[Relevant Data] O que a Natureza ensina sobre a otimização de dados?

A maneira como os seres humanos resolvem problemas e criam coisas é bastante diferente da dinâmica percebida no ambiente natural. Em geral, os processos do homem necessitam de muita energia para funcionar, além de utilizarem uma grande quantidade de recursos para se manterem ativos. A razão disso? O tradicional apego à “forma”.

Por muito tempo, estivemos inclinados a valorizar a grandiosidade dos feitos, pondo aspectos físicos em primeiro plano. Não havia preocupação em torno da sustentabilidade e o uso desenfreado de recursos naturais parecia não ter fim. Mais recentemente, porém, ficou clara a noção de que o avanço sem limites viria cobrar seu preço e, por conta disso, muitos paradigmas têm sido revistos.

Quando falamos especificamente sobre o universo das tecnologias de dados, termos como “forma”, “tamanho” e “arquitetura” parecem um pouco menos evidentes. Mas no mundo digital, a estrutura dos processos é tão importante quanto para as grandes obras de engenharia, embora, claro, tenha nuances próprias.

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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 biológicos (diferentemente da perspectiva humana) colocam a estrutura (forma) e a informação como principais variáveis diante da resolução de problemas. Os gastos de energia e outros recursos costumam ficar em segundo plano, sem que isso comprometa o sucesso das espécies. Do lado da tecnologia, ao contrário, é nítido o grande peso da energia nessa relação. Ela se sobrepõe a todos os outros requisitos para a resolução de problemas, sobretudo àqueles que se referem à informação.

Para esmiuçar diferenças como essas, entre o mundo biológico (Natureza) e o humano (Tecnologia), a Biomimética tem sido uma importante aliada dos cientistas. Ela traz uma nova perspectiva de evolução para a qual os profissionais de tecnologia estiveram fechados durante muitos anos. Até pouco tempo atrás, as palavras “inovação” e “natural” eram praticamente antitéticas. 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

De forma sintética, a Biomimética pode ser definida 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 a 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 desses dilemas, entretanto, poderiam ser melhor geridos caso nos inclinássemos com mais atenção para a forma pela qual a Natureza manipula seus “dados”. De forma geral, vemos que o sucesso evolutivo das espécies esteve diversas vezes relacionado à forma como processos e estruturas foram otimizados, e não tanto ao volume ou à quantidade deles.

No lado dos humanos, por outro lado, o quesito “quantidade” esteve em evidência por muito tempo. As modernas tecnologias de Big Data, por exemplo, já são capazes de processar uma quantidade infinita de dados, mas ainda falham ao tentar categorizar o que de fato vale a pena ser analisado. E, com isso, geramos uma sobrecarga desnecessária de trabalho, que poderia ser evitada caso focássemos um pouco mais na otimização dos processos.

Relevant Data: a evolução do Big Data

É cada vez mais comum ouvirmos a expressão Relevant Data em paralelo à tão bem conhecida Big Data. A ideia é focar no necessário, naquilo que de fato traz informação relevante.

Há dados sendo gerados todo o tempo e otimizar seu uso deixou de ser apenas uma opção: é requisito básico para qualquer negócio do futuro. Para tanto, é fundamental pensarmos em arquiteturas processuais mais inteligentes, que consigam desconstruir complexidades de análise, obtendo a informação da maneira mais eficiente possível.

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

Voltando à Biomimética, uma das inspirações teóricas para a Relevant Data partiu dos pássaros. Num primeiro momento, a associação pode parecer um tanto quanto inusitada. Mas tudo começa a fazer sentido quando nos debruçamos sobre a anatomia desses animais.

As aves talvez sejam o melhor exemplo de arquitetura óssea eficiente. Ela consegue unir rigidez e resistência à uma massa bastante reduzida. Os chamados ossos pneumáticos são ocos por dentro, de tal forma que uma grande quantidade de ar fica armazenada em seu interior, facilitando o voo. Apenas nos pontos de sustentação do corpo ou onde há maior pressão de impacto encontramos a massa óssea bruta.

Essa formatação, ao longo do processo evolutivo, garantiu que os pássaros consigam voar com menor gasto de energia o que, por sua vez, permitiu que eles precisassem consumir menos recursos, como comida e oxigênio para sobreviver. Não à toa as aves conseguiram se espalhar pelos quatro cantos do mundo.

Mariposas: outro exemplo de otimização evolutiva

Um outro impressionante exemplo evolutivo, que excluiu estruturas desnecessárias ao longo do tempo, é verificado nas mariposas machos. Por mais estranho que pareça, esses animais não possuem boca, e isso foi fundamental para o sucesso da espécie.

Para esses animais, a única função dos machos é encontrar uma parceira e procriar. Não há tempo para se alimentar, de tal forma que a presença da boca seria apenas um gasto desnecessário de energia, em um ciclo de vida extremamente curto. Assim, pouco depois de nascerem, os machos se reproduzem e morrem, garantindo a rápida expansão da espécie.

Exemplos como esses foram fundamentais para os cientistas de Biomimética começarem a entender até que ponto vale a pena “gastar esforços” e processar tudo o que está a nossa volta. Num paralelo com o mundo digital, talvez seja mais inteligente filtrar a informação do que analisar um grande volume de dados sem tanto critério. Afinal, mais dados, mais energia dispendida.

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

Há também um outro interessante exemplo de animais que conseguiram otimizar a informação em prol da estrutura. Ao longo do processo evolutivo, os cupins 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. Eles ajustaram a inclinação dos cupinzeiros, levando em consideração algumas informações, como a média da velocidade dos ventos e o posicionamento da sombra, que varia conforme o passar do dia.

Os cupins, usando os “dados” necessários e suficientes para seu sucesso evolutivo, conseguiram arquitetar uma estrutura de colônia que reúne milhões de indivíduos, sem gastar muita energia.

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Tal como os pássaros, as mariposas e os cupins, as tecnologias de processamento de dados poderiam ser ainda mais eficientes caso priorizassem a estrutura da informação (Relevant Data). Ao desenvolver sistemas que desconstroem complexidades e filtram os dados com base em relevância, criamos informações realmente úteis com muito menos energia.

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