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Buscas por alternativas sustentáveis para reduzir os impactos negativos provocados, principalmente, pela ação humana, não param. A novidade do momento (que tem origem antiga) é o computador movido à água que pode resolver cálculos complexos e fazer projeções com alto grau de acerto. Leia mais.

O computador de água tem por base o princípio da hidrodinâmica 

O processamento de dados desse computador analógico funciona à base de água e é feito a partir de canais e tubos que representam as informações e as operações lógicas do sistema.

Como tudo começou

No início do século XX, quando o transistor ainda não havia sido inventado, os computadores eram analógicos e compostos por grandes engrenagens mecânicas. Não eram nada parecidos com os equipamentos eletrônicos que foram desenvolvidos posteriormente, pois eram enormes e pesados, além de funções limitadas, especialmente com relação aos cálculos matemáticos mais complexos. 

Um dos pioneiros da ciência da computação foi o arquiteto russo Vladimir Lukyanov que, em 1936 criou um integrador hidráulico que, mais tarde, ficou conhecido como "computador de água".

Como o primeiro computador de água funcionava

Na verdade, Lukyanov substituiu as engrenagens mecânicas de uma máquina comum pela água, fazendo-a funcionar por meio do manuseio cuidadoso de tubos e bombas interconectados.

O sistema funcionava assim: o nível de água contido em várias câmaras representava os números armazenados e a taxa de fluxo entre elas representava operações matemáticas. Dessa forma, o sistema resolvia equações diferenciais.

Em outras palavras, os tanques de água ficavam ligados a tubos de resistência hidráulica e quando eles subiam ou desciam, o fluxo do líquido variava de padrão e o resultado era exibido em um gráfico impresso em papel. Para utilizar o dispositivo, contudo, era necessário fazer cálculos prévios visando configurar os tubos para realizar os cálculos.

Como funciona a computação analógica movida a água

Ao contrário dos seus equivalentes digitais, os computadores analógicos não utilizam transistores, mas, simplesmente água em constante movimento, fazendo ondas. Nesse sentido, os processadores analógicos são superiores aos digitais quando auxiliam, por exemplo, na criação do cérebro artificial ou no emprego da inteligência artificial, unindo processamento e memória.

Computação de reservatório

A computação movida a água, também conhecida por “computação de reservatório”, realiza cálculos complexos sem precisar de outro tipo de energia, isto é, a produção de dados é feita em modo contínuo, diferentemente dos computadores digitais que representam os dados no modo binário ("zero" e "um"), mudando abruptamente de acordo com as chaves liga/desliga dos transistores.

Projeções/previsões com exatidão impressionante

Para entender melhor como funciona o sistema do computador de água que permite fazer projeções ou previsões com alto grau de acerto, veja abaixo Bob atirando pedras grandes e pequenas num lago.

 Bob joga pedras na lagoa, enquanto Alice observa as ondas, tentando prever o que está por vir

Em seguida, Alice tenta distinguir os tamanhos das ondas formadas (de acordo com o tamanho das pedras atiradas no lago), ou seja, se são ondas grandes ou ondas pequenas. Cabe ao reservatório fazer uma previsão levando-se em conta o tempo que as ondas formam os padrões, tendo em vista a temperatura local, grau de umidade e a direção e força do vento. Tudo isso tendo por base as leis da Física.

3 vantagens do computador analógico movido a água:

1. Sustentabilidade - a computação a água utiliza energia hidráulica, uma fonte renovável e de baixo impacto ambiental.

2. Eficiência energética - Para executar cálculos complexos, os computadores de água requerem uma fração mínima de energia, pois sua natureza fluida opera com menor dissipação de calor.

3. Processamento paralelo - O fluxo contínuo de água que rola no sistema permite a exceução simultâneas de várias operações e em diferentes trilhas, aumentando significativamente a velocidade de processamento. Essa vantagem permite que o sistema desenvolva simulações complexas, modelos matemáticos padronizados e análises científicas acuradas.

3 aplicações efetivas do computador analógico movido a água:

1. Pesquisa científica - Execução de simulações climáticas, análises de dados geofísicos e modelos fenomenológicos de baixo custo se comparados aos padrões científicos convencionais. 

2. Engenharia e design - Otimização das análises de estruturas físicas, testes de resistência de materiais e modelagem de fluidos com precisão e rapidez. Essa eficiência energética requer menor gasto de recursos fósseis, reduzindo os impactos habituais durante o processo de desenvolvimento de produtos.

3. Educação - Utilização como uma ferramenta de ensino para ilustrar conceitos abstratos de matemática, física e lógica de forma mais tangível e visual, facilitando a compreensão dos alunos com relação aos princípios de funcionamento por trás da computação analógica movida à água, com eficácia semelhante ao sistema digital, só que de forma sustentável e de baixo custo.

Conclusão

O computador de água, nessa atual edição, representa uma inovação notável na computação sustentável e de baixo custo. Sua abordagem baseada em hidrodinâmica e eficiência energética o torna uma alternativa promissora para atenuar o uso excessivo dos computadores digitais tradicionais que gastam mais energia para executar suas programações. 

Com suas vantagens e aplicações em diversos campos da pesquisa científica, engenharia, design e educação, o computador de água desempenhará um papel fundamental na construção de um futuro mais verde, consciente eficiente para a humanidade. A Terra agradece.