hoje são diversões para todas as idades.

Contudo, atualmente videogames não estão restringidos ao entretenimento. Outro fim para os videogames está no relacionado às ciências médicas. Por exemplo, fisioterapeutas atuantes em reabilitação têm usado jogos de videogames em suas terapias, fazendo com que as máquinas médicas extremamente sofisticadas e custosas dividam espaço com os videogames, que são equipamentos acessíveis a um baixo custo, inclusive para tratamentos de pacientes em sua própria residência. Estes são exemplos de aplicações que tem sido amplamente beneficiadas com uso de dispositivos gráficos e interativos. Para o desenvolvimento de tais ferramentas, os seguintes tópicos de pesquisas devem ser contemplados no projeto.

As linhas de pesquisa do grupo Sensações Virtuais incluem: Jogos, Vídeos, Realidade Virtual e Aumentada, Animação, Fundamentos em Computação Gráfica, Técnicas de Visualização, Tecnologias Assistivas.

Grupo Mobilidade Conectada (conexão@nuvem)

A Missão do grupo de pesquisa em Mobilidade Conectada é promover a liberdade de comunicação e interação sem restrições de tecnologia, localização e dispositivo. A sua Visão é gerar conhecimentos, produtos e serviços que possibilitem total mobilidade com aumento da capacidade de comunicação e interação entre pessoas.

Esse grupo de pesquisa é motivado por três fenômenos modernos que estão completamente interrelacionados. Dois fenômenos tecnológicos, as redes sem fio e os dispositivos móveis, são a força motriz que conduz um fenômeno social, a conexão ágil e fácil entre as pessoas. A sociedade de maneira geral está se tornando cada vez mais conectada. Pessoas estão constantemente em contato umas com as outras no desenvolvimento de várias atividades e a distância geográfica não mais representa um empecilho para a interação humana. Por outro lado, a Internet está se tornando cada vez mais móvel, o que permite que a conexão entre as pessoas seja possível em virtualmente qualquer ambiente onde as pessoas estejam. A mobilidade com conectividade é fruto do desenvolvimento conjunto e convergente de tecnologias de comunicação sem fio e de dispositivos móveis com grande capacidade de processamento e interatividade.

A interação entre pessoas e a distribuição de conteúdos são dois temas preponderantes na área de telecomunicações. No passado, a interação entre pessoas era realizada através de sistemas de comunicação com fios através da rede de telefonia. A distribuição de conteúdo sempre foi realizada através de comunicação sem fio usando as redes de rádio e televisão. Nos últimos anos essa tendência está sendo invertida. Distribuição de conteúdo multimídia está sendo cada vez mais realizada por sistemas de TV a cabo ou IPTV enquanto que comunicação entre pessoas privilegia o uso da telefonia celular e outros sistemas de comunicação sem fio derivados ou não dela (como redes 3G e Wi-Fi). A esses avanços na comunicação podem-se adicionar os avanços nas tecnologias de dispositivos móveis e a computação em nuvem.

A principal consequência da combinação dos fenômenos tecnológicos e social é a promoção da liberdade humana como nunca foi observado na histórica. Obviamente que a liberdade deve vir acompanhada de responsabilidade e nesse sentido os limites da privacidade devem ser sempre respeitados. O próprio conceito de privacidade está evoluindo, uma decorrência da própria Mobilidade Conectada. Uma vez que a tendência dessas áreas é continuar a evoluir por demanda da sociedade, esforços de pesquisa, desenvolvimento e inovação continuarão necessários por muito tempo no futuro.

As linhas de pesquisa do grupo Mobilidade Conectada incluem: Redes sem Fio, Computação Móvel, Computação em Nuvem, Internet do Futuro, Redes Ópticas, TIC Verde, Redes Sociais Online, Privacidade e Segurança na Internet.

Grupo Computação Extrema (computação@nuvem)

A Missão do grupo de pesquisa em Computação Extrema é impulsionar o desenvolvimento de novas tecnologias e soluções integradas para desafios sociais, científicos e tecnológicos que demandam alto poder computacional. A sua Visão é prover meios e soluções para o desenvolvimento de aplicações que demandam alto poder computacional, explorando o estado da arte em termos de computação de alto desempenho, comunicação em altíssima velocidade e gerenciamento de dados complexos em larga escala.

O advento da computação tem propiciado uma verdadeira revolução em diversas áreas de atuação humana, sejam elas interações econômico-sócio-culturais, pesquisa científica e/ou desenvolvimento tecnológico. Essa revolução está baseada na flexibilidade de comunicação, gerenciamento e armazenamento de dados e informações propiciado por tecnologias computacionais. Atualmente, a pesquisa científica e o desenvolvimento tecnológico, nas mais diversas áreas do conhecimento, estão cada vez mais computacionais, em que o computador é usado como ferramenta geral e efetiva no entendimento de fenômenos e no desenvolvimento de soluções, em um ambiente global, colaborativo e multidisciplinar, uma vez que os problemas científicos e tecnológicos são tratados sendo tratados são muito complexos para serem resolvidos por pesquisadores de uma única disciplina ou time de pesquisa e desenvolvimento.

As tecnologias computacionais também tem modificado as relações econômicas, sociais e culturais. Um exemplo recente é o surgimento das redes sociais, em que milhões (bilhões) de pessoas compartilham virtualmente parte de suas vidas por meio de informações, fotografias, vídeos e opiniões. Outro exemplo são sites como a Wikipédia, que é mantida e atualizada de maneira não centralizada por milhares de pessoas espalhadas pelo globo. Todo esse avanço vem acompanhado da necessidade de um maior poder computacional para armazenar, transmitir, processar e analisar a massiva quantidade de dados e informações produzidas por essas aplicações. Experimentação científica em diversos domínios de aplicação é uma atividade intensiva na produção de dados. As atividades econômicas, sociais e culturais também são uma rica fonte geradora de dados que podem ser mais bem explorados. Sites de redes sociais, por exemplo, geram terabytes de dados diariamente.

Essa predominância na produção de dados fez surgir inclusive áreas de pesquisa e novas profissões, como o "Big Data" e cientista de dados. Big data reúne tecnologias de computação de alto desempenho para o processamento de grandes volumes de dados e o cientista de dados é um profissional que agrega tanto conhecimentos de computação e análise de dados para extrair informação útil a partir desse imenso volume de dados não processados. Um problema fundamental para o desenvolvimento de aplicações nesse cenário é que elas requerem um alto poder de processamento computacional, comunicação segura e em alta velocidade, e sofisticadas tecnologias de armazenamento, gerenciamento e análise de dados. A combinação desses aspectos resultará em datacenters de alto poder computacional, ambientalmente corretos e com uma pegada de carbono reduzida que são mais baratos de construir e operar e confiáveis. Também permitirá o desenvolvimento de aplicações e serviços que se adaptam mais rapidamente e efetivamente às necessidades dos usuários.

As linhas de pesquisa do grupo Computação Extrema incluem: Flexibilidade de Computação e Comunicação, Processamento de Alto Desempenho, Redes Definidas por Software, Armazenamento e Processamento de Grandes Volumes de Dados, Algoritmos Computacionais, Relações entre poder, consumo e sustentabilidade, Computação em Nuvem.

Grupo Universos Integrados (integração@nuvem)

A Missão do grupo de pesquisa em integrar imersão, interação e realismo através de sistemas baseados na virtualização com o uso de tecnologias avançadas de multimídia e Internet, para explorar novas fronteiras entre universos reais e imaginários. A sua Visão é beneficiar atividades humanas com tecnologias que criam ilusões de presença e interação em ambientes e conteúdos virtuais.

Universos Integrados é um tema de pesquisa que busca o mais alto nível de imersividade do ser humano na tecnologia de forma completamente transparente. O seu conceito essencial, sendo baseado na realidade virtual, abrange a virtualização de objetos, pessoas, informações, e atividades que existem no mundo real para dentro do mundo digital criado e disponibilizado em computadores aglomerados em redes e na Internet. Um dos destaques é a exploração da imersão visual, como a que ocorre em ambientes com cenários virtuais. Este tipo de ambiente pode ser definido como um meio composto por simulações de computador altamente interativo que consegue sentir a posição do usuário e substituir ou aumentar o retorno de um ou mais sentidos dando a sensação de estar imerso, ou estar presente nas simulações. De forma abrangente podemos definir a Realidade Virtual como o conjunto de métodos e tecnologias relacionadas com a imersão do usuário em ambientes com aparência realística e comportamento e interação simulados pelo computador. A imersão é induzida a partir do estímulo óptico eletromecânico dos sentidos humanos (audição, visão, tato e olfato). O sentido de imersão pode ser total ou parcial e leva em conta também a possibilidade da integração de ambientes reais com ambientes simulados que denominamos de Realidade Aumentada.

As principais motivações das pesquisas são as aplicações práticas a que elas servem. Tanto a realidade virtual quanto os universos integrados possuem uma grande abrangência de potenciais usos. Negócios, educação, treinamento, pesquisa e medicina são algumas áreas que podemos citar dentre várias outras que podem se beneficiar da tecnologia desenvolvida nesta área de pesquisa.

As linhas de pesquisa do grupo Universos Integrados incluem: Realidade Virtual e Aumentada, Protótipos Virtuais, Simuladores e treinamento, Telepresença e teleoperação, Videoconferência com realidade virtual, Mundos Virtuais, Computadores e Redes Virtuais, Limites entre o real, o virtual e o computacional, Comportamento dos usuários e funções cerebrais.