Pratique Unidade 1

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MANIPULAÇÃO DE SINAIS
Olá, estudante!
Este é o momento em que você colocará a mão na massa. Na proposta abaixo, você será convidado(a) a realizar uma atividade prática aplicando os conteúdos estudados até aqui. Você irá desenvolver habilidades e competências importantes para seu desenvolvimento profissional. Preparado(a)?
Antes de iniciar, veja a seguir as habilidades contempladas nessa atividade prática:
	descrever e compreender o comportamento de sinais e sistemas no domínio do tempo;
	entender a transformação de sinais no domínio do tempo.
Sinais e sistemas estão ligados a uma disciplina com forte ênfase em modelos matemáticos e analíticos. Envolve a compreensão de ferramentas de modelagem e análise dos sistemas lineares contínuos e discretos. Estes também envolvem projetos e processamentos.
Nesse contexto, enquanto estudante, é necessário o entendimento a respeito do assunto para um bom desenvolvimento na área de atuação. Dentro dessa linha, temos o estudo dos sinais, cuja função é armazenar a informação ao longo do tempo, podendo variar.
Os sinais podem ser exemplificados de diversas formas, como um sinal de rádio, televisão ou imagem. Portanto, torna-se necessário classificá-los para sua melhor compreensão, bem como para uma melhor análise. Além disso, eles são empregados em diversas áreas do conhecimento, inclusive no mercado de ações, indicando os riscos de mercado e crédito, assim como a evolução das ações da bolsa.
Na área de medicina, temos diversos exemplos do emprego do processamento digital de sinais, principalmente no processamento de imagens digitais. Na engenharia de computação e elétrica, por sua vez, encontramos incontáveis usos de sinais nas variadas áreas relacionadas. Já na agricultura, temos os sinais no manejo de sensores de clima e solo.
Existem diversas ferramentas que podemos utilizar para a manipulação de sinais, a exemplo do software MatLab, que possui inúmeras bibliotecas, as quais trabalham na manipulação e análise de sinais.
VAMOS PRATICAR
De acordo com o apresentado, faça um estudo que percorra a linha do tempo de como os sinais eram manipulados, de 1960 a 2021, indicando quais ferramentas foram utilizadas nesse período para o processamento e a análise de sinais. Apresente sua pesquisa em formato de linha temporal. Ao final, disponibilize seu trabalho no fórum da seção.
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Caro(a) estudante,
Espera-se que você trace uma linha de tempo de como se deu a evolução do estudo e da análise dos sinais, desde os anos de 1960, quando se tinha pouco ferramental para essa análise. Eram, basicamente, estudos em cima de sinais analógicos de poucos espectros. Hoje, por outro lado, temos os sinais analógicos e digitais, assim como diversos espectros e um número imenso de softwares que auxiliam nesse estudo. Seria uma linha semelhante a esta:
 
Figura - Evolução do estudo e da análise dos sinais
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
#PraCegoVer: a imagem apresenta uma linha do tempo da evolução do estudo e da análise dos sinais. Há uma flecha. Interligada a ela, da esquerda para a direita, na parte superior, há um quadrado com a escrita "telégrafo 1972". Seguindo, há um quadrado com a escrita "telefone 1870". Depois, há outros quadrados com "estudo de sinais analógicos 1960", "Octave 1988" e "evolução da internet, ferramental matemático e computacional para análise de sinais digitais e analógicos 1990... 2021...". Na parte inferior da seta, o primeiro quadrado interligado, da esquerda para a direita, contém "rádio 1831", seguido por "televisão 1920", "MatLab 1970" e "estudo digital de sinais 1990".
Resposta 1 :
Manipulação de sinais de 1960 a 2021
1960
	O matemático francês Pierre Duhamel desenvolve o método de Duhamel, que é um método para resolver equações diferenciais lineares com condições iniciais. Esse método é usado para manipular sinais no domínio do tempo.
	O engenheiro americano Claude Shannon publica o artigo "A Mathematical Theory of Communication", que é considerado o marco inicial da teoria da informação. Esse artigo apresenta conceitos fundamentais para o processamento de sinais, como a entropia e a redundância.
1970
	O engenheiro americano John Tukey introduz o conceito de transformada de Fourier, que é uma ferramenta matemática para analisar sinaisno domínio da frequência.
	O engenheiro americano Edward Norton introduz o conceito de filtro digital, que é um dispositivo que permite manipular sinais no domínio do tempo.
1980
	O advento da microeletrônica permite o desenvolvimento de computadores mais potentes e baratos. Isso impulsiona o desenvolvimento de técnicas de processamento digital de sinais.
	O engenheiro americano Alan V. Oppenheim publica o livro "Signals and Systems", que é um dos livros mais influentes na área de processamento de sinais.
1990
	O desenvolvimento da internet e da tecnologia de comunicação sem fio permite a transmissão de sinais digitais em larga escala.
	O desenvolvimento de técnicas de inteligência artificial permite o desenvolvimento de algoritmos de processamento de sinais mais sofisticados.
2000
	O advento da computação em nuvem permite o desenvolvimento de aplicações de processamento de sinais que podem ser acessadas de qualquer lugar do mundo.
	O desenvolvimento de técnicas de aprendizado de máquina permite o desenvolvimento de algoritmos de processamento de sinais que podem aprender com dados sem serem explicitamente programados.
2010
	O desenvolvimento de sensores e dispositivos móveis permite a coleta de dados de sinais em tempo real.
	O desenvolvimento de técnicas de processamento de sinais em tempo real permite o processamento de dados de sinais em tempo real.
2020
	A pandemia de COVID-19 impulsiona o desenvolvimento de aplicações de processamento de sinais para diagnóstico médico e rastreamento de contatos.
	O desenvolvimento de técnicas de processamento de sinais quânticos abre novas possibilidades para o processamento de sinais.
2021
	O desenvolvimento de técnicas de processamento de sinais de inteligência artificial permite o desenvolvimento de aplicações de processamento de sinais mais precisas e robustas.
Ferramentas para processamento e análise de sinais
Ao longo do tempo, diversas ferramentas foram desenvolvidas para o processamento e a análise de sinais. Algumas das ferramentas mais importantes incluem:
	Softwares de processamento digital de sinais: MATLAB, Python, Octave,etc.
	Linguagens de programação: C++, Java, Python, etc.
	Materiais de hardware: placas de aquisição de dados, sensores, etc.
Essas ferramentas permitem realizar uma ampla gama de tarefas de processamento e análise de sinais, como:
	Redução de ruído: remoção de ruído de um sinal.
	Filtragem: alteração da forma de um sinal.
	Extração de características: identificação de características de um sinal.
	Detecção de padrões: identificação de padrões em um sinal.
	Classificação: classificação de um sinal em uma categoria.
Conclusão
O processamento de sinais é uma área de pesquisa e desenvolvimento em constante evolução. Ao longo do tempo, novas técnicas e ferramentas foram desenvolvidas, tornando possível manipular sinais de forma cada vez mais precisa e eficiente