Cidades Inteligentes - Simulação em Larga Escala: Desafios e Benefícios (LIBRAS)

[Música] Olá pessoal dando continuidade ao assunto relacionado à simulação né E nesse material em particular eu vou tratar e da simulação em Lar escala né E quais os desafios né Principalmente os benefícios que a simulação em Lar escala e traz né pra criação das cidades inteligentes tá então a gente discutiu na aula anterior né e o quão relevante né e economicamente falando né Eh discutir os problemas e as soluções no contexto das cidades né num ambiente e no modelo de cidade que se deseja né ou no modelo de solução que se deseja para resolução de

um problema antes né de implementar essa solução na prática né Eh para eh permitir eh obtenção de resultados satisfatórios tá então eh a simulação né ela eh auxilia e ajuda né na discussão dos problemas né e na no no vetor nos possíveis vetores de solução eh eh diminuindo custos eh econômicos tá E então qualquer eh eh qualquer solução eh que se diz inteligente né em ambiente complexo como as cidades né vai passar por um uma etapa de simulação antes né de caracterização do modelo das variáveis envolvidas dos sistemas interconectados n existente da da do mapeamento

né Eh uma fotografia eh atual do problema e a discussão né e a estrelação desse problema num modelo antes dele ser implementado então Eh quando a gente fala eh simulação em Sistemas complexos né a a simulação n a execução desses modelos de simulação no ambiente computacional requer muito recurso né recurso energético recurso de processamento né Eh quer o uso né de um sistema distribuído né de uma nuvem computacional para tal ação tá então embora isso eh seja Custoso também do ponto de vista econômico é mais barato do que implantar soluções né Sem eh considerar essas

soluções antes de um mod antes em um modelo tá eh ainda é mais barato né mais efetivo né e mais resiliente ao longo do tempo eh Então vou discutir como é factível né A modelagem integrada de todos esses elementos que fazem parte do ecossistema Urbano né a integração de dados de simulação em larga escala né pensando simulação em várias e Vertentes os recursos computacionais necessários né e avançados eh necessários e os desafios os benefícios ou um benefício em particular que a gente pode afirmar sem sombra de dúvidas é um benefício econômico que a simulação traz

né paraa criação de soluções depois para implementação dessas soluções na prática então ela essa simulação em larga escala se refere a modelagem e análise de sistemas complexos que compõem diversos sistemas de uma cidade né Eh ão envolvendo toda a cidade ou parte da cidade ou um bairro enfim tá então eh qual que é o objetivo então capturar toda a complexidade né as interações né em uma gama de elementos urbanos né de modo que a gente tem uma visão um pouco mais Ampla né e holística do funcionamento de uma área né dos recursos eh e aquela

área e necessita do ponto de vista de tráfego de pessoas de veículos de uso do sistema de saúde né enfim E por aí vai eh integrar todas esses ambientes de simulação né dessas Vertentes é fundamental né Eh onde a gente precisa considerar eh uma série de elementos né que são características de cada uma desses problemas né nessas áreas tá então Isso inclui a questão da infraestrutura né como é que eu modelo modelo por exemplo uma rede de transporte como é que eu modelo o sistema de abastecimento de água como como é que eu modelo eh

fornecimento de energia né o fornecimento de telecomunicações né E como que tudo isso interage né então Eh quando eu vou construir Quando vai ser construído uma nova um novo empreendimento imobiliário né em tese isso tem que teria que ser levado em consideração né para construir um prédio que vai abrigar centenas aí de ou milhares de pessoas Qual o impacto disso na região do ponto de vista de fornecimento de serviço público né ou fornecimento de eh serviço de telecomunicação e de mobilidade Tá além de por exemplo como é que fica a ocupação do solo naquela região

né Eh então é necessário considerar por por exemplo dados de de zonas residenciais do Comércio né de indústria é próxima ou não então emprendimento com próxima indústria Qual o impacto disso pros usuários cidadã cidadãos daquele novo empreendimento né ou quão afastado esse novo empreendimento eh está do centro da cidade né e onde há eh efervescência relacionada efervescência relacionado ao comércio né a mobilidade das pessoas né A uso eh de serviços né Eh eh por exemplo eh acesso a shoppings E por aí vai né Eh então não é tão simples considerar tudo isso no delo né

Eh e é preciso considerá-los né para permitir uma simulação eh mais eh integrada tem a questão também do do modelo ambiental né para fazer avaliação por exemplo da qualidade do ar como nós vamos modelar a gestão dos resíduos para aquela região uma nova região e a ligação dessa nova região com resto das regiões existentes na cidade e também dinâmica social né Eh considerar fator eh social cultural demográfico né E para levar em consideração também o modelo né e o comportamento né levar em consideração no modelo o comportamento dos habitantes e as interações entre esses habitantes

daquela região em particular tá eh obviamente que há diferenças eh de uso de recursos entre as regiões de uma cidade né então a necessidade às vezes de mais transporte público de uma região para outra né ou mais uso de ou mais intensificar por exemplo a criação de escolas ou de postos de saúde de uma região com uma outra né está Desprovida dessas eh soluções né pro cidadão eh então integrar na simulação todo esse tipo de dado né é capturado de soluções sistemas existentes né de variáveis do ambiente né é uma tarefa é uma tarefa bastante

complexa né Eh primeiro complicado de colocar tudo isso no modelo né né num único modelo né mas certamente mais viável em vários submodelos de um grande modelo né e executar esse modelo né usando computação inclusive né Por Nós temos eh preponderantemente fonte diversificado de dados eh dados com características distintas inform formatos distintos né então por exemplo agregação de dados que vem de sensores de satélite de registro de governo de redes sociais né então como é que a gente n né utiliza toda essa fonte de dados né para representar de uma forma mais abrangente possível né

a problemática daquela daquela região ou de uma situação que tem que ser eh consertada naquela região uma cidade né ou de uma localidade eh como a gente já discutiu né A padronização é é essencial né E para garantir que as soluções se interopera né então toda essa troca de informações relevantes né então como considerar isso no modelo né Isso deve ser considerado de um modelo também a qualidade dos dados também importante né o quão confiáveis são os dados que nós vamos eh eh considerar no modelo né para ser executado por meio de simulação né evitando

vieses também inconsistência né pode comprometer a simulação a gente tem que executar isso né a simulações que podem demorar dias meses né Para dar uma saída efetiva né Eh e aliás por exemplo faz só fazer um parêntese aqui simulação e e por exemplo é uma ferramenta importantíssima né para previsão climática né então toda previsão que é feita sobre o clima em determinado país leva em conta a simulação de modelo de simulação com diversas variáveis né e as há variáveis por exemplo que a depender da capacidade computacional de um sistema né de um supercomputador ela não

pode entrar no modelo porque o tempo de de resposta vai demorar muito tempo né E aí não adianta a gente ter uma previsão do tempo precisa depois que ocorreu um vendaval ou eh uma precipitação muito grande numa região então a a qualidade do modelo vai depender das variáveis envolvidas Mas também da capacidade de processamento né dos dados que entraram no modelo né então você tem muito mais variáveis e a relação muito grande dessas variáveis nesse modelo certamente vai haver uma necessidade muito grande de uma plataforma computacional mais robusta do ponto de vista de processamento para

que a saída desse modelo seja eh eh eh registrada em tempo hábil de modo a prever por exemplo eh uma situação climática de forma mais precisa e em menos tempo né então a qualidade de uma provisão do clima pode ser eh melhor em 10 dias com mais variáveis do que eh em em 30 dias com menos variáveis por conta da capacidade computacional para executar esse modelo tá então eh só uma observação em relação à à importância eh do processamento computacional Nesse contexto e também a privacidade de segurança né que levar em consideração implementar medidas mais

rigorosas para proteger os dados dos dos dos cidadãos tá eh ela como eu já comentei ela ela demanda recursos né uma simulação em larga escala com mais variáveis né demanda recursos computacionais significativos né E aí é relevante a gente lançar a mão da que a gente chama de computação de autto desempenho né então utilização de supercomputadores ou aglomerados de computadores mais simples né que a gente chama de cluster né para processar volumes gigantesco de dados tá de modo a executar as simulações mais complexas em tempo hábil também né em tecnologia de armazenamento né as as

simulações em larga escala elas produzem e uma vasta quantidade de dados né E vai precisar ser analisada antes eh de pensarmos uma solução eh prática né e implementada para eh permitir eh que os cidadãos façam uso né desses sistemas tá eh também temos que levar em consideração não somente variáveis a quantidade de variáveis o modelo a simulação a possibilidade e a capacidade de processamento né Mas a questão algorítmica né como eficiente devem ser as estratégias computacionais para eh considerar essas variáveis do modelo né eh eh como que nós vamos eh descrever uma solução computacional para

processar grande quantidade de dados tá como representar essa quantidade de dados eh nessa solução computacional tá eh e aí não só a computação massivamente paralela né quer dizer eh com supercomputadores mas a coexistência da Computação paralela com a computação distribuída usando aí o paradigma de computação e nuvem né tem sido eh muito útil né e utilizado né para as mais diversas soluções tanto no setor público quanto no setor privado tá então garante por exemplo eh executar eh soluções na nuvem garante uma escalabilidade maior da solução ao longo do tempo Dentro os desafios né como já

percebido né Há uma complexidade computacional maior quando a gente fala em simulação em larga escala né e não eh se comparado com uma simulação mais simples né com poucas variáveis focado apenas em resolver um problema que não tem relação com outros dentro das cidades eh e toda a simulação ela precisa ser validada né e há uma necessidade de calibração de variáveis de dados né então Eh o modelo ele é é tão bom quanto possível né baseado na qualidade dos dados que alimenta esse modelo tá então quanto mais próximo modelo vai ficar muito mais próximo da

realidade se tiver variáveis adequadas e consideradas esse modelo e que a qualidade dessas variáveis sejam relevantes tá tá então e o modelo veja não é um mundo real mas uma representação mais próxima possível do mundo real né porque como a gente já discutiu eh do ponto de vista econômico é uma vantagem significativa antes de desenvolver as soluções na prática e por fim a interpretação dos resultados que a execução dessas simulações em larga escala vai produzir né que vai nesse nesse estado de análise e aí faz necessário de outras ferramentas computacionais também para fazer análise desses

dados interpretação desses dados e para gerar informações precisas mais uma vez para decidir se desenvolver determinada solução e mais inteligente para resolver por exemplo o problema da mobilidade né Eh Ou problema problemas relacionados a o uso do solo a qualidade do ar né enfim tá então a essa etapa de análise né E verificar se de repente o modelo tem que ser re executado novamente considerando novas áveis né para E permitir eh Tecnicamente que quando a solução for desenvolvida né ela seja mais precisa possível quanto aos benefícios nós temos a possibilidade de ter uma visão mais

holística né mais abrangente integrado do funcionamento dessas áreas né que vão ser benad pel beneficiadas pelo uso da modelagem culação tomar de decisões mais assertivas tá né o planejamento e das cidades ficam mais sustentável tá e e um exemplo aí no caso mais voltado na infraestrutura né a verticalização quando ela acompanhada de infraestrutura adequada ela pode prover e eh promover a convivência das pessoas né a qualidade de vida né em cidades aí de e médio e grande porte né então Eh então isso também tem uma uma ligação com todo o planejamento Urbano né e variáveis

relacionadas ao planejamento Urbano também devem entrar nesse tipo de modelo então Eh Então esse é um assunto também bastante relevante no contexto das cidades inteligentes né complexo ecossistema das cidades inteligentes né que eu queria discutir com vocês Essas são as referências lembre-se da da dos textos base materiais de apoio e participação dos fóruns e discussão desafio da semana até a próxima [Música] ah Y