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Engenharia e desenvolvimento
Prof. Luiz Gil Solon Guimarães
Descrição
Conceito de engenharia e a sua influência na construção e no
desenvolvimento da civilização ocidental, análise dos seus impactos na
organização de países e impérios, bem como seu possível papel como
agente estratégico de desenvolvimento de um país.
Propósito
Identificar a essência da profissão, por meio da sua importância
histórica e futura, como elemento motivador, para ter, ao longo do curso
e da carreira, uma postura ativa diante das oportunidades de construção
das habilidades e competências inerentes ao exercício pleno da
engenharia.
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Objetivos
Módulo 1
Engenharia na construção da
civilização ocidental
Identificar o papel da engenharia na construção da civilização
ocidental.
Módulo 2
Processo evolutivo da
industrialização
Reconhecer o papel da engenharia formal no processo evolutivo da
industrialização.
Módulo 3
A engenharia e o desenvolvimento
Analisar as relações entre a engenharia e o desenvolvimento.
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Introdução
Desde o surgimento do homem, a natureza passou a ser
manipulada para facilitar a sua sobrevivência e o seu
desenvolvimento. Entre as inúmeras manipulações, destaca-se a
científica, em especial a ciência de engenharia, que permitiu a
ideação e a criação de ferramentas, possibilitando construir
armas, armaduras, muros, casas, castelos, meios de transporte
etc. Diante disso, não há como negar que a engenharia está
intimamente ligada ao desenvolvimento da sociedade em todo o
mundo, e é essa relação, desenvolvimento e engenharia, que
estudaremos neste material.

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1 - Engenharia na construção da civilização
ocidental
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car o papel da engenharia
na construção da civilização ocidental.
Conceitos de engenharia
A etimologia (estudo da origem das palavras) nos fornece bases para
compreender a adoção e a manutenção da palavra engenharia para
denominar a profissão ao longo de tantos anos.
A palavra latina ingenium, associada a significados como talento e
inteligência, características inatas, originou a palavra engenhosidade.
Dessa forma, entende-se que a engenharia seja uma profissão que
carrega em si um forte viés de criação direcionada para a inovação
(engenhosidade).
Ao se apresentar como engenheiro, o profissional gera uma expectativa
de ser uma pessoa engenhosa, criativa, com grande capacidade
intelectual e prática, voltada para a solução de problemas.
Agora, vamos listar algumas definições conhecidas para a engenharia:
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Engenharia é a prática da aplicação segura e
econômica das leis científicas que governam as
forças e materiais da natureza, por meio da
organização, do design e da construção, para o
benefício da humanidade.

Engenharia, em um sentido amplo, é a aplicação da
ciência de maneira econômica para as
necessidades da humanidade.
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Engenharia é a aplicação profissional e sistemática
da ciência para a utilização eficiente dos recursos
naturais a fim de produzir riqueza.
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É responsabilidade do engenheiro estar atento às
necessidades sociais e decidir como as leis da
ciência podem ser mais bem adaptadas por meio
da engenharia a fim de cumprir essas
necessidades.
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Após tantas definições, convido você a um exercício de reflexão.
Construa uma versão inicial e pessoal do seu entendimento de
engenharia.
Se, ocasionalmente, você revisitar esse conceito, certamente ele haverá

Engenharia é a profissão na qual o conhecimento
das ciências matemáticas e naturais, obtido
mediante o estudo, a experiência e a prática, é
aplicado com julgamento no desenvolvimento de
novos meios de utilizar, economicamente, os
materiais e as forças da natureza para o benefício
da humanidade.
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se transformado e evoluído. Obter o real entendimento da profissão que
escolheu seguramente fará de você um profissional melhor.
Engenhosidade e história
Como já é possível calcular a dimensão do significado da engenharia,
podemos pensar na sua participação na história das civilizações.
Proponho, como exercício inicial, que você pense no seu dia a dia e que
elimine, um por um, os recursos de que dispomos que sejam
relacionados à engenharia.
Digamos que eliminássemos os celulares e, na sequência, os
computadores pessoais de nossas vidas. Seria um retrocesso de 40
anos. Agora, imagine o fim da aviação e dos automóveis; da tecnologia
associada à saúde e da energia elétrica. Nesse sentido, já teríamos
retrocedido mais de um século, e se pensarmos nas grandes
edificações e no saneamento, rapidamente chegaríamos à Idade Média.
Formalmente focada em ensinos técnicos, a primeira escola de
engenharia surgiu na França, em 1747, com o nome de École des Ponts
et Chaussées. Em 1774, foi fundada a École Polytechnique com forte
fundamentação teórica e, em sequência, escolas de engenharia foram
surgindo em vários países. Não é coincidência a Revolução Industrial ter
se desenvolvido a partir de 1760, ao longo de aproximadamente 80
anos.
Vamos finalmente iniciar nosso passeio pela história, destacando e
analisando fatos relevantes da civilização ocidental e suas relações com
a engenharia, ou com a engenhosidade, em uma linha do tempo de
início indefinido até a formalização universitária da profissão. É muito
difícil dissociar a história da humanidade da engenharia, visto que o ser
humano busca soluções engenhosas para resolver seus problemas
desde sempre.
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Engenharia no Egito
Considera-se que o primeiro engenheiro foi Imhotep, responsável por
projetar e construir a primeira pirâmide do Egito, em degraus, para
abrigar o túmulo do Faraó Djoser (2630–2611 AEC). No entanto, o uso
da denominação engenheiro começou a ser utilizada somente no século
XI para definir alguém que atuava com criatividade para resolver
problemas práticos com invenções engenhosas.
AEC
A sigla "AEC" significa Antes da Era Cristã.
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Sakkara.
A engenhosidade foi responsável por produzir diversos artefatos que
modificaram substancialmente a nossa história, bem como objetos
cortantes de pedra lascada que permitiram a caça e a introdução da
proteína como alimentação, além do uso da pele como proteção.
Faca com lâmina de sílex.
A relevância do arado
O arado é um dos artefatos mais revolucionários da história da
humanidade, pois permitiu que os grupos humanos deixassem de ser
nômades e se fixassem à terra, o que impactou de forma relevante a
produtividade agrícola. Os excedentes de produção e a capacidade de
armazenar alimentos provocaram o surgimento das comunidades, das
primeiras vilas e das cidades, bem como de trabalhos especializados,
por exemplo, construtores, artesãos, médicos e comerciantes
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por exemplo, construtores, artesãos, médicos e comerciantes
Arado com tração animal no antigoEgito.
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Acredita-se que o arado tenha surgido ao sul da
Mesopotâmia, em torno de 4500 AEC+, a partir da
iniciativa de um homem arrastar uma vara pelo
chão para abrir um sulco no solo, de modo a
facilitar o depósito das sementes. O
aperfeiçoamento do artefato, de forma a permitir a
adoção da tração animal, trouxe evolução ao
possibilitar um salto de produtividade, visto que os
bois conseguiam trabalhar todos os dias sem se
cansarem, ao contrário do homem.
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A utilização de animais também viabilizou a prática
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do arado em solos não arenosos e que exigiam um
esforço maior. Os chineses desenvolveram
soluções típicas de engenharia para aperfeiçoar o
arado ao substituírem a madeira por ponteiras de
rocha pontiagudas que, além de facilitar o trabalho
em qualquer tipo de solo, possibilitavam a abertura
de sulcos mais profundos, mesmo em solos não
arenosos.

A capacidade de abertura de sulcos mais profundos
deflagrou um novo problema, porque após a
passagem do arado, parte do solo escavado caía
novamente no sulco aberto, exigindo a remoção
posterior. No entanto, o obstáculo foi solucionado
pela criação da aiveca, uma placa que impedia que
o solo arado retornasse à fenda, forçando o
depósito lateral.

A última inovação consistia em permitir que o arado
pudesse ser ajustado para abrir diferentes
profundidades de sulcos para o uso em diferentes
tipos de solo. Apesar disso, esses aprimoramentos
somente chegaram ao mundo ocidental no século
XVII e apenas no fim do século XVIII foram
produzidos arados em ferro, com partes
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O surgimento dos metais
O uso dos metais propiciou o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de
ferramentas e armas. A chamada Idade dos Metais, última etapa do
Período Neolítico, teve início com o uso do cobre e, em seguida, do
estanho. Por volta de 3000 AEC, a união desses dois metais deu origem
ao bronze. O uso do ferro, iniciado em torno de 1500 AEC na Ásia Menor,
por exigir técnicas de manipulação mais sofisticadas, demorou a se
difundir.
O cobre
O cobre, material dúctil, pode ser trabalhado a frio e a quente, quando
são necessários fornos para liquefazer o metal e depositá-lo em
moldes. O processo é relativamente simples, mas exige temperatura
elevada conseguida por meio da injeção de ar pelo sopro. Como o cobre
pode ser refundido, surgiram os lingotes.
Dúctil
Capacidade de se deformar sem romper.
Lingotes
São massas de metal ou de um material condutor que, após terem sido
aquecidas a uma temperatura superior ao seu ponto de fusão, são vertidas
em um molde, assumindo uma forma que torna mais fácil o seu
manuseamento, geralmente uma barra ou um bloco.
produzidos arados em ferro, com partes
substituíveis, permitindo o uso da lâmina adequada
para cada tipo de solo.
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O bronze é resultado da adição do estanho ao cobre, em proporções que
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O bronze é resultado da adição do estanho ao cobre, em proporções que
variam de 3% a 25% na liga, resultando em um material com
características mecânicas mais interessantes do que o cobre em muitas
situações, sendo menos maleável e mais resistente e com ponto de
fusão mais baixo. Os moldes, em geral, eram de cerâmica e se perdiam
a cada moldagem.
Espada de dois fios em bronze.
O ferro
Os primeiros a dominar a produção do ferro foram os hititas, que
monopolizaram o processo até serem derrotados pelos assírios, fato
que dispersou os ferreiros, possibilitando que as técnicas fossem
difundidas.
A fabricação do ferro não é similar ao processo do cobre e do bronze, já
que o material não se liquefaz. Os fornos devem ter capacidade para
altas temperaturas, obtidas mediante grandes quantidades de carvão e
lenha e insuflados por oxigênio continuamente.
Após um preaquecimento em forno, o material deve receber muitos
golpes, processo que elimina uma série de impurezas. Em seguida, deve
ser aquecido em um segundo forno até ficar incandescente para,
novamente, receber golpes. O processo repetitivo de martelagem a
quente e aquecimento leva a uma barra forjada bem pura e maleável.
A têmpera é um processo importante para
determinadas funções como armas e algumas
ferramentas, sendo obtida por meio do rápido
resfriamento com uso de água, que favorecia a
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resfriamento com uso de água, que favorecia a
absorção do carbono, e algumas modificações na
estrutura molecular, que provocavam o aumento da
resistência.
Como material, o ferro é superior ao bronze em algumas funções,
principalmente para armas e ferramentas. Apesar do processo de
obtenção mais complexo, a abundância do material na natureza e o
melhor desempenho para as referidas funções fizeram do ferro uma
importante e relevante inovação da metalurgia.
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Machado de ferro da Idade do Ferro sueca.
A invenção da roda
A roda é uma das maiores invenções da história da humanidade, cujo
registro mais antigo data de 3500 AEC, em uma placa de argila, que
mostra a roda sendo utilizada para transporte humano. A roda
possibilitou o transporte de carga em longa distância, abrindo várias
possibilidades, inclusive para o comércio.
Possível esquema de desenvolvimento da roda para deslocar cargas pesadas.
Grécia Antiga e as primeiras
cidades
A capacidade de construir permitiu que surgissem as primeiras cidades
mais complexas próximas ao rio Nilo, no Egito, e na China, por volta de
2000 AEC. Por falar em cidades, vamos dar um salto até a Grécia Antiga
e conhecer um pouco de suas cidades-estados (poleis).
Vamos nos concentrar em Atenas, que representou um modelo em
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Vamos nos concentrar em Atenas, que representou um modelo em
pleno século IV AEC que, não à toa, transformou-se no berço da
democracia, da cidadania e da base filosófica de toda a civilização
ocidental, incluindo a concepção da escola, responsável pela
transmissão do conhecimento, na Academia de Platão e no Liceu de
Aristóteles.
O projeto de Atenas favoreceu fortemente para tamanho sucesso, pois o
urbanismo foi fundamentado na participação ativa dos cidadãos na vida
pública. As vias eram distribuídas em uma malha ortogonal, e a
organização do espaço urbano se baseava em pequenos núcleos com
funções específicas. Uma elevação natural foi destinada às práticas
religiosas (acrópole) com vários templos, com destaque para o
Partenon.
Na região onde se localizavam os prédios públicos, havia uma praça
(ágora) reservada para se desenvolver a vida política. Também havia os
ginásios, as arenas e os teatros que ofereciam entretenimento e
reflexão. Os bairros residenciais, dos artesãos e dos comerciantes
ficavam mais afastados do centro.
As áreas de cultivo e o porto ficavam do lado externo da cidade, que era
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cercada por um grande muro. Aliás, o porto de Pireu foi determinante
para a expansão comercial marítima, fundamental para a ampliação dos
seus domínios e estabelecimento do poderio político e econômico.
Registra-se, aqui, outra grande contribuição da engenharia na área de
transporte marítimo e instalações portuárias.
A preocupação ambiental na Grécia AntigaUm aspecto muito interessante ocorrido na Grécia Antiga consistia no
registro do que talvez tenha sido a primeira preocupação com o impacto
ambiental. Com a multiplicação das construções e o uso intensivo da
madeira, que também era utilizada nas embarcações e como carvão
vegetal nas fundições de bronze, chumbo, cobre, estanho e,
principalmente, ferro, as florestas gregas começaram a ficar escassas.
Em determinado momento, Atenas proibiu a exportação de madeira para
construção e o uso de madeira de oliveira para produzir carvão. Em
outros locais, a madeira foi taxada, e o Estado passou a controlar a
venda de carvão.
A engenharia reagiu aumentando o uso de alvenaria como alternativa
construtiva para diminuir o uso da madeira e começou o que podemos
chamar de construções sustentáveis, já que os projetistas
desenvolveram uma técnica em que as paredes absorviam o calor do
sol e liberavam gradualmente o calor durante a noite, diminuindo a
necessidade de calefação. O posicionamento da edificação em relação
ao sol também foi estudado de forma a aproveitar o sol do inverno.
Assim, segundo Aristóteles, nascia a edificação racional.
Quais construções mais
relevantes?

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Confira quais construções contribuíram para o avanço da sociedade, em
termos de arquitetura e engenharia.
Invenções do Império
Macedônico e Romano
A sequência histórica nos leva ao rápido Império Macedônico, que
atingiu seu ápice com Alexandre, o Grande, tutelado por ninguém menos
que Aristóteles, e tornando-se um dos maiores gênios militares da
história. Em apenas 13 anos (336–323 AEC), Alexandre criou o maior
império do mundo, à época, dominando toda a Pérsia e chegando até o
Egito.
Alexandre foi o principal responsável por disseminar a cultura helênica
pelo mundo, por meio da filosofia, da matemática, do teatro e da
literatura.
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Aristóteles
Os principais trabalhos de Aristóteles, conhecidos até hoje, foram
desenvolvidos durante o período de Alexandre.
A cidade egípcia de Alexandria tornou-se, à época, o principal centro de
ciências do mundo com a criação do Museu de Alexandria que, na
verdade, tratava-se de uma instituição com ênfase na investigação da
natureza com recursos inimagináveis até então, como laboratórios de
pesquisa, jardim botânico, zoológico, salas de dissecação, observatório
astronômico e uma grande biblioteca.
São figuras proeminentes do Museu de Alexandria o matemático grego
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São figuras proeminentes do Museu de Alexandria o matemático grego
Euclides, que fundou o estudo da geometria consolidado no famoso
tratado Os elementos, e Arquimedes, que inventou o chamado parafuso
de Arquimedes e formulou o princípio da alavanca e do empuxo, bem
como projetou várias armas de guerra.
Império Romano
Com a morte de Alexandre, o império subdividiu-se e somente em 27
AEC se estabeleceu o Império Romano, considerado o maior da história
da civilização ocidental, conectando a Europa, a Ásia e a África. Tal
impédio perdurou até 475 EC, marcando o fim da Idade Antiga e o início
da Idade Média, período este muito fértil para a engenharia, com muitas
inovações e aperfeiçoamentos.
Aquedutos
A seguir, vamos conhecer e entender melhor algumas engenharias
desenvolvidas pelo Império Romano.
Roma possuía um consumo de água per capita similar ao atual,
sendo alimentada por 14 aquedutos a um volume diário de 10 mil
metros cúbicos. Os aquedutos podiam medir até 100
quilômetros, captando a água e transportando-a até os
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quilômetros, captando a água e transportando-a até os
reservatórios próximos da cidade.
Os romanos foram precursores na utilização da água como fonte
de energia, que movimentava as chamadas rodas d'água,
principalmente para moer grãos, ideia muito difundida pela costa
do Mediterrâneo.
Em Barbegal, França, os romanos construíram, no século IV, um
inacreditável complexo de rodas d´água alimentado por um único
aqueduto de 2 metros de largura, com uma inclinação de 30°, que
alimentava um conjunto de 8 pares de rodas d’água para moer.
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alimentava um conjunto de 8 pares de rodas d’água para moer.
O complexo de Barbegal tinha uma capacidade para produzir até 2,8
toneladas diárias de farinha que, em grande parte, era embarcada no
porto de Arles para Roma. A água também era conduzida e armazenada
em reservatórios para a chamada mineração hidráulica. Os romanos
desenvolveram uma técnica denominada ruina montium que se mostrou
devastadora como o próprio nome sugere (destruição da montanha). A
ideia baseava-se em utilizar a força hidráulica de grandes volumes de
água desviada, que forçavam a erosão e o carreamento de grandes
volumes de sedimentos que eram minuciosamente manipulados, para
procurar pepitas e resíduos de ouro.
Os romanos não pouparam esforços para que, ao longo de 2 séculos,
cerca de 60 mil trabalhadores retirassem mais de 1,5 toneladas de ouro
das minas de Las Médulas, região da Espanha que abrigava fabulosos
veios de ouro. Para isso, foram utilizados complexos sistemas de
aquedutos e canais, incluindo o armazenamento em grandes tanques a
uma cota de aproximadamente 250 metros acima do nível das minas,
gerando poderosa pressão hidráulica para o desmonte das rochas.
A mina de ouro romana de Las Médulas.
Com o andamento dos trabalhos, novos túneis eram cavados para
direcionar o fluxo da água em alta pressão em novas áreas de interesse,
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e o rastro de destruição se formava. Talvez esse processo tenha sido o
primeiro grande impacto ambiental localizado causado pela ação
humana.
Pontes
Os romanos construíram muitas pontes entre as maiores já construídas
até então, sempre utilizando o arco como recurso e, muitas vezes, um
núcleo de concreto.
Represas
Os romanos construíram muitas represas para armazenar água para
abastecimento e mineração. A represa de Proserpina, na Espanha, já
possui 2 mil anos e ainda abastece a região para irrigação.
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Estradas
Pode-se dizer que a rede de estradas romanas foi o maior legado do
império, visto que, além dos exércitos e mercadorias, também passaram
ideias e influências culturais, filosóficas e religiosas, incluindo o
cristianismo.
A gigantesca rede atingiu cerca de 80 mil quilômetros no auge do
império (117 EC) e conectou a Europa, o Oriente Médio e o Norte da
África, numa área hoje ocupada por mais de 30 países. Inicialmente,
serviam para o transporte das tropas e suprimentos e se tornaram rotas
de comércio e de mensagens. Ao analisarmos, essa rede explica a
gigantesca Igreja Católica Apostólica Romana e expressões como
“Todos os caminhos levam a Roma” e “Quem tem boca vai a Roma”.
Diversas vias importantes saíam de Roma. A via Ápia, a mais
importante, ia até Brindisi, cidade portuária com saída para o leste. As
vias Salária e Flamínia seguiam na direção do Mar Adriático, dando
acesso aos Bálcãs e às regiões cruzadas pelos rios Reno e Danúbio. A
via Aurélia dava acesso à Península Ibérica, e a via Ostiense levava até
Óstia, porto com acesso mais fácil para viagens à África.
EC
A sigla "EC" significa Era Cristã.
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Rede de estradas do Império Romano.
As estradas romanas eram cuidadosamente projetadas
e construídas para serem duradouras. Seus traçados
privilegiavam trechos retilíneos e, quando tinham que
acompanhar os contornos do terreno, procuravam
manter a horizontalidade.
O processo construtivo tinha início com a escavação de duas valas
paralelas, geralmente com distância de 4 metros. Na sequência, a região
central era escavada até que se encontrasse solo firme, como se fosse
uma espécie de canal.
A região escavada era preenchida por camadas de diferentes materiais.
A primeira era de pedregulhos ou entulho, seguida por pedras pequenas
ou achatadas, eventualmente ligadas por argamassa. Por fim, uma
camada de cascalho ou pedra britada.
A superfície variava entre o cascalho compactado e uma pavimentação
com grandes placas lisas de pedra, sempre mais altas no centro, com
um leve caimento lateral para as bordas da via, para que as águas
provenientes da chuva escorressem lateralmente. Esse processo foi tão
bem-sucedido, que algumas estradas estão em uso até hoje.
Já falamos das pontes romanas, mas ainda não falamos dos túneis, um
desafio para os recursos da época. Um belo exemplo é o túnel do
desfiladeiro Furlo, na via Flamínia (78 EC). Com 5 metros de largura e
também 5 de altura, o túnel se estende por 40 metros escavados em
rocha maciça. Desse modo, a rede de estradas romanas se constitui em
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rocha maciça. Desse modo, a rede de estradas romanas se constitui em
um dos maiores empreendimentos da humanidade.
Trecho da via Flamínia próximo de Roma.
Construções
A arquitetura e as construções romanas formam um capítulo à parte,
mas não há como não se mencionar o Coliseu e o Pantheon.
Construído em 8 anos, o Coliseu, com capacidade de até 80 mil
pessoas, foi concluído em 80 EC. Maior anfiteatro já arquitetado, era
utilizado para combates de gladiadores e para espetáculos públicos,
como encenações, execuções, simulações de batalhas famosas e
dramas da mitologia clássica. Atualmente, é considerado uma das 7
maravilhas do mundo moderno.
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O Pantheon é um edifício muito especial, sendo uma das estruturas
mais bem preservadas da Roma Antiga. De planta circular, possui um
grande pórtico na entrada, que conduz a um ambiente coberto por uma
cúpula de concreto, que por sua vez contém uma abertura central e que
permite a iluminação natural. Trata-se da maior cúpula de concreto não
armado da história. O diâmetro, de 43,3 metros, tem a mesma dimensão
da altura da abertura (óculo).
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Dicionário Enciclopédico Brockhaus e Efron.
Contribuição dos romanos
para a engenharia
Veja como o Império Romano contribuiu para o avanço científico e
tecnológico da humanidade e conheça seus marcos na engenharia.
Engenharia pós-Império

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Romano
Idade Média
O fim do Império Romano marcou o começo da Idade Média, período
que teve início em 476 e foi até 1453, com a conquista de
Constantinopla pelos turcos-otomanos.
A ruptura ocorrida na Europa alterou o ritmo do desenvolvimento local,
mas a preservação do Império Bizantino manteve a efervescência.
Enquanto a Europa experimentava tempos de estagnação, os árabes
desenvolviam conhecimento até o século XII. Trata-se de um período
denominado Alta Idade Média.
No mundo antigo, o grego era o idioma da ciência. Com o crescimento
do Império Romano, o conhecimento era extraído e traduzido para o
latim. No entanto, na transição para a Idade Média, o conhecimento
grego foi se tornando restrito, uma vez que a Igreja Católica passou a
reter o conhecimento em um período entre os séculos V e XVII,
constituindo o que poderia ser chamado de monopólio do saber.
Nos séculos XI e XII, os dois mundos voltaram a interagir por meio dos
mercadores árabes do Mediterrâneo. Várias inovações foram
incorporadas e impactaram a produção agrícola e artesanal.
Técnicas como plantação em curvas de nível, rodízio de culturas,
técnicas hidráulicas, uso correto do cavalo, moinhos de vento,
aperfeiçoamento do tear, evolução nas embarcações, uso da bússola,
do papel, da pólvora e do canhão, bem como o posterior surgimento da
imprensa impactaram de forma significativa.
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Catedral de Notre-Dame, Paris, 1163 a 1245.
Tal fato ocasionou um crescimento sem precedentes na produção
agrícola e no intercâmbio de produtos, o que alterou as relações sociais
e econômicas da Europa, que partiram da Península Ibérica até o centro
da Europa. Os entrepostos comerciais se fortaleceram e deram origem a
uma nova classe, os burgueses.
Surgiram as grandes catedrais e as primeiras universidades que
necessitaram se alimentar dos sábios do oriente como primeiros
professores. Muitos vieram de Alexandria, local que preservou os
conhecimentos da Grécia Antiga.
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O final da Idade Média é um período de profundas contradições. Quando
a peste negra de 1347 desintegrou cidades política e economicamente,
coube à Igreja o papel de coordenar os trabalhos de restauração
meidante a autoridade do papa.
A Europa entra em um período de vazio intelectual até ter início a
Renascença, centrada na Itália, primeira região a se recuperar da peste
negra. Conforme sua localização estratégica, a Itália tornou-se o centro
do tráfego entre Europa e o Oriente Médio.
Nesse período, houve um rápido desenvolvimento de sistemas
administrativos, práticas bancárias e conhecimentos financeiros em
geral. A matemática (álgebra, geometria e trigonometria) começou a ser
utilizada na construção, na navegação, na cartografia e no levantamento
topográfico. As artes começaram a florescer e as instituições de ensino
começaram a conquistar autonomia em relação à Igreja.
Outro feito relevante da engenharia se encontra na área naval, pois a
evolução das embarcações permitiu às grandes navegações a
descoberta das Américas e a sua incorporação em forma de colônia.
A ciência também se desenvolve com Copérnico, que conclui que a
Terra gira em torno do Sol, e com Kepler, ao unir a astronomia e a física,
excluindo o divino e estabelecendo as leis do movimento planetário. Por
sua vez, Galileu deu continuidade à obra de Kepler e organizou o ramo
da mecânica na física, escrevendo a obra O ensaiador, que trata do
método científico.
No ano da morte de Galileu, nasce Isaac Newton que, após se formar,
em apenas 18 meses de reclusão por causa da peste bubônica,
elaborou as chamadas leis de Newton, as quais deram início à ciência
moderna. Assim, a grande revolução se deu por meio do
desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de representar o
comportamento físico e encontrar valores experimentais.
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Após retornar a Cambridge, publicou suas ideias somente 17 anos
depois, em 1684, no livro denominado Principia, considerada a mais
influente obra escrita por uma única pessoa em toda a história da
humanidade. Foi a consolidação da ciência moderna com Newton e do
método científico, que deram suporte à ideia de que não bastava
entender o mundo: era preciso modificá-lo.
O início da Idade Média
Confira quando ocorreu o início da Idade Média e como isso impactou o
desenvolvimento tecnológico da sociedade.
Ométodo científico estabeleceu as bases da ciência moderna e
proporcionou a formação científica que dá sustentação à engenharia.
Vimos que, ao longo de alguns milhares de anos, a engenharia vem se
desenvolvendo com muita intuição e engenhosidade, mas sem muita
organização e método, apesar das fantásticas realizações.
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Vamos entrar na Era da Industrialização, com o primeiro grande salto
promovido pela Revolução Industrial.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
A engenhosidade humana, que mais tarde se transformou
formalmente na engenharia, sempre esteve presente desde a pedra
lascada. Em alguns momentos da história, essa engenhosidade
criou condições para que modelos e conceitos fundamentais para a
civilização ocidental, como a democracia, surgissem e fossem até
efetivamente implementados. Qual das construções abaixo pode
ser associada a esta afirmação?
A
A pirâmide de Djoser, no Egito, projetada por
Imhotep, tido como o primeiro engenheiro.
B
A cidade de Roma, centro do Império Romano,
responsável pelo período mais fértil da
engenhosidade humana.
C
A cidade de Atenas, com o projeto que associou
arquitetura funcional e engenharia.
D
A cidade de Paris, que reuniu tantas condições
relativas à engenhosidade que sediou a primeira
escola de engenharia.
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Parabéns! A alternativa C está correta.
O projeto da cidade de Atenas reservava áreas para funções
específicas e favorecia a participação ativa dos cidadãos na vida
pública. Dessa forma, a cidade promoveu o desenvolvimento do
conhecimento, colaborando para que se tornasse a base da
civilização ocidental, nos campos da filosofia e da cidadania,
transformando-a no berço da democracia.
A engenhosidade humana sempre se preocupou com a
produtividade do trabalho, criando inovações que facilitassem a
execução das atividades mediante ferramentas específicas ou pela
criação de máquinas que substituíssem os humanos no trabalho.
Aponte, entre as inovações listadas, a responsável por um impacto
ambiental relevante.
E
O Pantheon, uma das estruturas mais bem
preservadas da Roma Antiga.
A O arado associado à tração animal.
B A roda d’água associada em série para moer trigo.
C
A técnica romana para a construção de sua
gigantesca rede de estradas.
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Parabéns! A alternativa D está correta.
O direcionamento do fluxo da água sob pressão destruía os
maciços de terra para viabilizar a mineração, e o rastro de
destruição se transformou em um grande impacto ambiental
causado pela ação humana.
2 - Processo evolutivo da industrialização
D A mineração hidráulica.
E A construção de pontes.
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Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer o papel da
engenharia formal no processo evolutivo da industrialização.
Formalização do estudo de
engenharia
Foi a partir da consolidação da ciência moderna que surgiram as
escolas formais de engenharia no final do século XVIII e teve início a
chamada Revolução Industrial, a partir da máquina a vapor de James
Watt.
O Brasil foi pioneiro, uma vez que a primeira escola de engenharia foi
fundada na França em 1747 e, em 1792, foi fundada no Rio de Janeiro,
onde hoje se encontra o Museu Histórico Nacional, a Real Academia de
Artilharia, Fortificação e Desenho, a primeira escola de formação de
engenheiros das Américas. A primeira escola norte-americana foi a
Academia Militar de West Point, em 1802.
Motor a vapor.
Após sucessivas transformações na Real Academia, duas escolas
surgiram. Em 1839, surgiu a Escola Militar, que deu origem ao IME, e em
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surgiram. Em 1839, surgiu a Escola Militar, que deu origem ao IME, e em
1858, surgiu a Escola Central, para formação de engenheiros civis, que
deu origem à atual Escola Politécnica da UFRJ. Os cursos sempre
possuíram base científica na sua formação, assim permanecendo até
hoje.
Instituto Militar de Engenharia - IME
Primeira Revolução
Industrial
Saiba mais, neste vídeo, sobre a Primeira Revolução Industrial.
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Toda essa evolução tecnológica só foi possível porque os processos de
fabricação evoluíram com a criação das chamadas máquinas
ferramentas, e muitas delas se beneficiaram do acoplamento de uma
máquina a vapor. Estamos falando de tornos mecânicos, fresadora
mecânica, esmeril, plaina mecânica, processos de soldagem, furadeira,
serra mecânica, laminadores, trefiladora e extrusora.
As ciências econômicas e o sistema capitalista nasceram desse ciclo
produtivo. A base conceitual já havia sido descrita por Adam Smith em
seu célebre livro denominado Uma investigação da natureza e as causas
da riqueza das nações, publicado em 1776. Essa obra ficou conhecida
como A riqueza das nações e ressaltava a importância do trabalho
humano, embora defendesse que a divisão social do trabalho seria a
chave para a produtividade e, consequentemente, para a geração de
riqueza do país.
Adam Smith.
Adam Smith
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Foi o primeiro filósofo moral a reconhecer que as ações de mercado
mereciam um estudo cuidadoso e em tempo integral numa moderna
disciplina das ciências sociais. Aos 14 anos, Smith foi para a Universidade
de Glasgow, onde se tornou mestre e fascinou-se pelas ideias do professor
Francis Hutcheson, aprendendo Liberalismo Clássico, Direito Natural e
Economia Política.
Em seu livro é desenvolvido um estudo de caso de fabricação de
alfinetes. Se um operário tiver que, sozinho, fabricar um alfinete, tendo
que ele mesmo ir buscar a matéria-prima e produzi-lo, teria uma
produtividade baixíssima se comparada a um sistema industrial, em que
cada operário é responsável por uma etapa da fabricação. Em uma
análise detalhada, são listadas 18 atividades distintas que devem ser
divididas por 10 funcionários.
Adam Smith evidencia que a organização da divisão social do trabalho,
limitada pelo tamanho do mercado, passa a ser a chave da riqueza de
uma nação e não mais a quantidade de ouro, como pregava o
mercantilismo. Nessa fase, o mercado entra como limitador da riqueza,
já que de nada adianta aumentar a produção se não houver para quem
vender.
O mercado se baseia em forças opostas. De um lado, o produtor quer
vender o máximo possível pelo maior preço e, de outro, o consumidor,
que busca o menor preço. Embora em um primeiro momento possa
parecer uma contradição caótica, na verdade representa a ordem natural
do sistema econômico, que se equilibra na concorrência e na livre
iniciativa.
Smith era contra qualquer intervenção do governo, seja para garantir
monopólio ou subsídios, e considerou que o ideal seria uma atuação
limitada do setor público, que deveria estimular o comércio e a
educação, incluindo saneamento, rodovias, ferrovias, portos, correios,
escolas e igrejas, e via a educação pública e gratuita como uma garantia
de crescimento da produtividade do trabalho e, consequentemente, da
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de crescimento da produtividade do trabalho e, consequentemente, da
riquezadaquela nação. O Estado também deveria proteger a sociedade
de ataques externos, estabelecer e criar leis de justiça e utilizar as
instituições públicas como reguladores do excesso de lucro,
estimulando a concorrência entre as empresas.
Os cientistas e engenheiros eram considerados
fundamentais para as invenções, mas a observação do
sistema de produção era primordial para importantes
melhorias.
A industrialização gerou muitos impactos sociais. A busca por emprego
provocou o êxodo rural e o crescimento da vida urbana, transformando
as cidades em centros de produção e consumo e reposicionando o
campo em uma situação economicamente secundária.
A cidade de Manchester, por exemplo, experimentou um crescimento
populacional de 17 mil habitantes em 1760 para 180 mil em 1830.
Muitos locais chegaram a 300 mil habitantes na metade do século XIX,
como Birmingham, Bradford, Bristol, Leeds, Liverpool e Sheffield.
Em 1880, Londres chegou a 4 milhões de habitantes.
A distribuição foi alterada de tal forma que, em 1850, a Inglaterra
possuía 52% de população rural, percentual que caiu para 31% em 1880
e para 22% em 1910.
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e para 22% em 1910.
O início da industrialização trouxe tempos difíceis para a população,
com altos custos sociais para a classe trabalhadora, que era vista como
um acessório das máquinas que representavam a modernidade e o
capital, pois eram os principais recursos do novo processo produtivo.
O excesso de trabalho trouxe jornadas diárias de até 16 horas em 6 dias
por semana, e o crescimento acelerado das cidades tornou precárias as
condições habitacionais, ocasionando o surgimento de cortiços.
Como não poderia deixar de ser, cresceu o movimento sindical, que
obteve as seguintes conquistas:

A jornada de trabalho diminuiu para 12 horas nas indústrias têxteis.

Foi proibido o trabalho infantil e de mulheres nas minas de carvão.
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Foi proibido o trabalho infantil e de mulheres nas minas de carvão.

A jornada de mulheres e crianças foi limitada a 10 horas.
A sociedade se reorganizou e o poder absolutista do mercantilismo foi
perdendo o controle diante do crescimento da classe burguesa e do
fortalecimento do liberalismo econômico como previu Adam Smith.
Mais uma vez, vemos a engenharia modificando substancialmente a
forma de vida das pessoas.
O mundo observou a transformação da Inglaterra em uma potência
baseada em um fenômeno tecnológico que trouxe a industrialização,
ampliou mercados, alterou de forma significativa a relação capital-
trabalho e promoveu o capitalismo como forma de organização política
e econômica.
Segunda Revolução
Industrial
Engenharia para evolução de
produtos e serviços
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Veja, no vídeo a seguir, a relação entre a engenharia e a Segunda
Revolução Industrial.
Muitas inovações foram atribuídas à Segunda Revolução Industrial, mas
algumas não podem deixar de serem citadas:
• A siderurgia evoluiu com os novos processos para a produção do
aço, viabilizando a construção de pontes e edifícios, além de
melhorar a produção de máquinas, trilhos e ferramentas.
• Os meios de transporte evoluíram de tal forma que, além da
ampliação das ferrovias, surgiram os automóveis e os aviões.
• A invenção da lâmpada incandescente.
• O desenvolvimento e a infraestrutura para geração, produção e
distribuição da energia elétrica e as bases da engenharia elétrica.
• A invenção dos meios de comunicação (telégrafo, telefone,
cinema, rádio e televisão).
• A invenção da geladeira.
• A evolução da química aplicada, com a descoberta de novos
materiais e do múltiplo uso do petróleo, e as bases da engenharia
química.
• A invenção de novos armamentos, como metralhadoras.
• O avanço da medicina, com a invenção de antibióticos, vacinas,
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conhecimentos sobre novas doenças e técnicas cirúrgicas.
Quando falamos das ideias de Adam Smith sobre o capitalismo, vimos
que a livre iniciativa e a livre concorrência são condições fundamentais
para regular e equilibrar o mercado, de forma que produtores e
consumidores possam conviver em um ponto de equilíbrio que seja bom
para os dois lados. Não pode ser o mais caro possível como é desejo do
produtor, tampouco o mais barato possível, como é desejo do
consumidor.
Existem ações que podem burlar esse equilíbrio, aumentando o preço
dos produtos por meio da diminuição da concorrência. Como empresas
e indústrias podem concentrar capital, é possível que as grandes
consigam comprar as menores, ficando sozinhas no mercado e
eliminando a concorrência, o que chamamos de monopólio.
Holdings, trustes e cartéis são formas distintas de
união de empresários com interesses comuns para,
contra os consumidores, aumentarem seus lucros.
As holdings podem ser entendidas como empresas distintas com o
mesmo dono. Na prática, podem se estabelecer por meio de
empresários poderosos que compram ações e controlam empresas do
mesmo ramo, transformando a livre concorrência em uma farsa.
Os trustes são formados por empresas que surgem a partir da fusão de
empresas do mesmo ramo. Ao invés das empresas A e B competirem,
elas se fundem e seus donos viram sócios, diminuindo a concorrência.
Dependendo da parcela de mercado de cada uma, a fusão pode
aproximá-las do domínio do mercado, ou até mesmo do monopólio.
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No que diz respeito ao cartel, trata-se de uma união secreta de
empresas do mesmo ramo, que combinam e praticam o mesmo preço
final ao consumidor, eliminando a livre concorrência.
Atualmente, o Brasil possui leis que proíbem trustes e cartéis, sendo o
controle feito pelo Conselho Administrativo de Defesa Econômica
(Cade). No entanto, as holdings são difíceis de serem combatidas, pois
são operações de compras de ações nas bolsas de valores.
Como já vimos, a evolução da engenharia é constante e gradativamente
vai aumentando de complexidade e especificidade. Essa evolução
também ocorre na formação do engenheiro, que começa a ter que
atender a essas questões e refleti-las. Repare que, aqui nesse texto, já
mencionamos as engenharias civil, mecânica, elétrica, química e de
produção.
Terceira Revolução Industrial
Revolução técnico-cientí�ca-
informacional
No video a seguir, o especialista falará sobre a Terceira Revolução
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Industrial.
O trabalho na indústria mais uma vez é reestruturado com a adoção de
um método polivalente, flexível, menos hierarquizado e integrado em
equipes, num sistema em que a criatividade individual dos trabalhadores
é valorizada. A relação entre produção e consumo é refletida no modelo
just in time da Toyota, que preconiza o estoque mínimo e o máximo de
racionalização para evitar desperdícios. Dessa forma, a mão de obra não
qualificada vai sendo marginalizada do mercado de trabalho na
indústria.
Nesse período, também vimos a exploração espacial, o crescimento da
informática, a internet, a telefonia celular, a biotecnologia, a
nanotecnologia, o sensoriamento remoto, o GPS e tantas outras
tecnologias que fazem parte do nosso dia a dia.
Atualmente, temos um mundo globalizado em que novas regiões
industriais de alta tecnologia unem centros produtores de tecnologias e
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industriais de alta tecnologiaunem centros produtores de tecnologias e
centros de pesquisa, formando tecnopolos, como o Vale do Silício
(Califórnia, EUA), a Route 128 (Boston, EUA), Tóquio-Yokohama (Japão),
o corredor M4 (Londres), entre tantos outros. No Brasil, temos o eixo
São Paulo–Campinas–São Carlos, que reúne a USP e a Unicamp.
Indústria 4.0: a indústria
autônoma
Quarta Revolução Industrial
No video a seguir, o especialista falará sobre a Quarta Revolução
Industrial.
Veja a seguir mais detalhes sobre as tecnologias citadas no vídeo.
Manufatura aditiva (impressão 3D)
O termo manufatura aditiva se dá em contraponto ao processo
tradicional de usinagem que se inicia com um bloco maciço, que atinge
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a forma final com a retirada parcial de material, que é perdido em um
processo subtrativo.
O uso das impressoras 3D tem aumentado de forma contundente essa
manufatura. A ideia do processo também conhecido como fabricação
digital é a criação de um objeto real a partir de um modelo digital 3D
criado em um tipo de software denominado modelador de sólidos. A
técnica utilizada consiste no depósito de camadas de material, de forma
repetitiva, até que o objeto se forme. Pensar em uma impressora
doméstica nos leva a uma situação de criação de protótipos plásticos,
muitas vezes em escala reduzida.
A manufatura aditiva impõe algumas vantagens, como prototipagem
rápida, baixo custo para pequenas quantidades, liberdade de formas e
de complexidade, customização e sustentabilidade, pois minimiza
resíduos, consumo de material e energia.
Existem algumas tecnologias diferentes de manufatura aditiva, sendo as
principais FDM, a mais difundida, SLA e SLS.
A modelagem por fusão e deposição (Fused Deposition Modeling) é a
tecnologia mais acessível e por isso se popularizou. Trata-se do uso de
insumo plástico em forma de fio, que alimenta a impressora que o
derrete (fusão) e cuidadosamente acrescenta camada por camada, em
alta precisão, até imprimir o objeto por completo.
A técnica conhecida como estereografia (SLA) utiliza
resina como insumo. O processo também consiste no
depósito repetitivo de camadas, mas a resina é
solidificada pela ação de um feixe de laser ultravioleta.
A SLA é muito precisa e possui acabamento superior
mesmo em peças pequenas, sendo muito utilizada na
criação de moldes.
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criação de moldes.
Por fim, a sinterização seletiva a laser utiliza insumo em forma de pó,
normalmente polímeros. Esse processo se dá por meio de laser de alta
potência, que aglutina as camadas do material na impressão do objeto.
Já existem processos de manufatura aditiva em metal, como a
Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS), um processo bem
semelhante ao SLS, mas que utiliza como insumos titânio e aço em pó.
Outras tecnologias como a selective laser melting e binder jetting ainda
possuem custo muito elevado, a ponto de só empresas de alto
investimento em pesquisa e desenvolvimento (P&D) utilizarem.
A manufatura aditiva é considerada um dos pilares da Quarta Revolução
Industrial, porque, no futuro, será possível uma grande revolução
logística a partir do momento em que seja possível realizar a compra
pela internet de um modelo digital customizado, em qualquer lugar do
mundo, que será rapidamente enviado a um centro de fabricação
próximo ao endereço de entrega para impressão e envio. A implantação
dessa dinâmica altera toda a lógica do sistema comercial e de cobrança
de impostos, além de simplificar a fabricação e valorizar o modelo
digital, mais próximo do trabalho humano.
Inteligência arti�cial (IA)
Grande estrela da Quarta Revolução Industrial, a inteligência artificial
não é um recurso recente. O computador sempre foi visto como um
possível substituto da nossa inteligência, o cérebro eletrônico. Como
ciência, pode-se dizer que a IA teve início na década de 1950 do século
XX, com Alan Turing, e desde então vem evoluindo lado a lado com os
computadores.

O marco zero oficial aconteceu em 1956, na
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O marco zero oficial aconteceu em 1956, na
conferência de Dartmouth, onde todos os
pensadores do tema estavam presentes e o campo
da pesquisa foi batizado de inteligência artificial. As
possibilidades eram tão animadoras que
imediatamente os pesquisadores conseguiram
financiamentos de órgãos privados e
governamentais.

Em 1957, Frank Rosenblatt apresenta uma máquina
chamada Mark 1, que utilizava um algoritmo
denominado perceptron, baseado em uma rede
neural de uma camada que classificava resultados.
No ano seguinte, surge a linguagem de
programação LISP, que virou padrão em IA. Em
1959, surge pela primeira vez o termo machine
learning, que descrevia um sistema que daria aos
computadores a capacidade de aprender algumas
funções sem terem sido programados diretamente
para isso.

Em 1964 nasceu ELIZA, o primeiro chatbot do
mundo. Tratava-se de uma psicanalista virtual que
conversava automaticamente, utilizando respostas
baseadas em palavras-chave em estruturas
sintáticas.
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sintáticas.

Em 1969, fomos apresentados ao robô Shakey, que
possuía mobilidade com alguma autonomia de
ação e fala e que, apesar das falhas, teve a sua
funcionalidade.

Após uma década de estagnação, em meados de
1980, surgiram os sistemas especialistas, que
realizavam atividades complexas específicas de um
campo do conhecimento, superando os humanos
em velocidade de raciocínio e base de
conhecimento. A IA voltava à evidência, mas logo
viveu novo período de estagnação, talvez por
desencontro entre ideias e capacidade de
processamento.

A explosão da internet comercial na segunda
metade dos anos 1990 trouxe a necessidade da IA
para aperfeiçoar os buscadores que vasculhavam a
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rede automaticamente em busca das informações
adequadas.

Em 1997, a derrota do campeão mundial de xadrez,
Garry Kasparov para o Deep Blue, da IBM,
representou o marco da IA.

Em 2005, a Boston Dynamics apresentou o Big Dog,
um robô com formas inspiradas nos cachorros e
especializado em se movimentar em terrenos de
difícil acesso para humanos. Outra evolução
relevante, nesse mesmo período, foram os veículos
autônomos, caso bastante complexo de
gerenciamento de vários sensores e, com certeza,
um dos destaques da Quarta Revolução Industrial.

Na sequência, foi a vez do processamento da
linguagem natural com o reconhecimento de voz e
o surgimento das assistentes virtuais como a Siri
da Apple, a Alexa da Amazon, a Cortana da
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Big data
O termo big data se consolidou como denominação para a área que
trata de grandes conjuntos de dados que devem ser armazenados e
processados.
da Apple, a Alexa da Amazon, a Cortana da
Microsoft e o Google Assistente. O Watson da IBM
começou a ganhar fama e ser aplicado em vários
campos, como direito e saúde.
Ainda em 2011, um projeto despretensioso na
Universidade de Stanford de um curso on-line
gratuito de inteligência artificial do professor
Sebastian Thrun e de Peter Norvig ocasionou
grande sucesso com mais de 160 mil alunos de 190
países. E o resultado foi melhor ainda, pois 40
destes superaram o desempenho dos alunos de
Stanford. A partir daí, surgiu a Udacity, uma
universidade focada em tecnologia que fosse
prática, barata, acessível e eficaz para o mundo.

Em 2012, a Google deumais um salto em pesquisa
em vídeos utilizando o deep learning, que pode ser
aplicado em visão computacional, permitindo que o
sistema lide com a compreensão das imagens
obtidas por meio de câmeras. Esse conjunto de
recursos canalizados e com investimentos maciços
vão cada vez mais fazer parte de nossas vidas.
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processados.
O volume de dados produzidos cresceu vertiginosamente. Para termos
mais noção da grandeza, um levantamento de 2019 mostra que temos
metade da população mundial conectada. Com toda essa gente, o que
acontece em 1 minuto?
• 3,8 milhões de buscas no Google.
• Mais de 40 milhões de mensagens (Facebook + WhatsApp).
• 4,5 milhões de vídeos sendo visualizados no YouTube.
• 390 mil aplicativos baixados na Google Play e na Apple Store.
A quantidade de dados é absurda, mas essa não é a única variável
relevante. São três os pilares do big data:
A quantidade é tão grande que é difícil ter a noção da ordem de
grandeza.
A importância da velocidade é associada ao tempo de resposta, mas,
quanto maior a extensão da pesquisa, mais demorada será a resposta.
Na prática, quanto mais próximo do tempo real, melhor.
Os dados não estão organizados e estruturados. São textos, sensores,
áudios, vídeos, buscas, catracas etc.
Internet das coisas (IOT)
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A IoT (internet of things) ou internet das coisas pode ser vista como uma
forma de comunicação entre objetos ou entre objetos e pessoas.
Situações simples podem esclarecer a utilidade.
Imagine uma situação corriqueira em um mercado onde as pessoas vão
pegando um determinado produto na prateleira e ela vai se esvaziando.
Essa prateleira pode ser inteligente e avisar que está na hora de repor.
Para isso, basta instalar um sensor que tenha essa percepção e que
envie um determinado tipo de sinal para o sistema interpretar a
necessidade de reposição.
Dessa forma, podemos ter uma rede tão complexa quanto quisermos,
atuando em casa, em um carro, em um edifício, em um hospital, em uma
indústria, em toda uma cidade.
Ao pensarmos em nosso corpo, o que acontece quando damos uma
topada, por exemplo? Ou quando sofremos um corte? E quando
ouvimos ou vemos? Nossos sensores avisam ao cérebro, que processa
a informação. Percebeu a potencialidade da união da inteligência
artificial com a internet das coisas?
Computação em nuvem
No início da computação, os chamados computadores de grande porte
eram acessados por terminais utilizados por usuários que
compartilhavam os recursos de armazenamento e processamento do
computador. Com o passar do tempo, surgiram os computadores
pessoais (PCs) e as pessoas passaram a administrar seus próprios
recursos, tanto de espaço de armazenamento quanto de
processamento, bem como os programas instalados.
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Com a internet, em um primeiro momento, os sites ficavam
armazenados em algum servidor, assim como os bancos de dados e
nossos e-mails. De uma maneira geral, os dados fluíam muito mais da
web para nossa máquina do que o contrário. Em geral, carregávamos
informações para a internet para enviar por e-mail. Passados mais
alguns anos, já tínhamos espaço de armazenamento na chamada
nuvem, local onde guardamos fotos, mensagens, agenda de telefone do
celular etc.
O barateamento dos recursos e o aumento de velocidade e estabilidade
da rede viabilizam o uso de software que esteja instalado em algum
servidor e não na máquina pessoal. Isso permite que não sejam
precisos recursos relevantes no meu computador, que passa a ser uma
espécie de terminal conectado em serviços com capacidades quase
infinitas. Estamos falando de computação em nuvem.
Sistemas ciber-físicos (CPS)
Os dispositivos inteligentes estão se sofisticando e tendo suas
capacidades ampliadas a baixo custo. Eles atuam no ambiente em que
estão instalados, coletando informações por meio de sensores ou
operando modificações pelos chamados atuadores.
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As redes sem fio de alta velocidade e de sinal 4G em conjunto com a
internet das coisas permitem a atuação colaborativa entre dispositivos,
que podem operar de forma individual ou em conjunto, estabelecendo
um sistema.
A conjugação desses recursos torna possível que um ambiente seja
virtualizado a partir da criação de um tipo de computação em nuvem
que gerencie a comunicação entre os dispositivos instalados no
ambiente físico de interesse e os dispositivos externos.
Os chamados sistemas ciber-físicos (CPS) atuam promovendo a
sinergia entre os mundos virtual e físico em um tipo de colaboração que
permite tanto o monitoramento quanto a modificação remota do
ambiente físico. Quanto maior a inteligência distribuída, mais profundo
será o conhecimento do sistema, possibilitando ações mais precisas.
Em princípio, não há limitações para a aplicação dos CPS, já tendo sido
utilizados nos sistemas produtivos industriais, em hospitais, na gestão
de eficiência energética, em edifícios inteligentes, na agricultura e em
sistemas de transportes, entre outras tantas possibilidades. Em um nível
mais complexo, os CPS atuarão na gestão das cidades inteligentes.
Conclusão
Vimos que a engenharia vem modificando e moldando a civilização com
suas conquistas e realizações. Da Idade da Pedra até a Quarta
Revolução Industrial foram realizadas conquistas incríveis em todas as
áreas, mas a engenharia também causou muitos problemas,
principalmente ambientais.
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No final do século XX, a preocupação com o meio ambiente atingiu
níveis alarmantes e a palavra sustentabilidade passou a fazer parte do
vocabulário comum. Recuperar o meio ambiente passou a ser um
problema global.
O mundo segue dividido entre países desenvolvidos, em
desenvolvimento e subdesenvolvidos, mas até que ponto é possível
dissociar o social do ambiental? Surge a responsabilidade
socioambiental, a engenharia se humaniza e, se a engenharia sempre foi
vetor de desenvolvimento, agora podemos imaginar que o
desenvolvimento seja um desafio dela.
Mas, afinal, o que pode ser considerado desenvolvimento? Para se
desenvolver um país, certamente precisa-se de crescimento econômico
e geração de riqueza, mas a medida do desenvolvimento inclui
indicadores sociais, uma vez que miséria e desenvolvimento não se
misturam.
No próximo módulo, vamos analisar as relações entre a engenharia e o
desenvolvimento.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
A história nos mostra que, desde sempre, o ser humano procura
formas de facilitar seu trabalho e incrementar sua produtividade.
São as chamadas inovações tecnológicas que modificam a forma
de viver com suas novas ferramentas, equipamentos e processos. A
engenharia civil se desenvolveu antes da formalização da profissão
e a engenharia mecânica, por meio da máquina a vapor, tornou-se a
base da Primeira Revolução Industrial. Vimos também que
podemos associar a engenharia elétrica à Segunda Revolução
Industrial e a engenharia de controle e automação à Terceira. Essa
busca pela produtividade lançou as bases da engenharia de
produção. Dentro desse contexto evolutivo da engenharia de
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produção. Dentro desse contexto evolutivo da engenharia de
produção pode-se afirmar:Parabéns! A alternativa C está correta.
A
No desenvolvimento da engenharia de produção,
assim como no desenvolvimento da Engenharia
Civil, não houveram fatos marcantes. Já que, desde
a Idade da Pedra Lascada, o homem busca
produtividade nas suas atividades.
B
A engenheira de produção surgiu de forma
espontânea e natural, com as indústrias iniciais da
Primeira Revolução Industrial.
C
As principais bases da segunda revolução industrial,
que culminaram na engenharia de produção, foram
o Talylorismo e Fordismo que marcaram a
organização do processo industrial.
D
A engenharia de produção surgiu conceitualmente
com as ideias de Adam Smith, que pregava a livre
concorrência e a competitividade como base para a
riqueza das nações.
E
e)A engenharia de produção surgiu com a escola
militar que deu origem ao IME.
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A energia elétrica (Segunda Revolução Industrial) trouxe diversas
possiblidades e a sua geração se deu a partir de motores a
gasolina, de hidrelétricas e, mais tarde, de motores nucleares, por
exemplo, trazendo a indústria do petróleo, a nuclear, as
telecomunicações, a eletrônica etc. Dessa forma, as engenharias
começaram a se multiplicar no período da Segunda Revolução
Industrial, o que gerou a necessidade de gerenciar todas essas
tarefas de engenharia, ideias surgiram em prol de melhorar e
organizar o processo produtivo, surgindo assim a necessidade da
formação dos engenheiros de produção.
Após a formalização da profissão de engenheiro e a proliferação
das escolas de engenharia, entramos em um período contínuo de
desenvolvimento tecnológico, que foi marcado por algumas
inovações disruptivas e que, por isso, foi identificado como sendo
composto por quatro revoluções industriais. Assinale a alternativa
que melhor se encaixa como o período em que as diversas
habilitações de engenharia começaram a surgir.
A
Movimento natural a partir da propagação das
escolas de engenharia.
B
O capitalismo e o livre mercado a partir das ideias
de Adam Smith.
C A máquina a vapor.
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Parabéns! A alternativa D está correta.
A energia elétrica (Segunda Revolução Industrial) trouxe diversas
possiblidades e a sua geração se deu a partir de motores a
gasolina, de hidrelétricas e, mais tarde, de motores nucleares, por
exemplo, trazendo a indústria do petróleo, a nuclear, as
telecomunicações, a eletrônica etc. Dessa forma, as engenharias
começaram a se multiplicar no período da Segunda Revolução
Industrial.
D
A energia elétrica, marco da Segunda Revolução
Industrial.
E A manufatura aditiva.
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3 - A engenharia e o desenvolvimento
Ao �nal deste módulo, você será capaz de analisar as relações entre a
engenharia e o desenvolvimento.
Desenvolvimento e
crescimento
Desenvolvimento econômico X Crescimento
econômico
A complexidade do tema desenvolvimento tem início no seu próprio
escopo. No contexto da engenharia, a abordagem mais óbvia é a do
desenvolvimento tecnológico, que mesmo não sendo mencionado
explicitamente, é plenamente percebido.
De uma forma mais genérica, podemos pensar nos países
desenvolvidos e nos chamados países em desenvolvimento. A primeira
coisa que vem à cabeça da maioria das pessoas, ao pensar em um país
desenvolvido, é se tratar de um país rico. Em sequência, temos que
pensar em desenvolvimento econômico e em crescimento econômico,
que seriam formas de entrar no clube dos desenvolvidos.
De que forma o crescimento
econômico pode levar ao
desenvolvimento econômico?

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desenvolvimento econômico?
Confira, no vídeo, a relação entre crescimento econômico e
desenvolvimento econômico.
Você acredita que as inovações tecnológicas
implantadas pela engenharia promovem o crescimento
econômico?
Para começar, o que pode ser considerado uma inovação tecnológica?
Vamos construir esse conceito.
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Pode-se classificar a inovação em três dimensões:

Quanto ao objeto (produto ou processo).

Quanto ao impacto causado no mercado.

Quanto ao modelo de negócios.
Vamos imaginar inicialmente a inovação no âmbito de uma empresa.
Parece muito claro que uma inovação bem-sucedida possa trazer
crescimento econômico para uma empresa, uma vez que pode
alavancar suas vendas e aumentar sua participação no mercado.
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Ao pensarmos somente no mercado interno, o reposicionamento de
uma empresa no mercado pode apenas redistribuir as participações dos
concorrentes. Eventualmente, o mercado pode até se ampliar, mas o que
é fundamental para o país é criar uma efervescência capaz de trazer
investimentos externos e aumentar as exportações, alavancando o
crescimento econômico.
Agora, podemos responder positivamente. As inovações tecnológicas
são fundamentais para promover o crescimento econômico.
Já vimos que o crescimento econômico é fundamental para o
desenvolvimento econômico, mas o salto do crescimento para o
desenvolvimento é complexo, uma vez que não é natural e normalmente
depende de políticas de Estado para que seja acelerado.
Obviamente, existe uma série de acontecimentos que podem ser
desencadeados naturalmente a partir do crescimento econômico que
favorecem o desenvolvimento. O crescimento econômico gera
empregos e renda, o que aumenta o consumo e o bem-estar, eleva a
arrecadação de impostos, e todos os índices que medem o
desenvolvimento podem melhorar, gerando uma tendência ao
progresso.
Ao pensarmos no complexo contexto brasileiro, que envolve dimensões
continentais e disparidades sociais gigantescas, seria necessário um
período de crescimento econômico de quanto tempo para naturalmente
equilibrarmos socialmente o país?
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Muito difícil responder a essa pergunta, mas apesar da lógica desse
raciocínio, fica claro que, havendo o crescimento econômico, é preciso
política de Estado que promova o desenvolvimento, com investimentos
em infraestrutura que tanto favoreçam a população diretamente quanto
gerem condições de sustentação para o crescimento econômico. Por
infraestrutura, entende-se saneamento, escolas, hospitais, estradas,
portos, aeroportos, habitação etc.
Já podemos responder à pergunta positivamente, mas com ressalvas:
as inovações tecnológicas implantadas pela Engenharia promovem o
crescimento econômico, criando todas as condições para o
desenvolvimento do país, desde que haja política de Estado adequada a
esSe propósito.
Vimos que o mundo evoluiu ao longo da história e os países foram se
desenvolvendo com mais ou menos sucesso, de acordo com as
inovações tecnológicas que implantavam. Vamos pensar em uma
missão hipotética de desenvolver o Brasil.
Segundo o nosso raciocínio, precisamos criar condições que favoreçam
o surgimento das inovações tecnológicas.
• Precisamos muito de engenheiros, de profissionais de informática,
de pesquisa científica nas áreas de física, química e biologia, bem
como de pesquisa aplicada em engenharia e TI.
• Precisamos de políticas que favoreçam a inovação.
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• Precisamos de cultura empreendedora e de políticas de incentivo.
Muitos profissionais só pensam em emprego ou concurso. Os doisestão escassos e não possuem o potencial transformador da inovação.
Quem emprega um engenheiro? Essa resposta é fácil: outro engenheiro.
Se inundarmos o mercado de engenheiros, precisaremos de muitas
pequenas empresas de sucesso.
O começo e a sustentação certamente passam por uma revolução na
educação, que deve ser iniciada no ensino fundamental. E quem não é
criança? Nós que não somos mais crianças temos que nos adaptar para
sobreviver. Lembre-se de que, em um mundo dinâmico e de grandes
mudanças, o sucesso está bem mais próximo da capacidade de
adaptação do que da força.
Diante de uma visão macro, a engenharia nos dá três grandes áreas de
atuação dentro de cada habilitação (ambiental, civil, computação,
controle e automação, elétrica, mecânica, petróleo, produção, química,
telecomunicações etc.):
Projeto de produtos, sistemas e processos produtivos.
Atuação no ciclo de vida do empreendimento, inclusive em sua gestão e
manutenção.
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Atuação na formação de novos engenheiros.
Por enquanto, ainda não podemos formular a resposta, mas já sabemos
que precisamos reunir condições que favoreçam a formação maciça de
profissionais ligados à tecnologia para que possamos promover
conhecimento e inovação.
Algum país já fez isso com sucesso?
Sim, a Coreia do Sul investiu massivamente na formação e teve um
retorno espetacular em tempo reduzido.
Talvez você já esteja até pensando em inovar, mas logo vem à cabeça a
figura do inventor, daquela pessoa genial que cria algo que vai
revolucionar o mundo. No entanto, não é por aí.
Em primeiro lugar, somos ou seremos engenheiros. Enquanto as
pessoas fogem dos problemas, eles são a nossa razão de ser e caso
não tenhamos nenhum problema a ser resolvido, estaremos
perigosamente sem serviço, principalmente nesses tempos de
inteligência artificial.
É necessário ter em mente que cada problema representa uma
oportunidade, e que um mesmo problema pode ser atacado de forma
diferenciada, dependendo de características regionais, seja por soluções
inéditas ou por aperfeiçoamentos ou adaptações.
Devemos inundar o país de profissionais competentes, criativos,
inovadores e empreendedores para que, a partir de uma atmosfera
propícia à inovação tecnológica, seja possível de fato gerar e operar o
desenvolvimento do país. Como não poderia deixar de ser, trata-se de
uma parceria entre a população e o Estado com um objetivo comum. De
qualquer forma, antes de essa parceria acontecer, temos que fazer
nossa parte e atuar com esse espírito. Além de ser um bom caminho
para o sucesso individual ou de um pequeno grupo de pessoas, será
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mais uma contribuição para que a transformação global aconteça.
Vamos continuar nossa conversa com outra visão a respeito da
evolução e das inovações históricas que já vimos.
Engenharia mais consciente
Engenharia sustentável
Em mais de uma oportunidade, foi comentado o impacto ambiental
gerado pelo processo de mineração adotado pelo Império Romano. De
forma simplória, podemos dizer que, em uma história linda de mais de 2
mil anos, maltratamos tanto o planeta em aproximadamente um século,
que nos assustamos e reagimos.
As soluções de engenharia muitas vezes trouxeram problemas novos,
principalmente os relacionados aos impactos ambientais, antes
desprezados. Normalmente, os insumos são recursos naturais que
foram consumidos de forma quase compulsiva, incluindo o
desmatamento pela exploração da madeira.
A poluição atmosférica causada pela industrialização, pelos transportes
e pela geração de energia; a poluição dos corpos hídricos causada pela
falta de saneamento, pelos resíduos sólidos e efluentes; a
contaminação do solo e do lençol freático, todas essas modificações
impõem um reposicionamento do equilíbrio dos sistemas do planeta,
trazendo consequências indesejáveis a todos e que também impactam
negativamente o desenvolvimento.
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Os processos antigos devem ser revistos com o olhar do impacto
ambiental, transformando-se em novas oportunidades de inovação. Os
processos novos devem ter como variável relevante o impacto
ambiental. Aspectos como consumo de energia para produzir um
material passam a ser um atributo de valor. As questões ambientais são
tratadas pela engenharia cada vez com maior naturalidade pelas
mudanças na formação acadêmica do profissional engenheiro, mas
também pela atualização da legislação.
A engenharia consegue trabalhar com novos materiais, consumir menos
energia em seus processos, reduzir os desperdícios racionalizando
processos, gerar energia cada vez mais limpa, mas não impede a ação
de pessoas mal-intencionadas. Para isso, é preciso a ação fiscalizadora
do Estado. No entanto, algumas vezes o próprio Estado pode estar no
lado errado da história, assim como nos casos em que as próprias
empresas estatais levam esgoto in natura aos corpos hídricos.
Falamos muito até aqui de desenvolvimento e engenharia. Quando
acrescentamos a temática ambiental e as questões de sustentabilidade,
surgem o desenvolvimento sustentável e a engenharia sustentável, que
merecem reflexões mais aprofundadas.
Qualidade de vida
Para fecharmos nossa reflexão, vamos falar do que mais nos interessa:
a qualidade de vida. Afinal, o que podemos esperar mais da vida do que
viver bem?
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É claro que viver bem é um conceito muito relativo e individual. Todavia,
a qualidade de vida é um parâmetro que deve ser medido para que
possamos lutar para promover ações que possam melhorar os
indicadores, sejam eles quais forem.
A intenção de se medir é ter a possibilidade de comparar e implantar
melhorias. Existe um padrão internacional que define um indicador
denominado IDH (índice de desenvolvimento humano) que permite que
se chegue a um número que tem significado associado ao grau de
desenvolvimento humano e que permite a comparação e a classificação
dos países em três categorias: desenvolvidos, em desenvolvimento e
subdesenvolvidos.
O IDH é calculado a partir de três dimensões:

Expectativa de vida ao nascer.

PPC (PIB per capita).

Educação (relação entre anos médios de estudo e anos esperados de
escolaridade).
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O IDH é uma composição normalizada das 3 dimensões, o que faz com
que seja um número entre 0 e 1. O processo é muito criticado por gerar
distorções.
Em 2019, o IDH do Brasil foi 0,761, considerado alto, que coloca o Brasil
em 79º lugar em uma lista de 189 países.
Em um mundo cada vez mais globalizado e competitivo, a tecnologia é o
maior recurso que um país pode ter para se reposicionar no cenário.
Não há receita pronta e cada país deve encontrar seu caminho. Como
certeza, apenas que é um processo que demora pelo menos de uma a
duas gerações e que passa pela educação e pela engenharia.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
A forma adotada para se medir a qualidade de vida da população é
o índice de desenvolvimento humano (IDH). Tendo como meta
aumentar o IDH, considere as ações à seguir:
I. Investimento em saneamento.
II. Ações para que todas as crianças tenham acesso à escola.
III. Ações para reduzir a evasão escolar.
IV. Oferta de crédito para aumento do consumo.
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