Relevant Data: Natureza como inspiração para análise inteligente de dados

A maneira como os seres humanos resolvem problemas e criam coisas é bastante diferente da dinâmica percebida na Natureza. Em geral, os processos de engenharia necessitam de muita energia para funcionar, além de utilizarem uma grande quantidade de outros recursos naturais para se manterem ativos.

Muito disso deve-se ao grau de importância que despendemos à “forma” dos projetos. No geral, valorizamos a estrutura do que construímos, apenas quando estamos diante de algo grandioso, tal como pontes extensas ou arranha-céus. Nesses projetos, os aspectos físicos são postos em primeiro plano, e tudo se desenrola a partir dos alicerces tidos como mais resistentes pela engenharia

Mas quando falamos especificamente sobre tecnologia (tal como desenvolvimento de softwares ou processamento de dados), temos um cenário em que a grandiosidade da forma pode não ser vista com a mesma nitidez. No ambiente digital, a estrutura dos processos é tão determinante quanto nas grandes obras de engenharia, embora, claro, apresente nuances próprias. E é justamente para esmiuçar essas pequenas diferenças que a Natureza pode servir como importante fonte de inspiração para novos desenvolvimentos.

Relevant Data
Gráfico comparativo entre o uso de energia pela Biologia e pela Tecnologia, em diferentes escalas. Fonte: Journal of the Royal Society Interface

Como podemos observar no gráfico acima, os processos e ciclos naturais, diferentemente da perspectiva humana, colocam a estrutura (forma) e a informação como principais variáveis. Os gastos de energia e outros recursos (tão caros ao homem) costumam ficar em segundo plano, sem que isso comprometa o sucesso da sobrevivência. Prova disso é que, nos últimos 3.8 bilhões de anos, os seres vivos, dia após dia, têm se mostrado resistentes apenas seguindo o ciclo natural evolutivo.

Ao trabalhar sobre essa sutil diferença de prioridades — de um lado, forma e informação (Relevant Data); de outro, energia e recursos —, a Biomimética tem aberto uma nova realidade para a qual os profissionais de tecnologia se mantiveram fechados por muito tempo. Há poucos anos, inovação era quase antônimo de natural. Hoje, ao contrário, é da Natureza que parecem vir as grandes respostas para dilemas aparentemente impossíveis de resolver.

Biomimética: uma nova forma para analisar dados

Em resumo, podemos definir Biomimética como a ciência de aprender com a Natureza. Ela tem sido fundamental, nas últimas décadas, para fomentar uma série de projetos (de engenharia, arquitetura, medicina, design, etc), aproximando-os de um conceito autossustentável e equilibrado, tal como os processos naturais.

Mais recentemente, outras áreas, sobretudo aquelas ligadas à tecnologia, encontraram na Biomimética uma importante fonte de aprendizado, sobretudo na forma de lidaram com informação.

Se pararmos para pensar, muito dos grandes problemas que a sociedade e o meio ambiente enfrentam atualmente vêm do uso ineficiente de energia e de outros recursos. Aquecimento global, poluição atmosférica e das águas, excesso de lixo são apenas alguns dos exemplos.

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Muitas dessas questões poderiam ser revistas, caso nos aproximássemos, ainda mais, do modo como a Natureza manipula a informação. Embora as modernas tecnologias de Big Data tentem processar e extrair inteligência de uma quantidade infinita de dados, ainda há muita informação importante sendo subutilizada e, muitas vezes, negligenciada.

Isso porque ao se preocupar mais com o volume do processamento do que com o que deve ser, de fato, processado gera-se uma sobrecarga de trabalho.

Relevant Data: a evolução do Big Data

Aos poucos, chegamos à fase em que o Big Data dá lugar ao Relevant Data. Focando no que é apenas necessário, economizam-se quantidades importantes de recursos, energia e tempo. E, para tanto, é importante valorizar a informação de forma inteligente e, por consequência, a estrutura de processamento.

Relevant Data
Foto de osso pneumático em aves: pouca matéria; muita resistência

Uma das inspirações teóricas para esse novo modelo partiu dos pássaros. Na Natureza, eles são o grande exemplo capaz de desenvolver uma estrutura óssea bastante forte e rígida, com o mínimo de massa e de volume. Os chamados ossos pneumáticos são ocos nos locais certos, possibilitando que uma boa quantidade de ar fique armazenada dentro deles. Eles são leves, ideais para o voo, sem perder a resistência.

Desse modo, a partir de uma reorganização anatômica da estrutura corpórea, as aves conseguem se deslocar com baixo gasto de energia e consumir muito menos recursos para se manterem ativas.

Um outro impressionante exemplo evolutivo, que excluiu estruturas desnecessárias, acontece com as mariposas machos. Esses animais, inacreditavelmente, não possuem boca. Sua função, quando adultos, é apenas encontrar um parceiro e procriar. Não há muito tempo para se alimentar e, assim, a presença da boca seria apenas um gasto desnecessário de energia, dado o ciclo de vida extremamente curto.

Fazendo-se uma analogia com os sistemas de informação humanos, até que ponto é inteligente gerar esforços para processar um determinado padrão de dados que não possui valor agregado ou que pode se esvaziar de sentido em um curto intervalo de tempo?

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Ao analisarem o ambiente, os cupins criam estruturas cuja disposição e ventilação mantêm a temperatura mais baixa

Por fim, um último interessante exemplo de otimização da informação em prol da estrutura parte dos cupins. Esses animais descobriram uma maneira de construir suas colônias, evitando o superaquecimento, sem perder os raios de sol da manhã, tão necessários ao bom desenvolvimento da comunidade. Para tanto, ajustaram a inclinação dos cupinzeiros, levando em consideração outras importantes informações locais, como a média da velocidade dos ventos e o posicionamento da sombra, que varia conforme o passar do dia.

Os cupins, usando a estrutura certa e apenas as informações necessárias do meio ambiente, conseguem manter uma comunidade de milhões de indivíduos funcionante, sem gastar muita energia.

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Tal como os pássaros, as mariposas e os cupins, o processamento de dados presente nos mais diversos sistemas humanos poderia ser ainda mais eficiente caso priorizasse a estrutura da informação (Relevant Data). É preciso determinar, antes de qualquer coisa, o que não é útil para, somente então, focar na informação que, de fato, gera resultados positivos e escaláveis. Afinal, a Natureza já provou que a fórmula do sucesso evolutivo não está no volume, mas na otimização de recursos.