Robótica Educacional

Robótica Educacional é a maneira de educar através de ambientes práticos de aprendizagem, apresentando como principais características uma aprendizagem dinâmica e divertida. É constituída por materiais de sucata ou kits de montagem compostos por variadas peças, como motores e sensores controláveis por dispositivos programáveis. Este trabalho aborda a Robótica Educacional utilizando o kit Lego Mindstorms NXT [Lego]. Vários trabalhos foram realizados utilizando este kit. Mesmo havendo vários exemplos bem sucedidos da sua utilização, o kit ainda é pouco utilizado no âmbito educacional.

       Tendo em vista as dificuldades do Sistema Educacional de proporcionar uma educação dinâmica, prática e divertida, a Robótica Educacional se propõe a colaborar de forma significativa, tendo em vista que suas aplicações se estendem a várias áreas do conhecimento.

Exemplo da aplicação da Robótica Educacional - Aprendendo Matemática com Robótica

Uma aplicação da Robótica Educacional se deu  em um projeto denominado Amora, que teve como objetivo praticar e fixar o conteúdo de assuntos abordados em sala de aula, principalmente em disciplinas como Matemática e Física em crianças de 5a e 6a séries do Ensino Fundamental. O kit Lego Mindstorms acabou despertando o interesse dos alunos para a aprendizagem, conforme apresentado na Figura 2. Foram trabalhadas áreas como manipulação e construção de mecanismos por meio de peças de Lego, engrenagens, polias, eixos, etc..

Vários conceitos de Aritmética e Geometria foram explorados. Dentre os
principais podemos citar: frações, números positivos e negativos, razão, multiplicação e números inteiros e racionais. É importante mencionar que também foram trabalhadas noções de Lógica de Programação conforme a faixa etária das séries citadas.  Chegou-se à conclusão que a Robótica é uma área que pode ser utilizada para fazer com que o educando tenha interesse pela aula e conseqüentemente pode auxiliá-lo
a aprender de forma dinâmica e criativa. Ficou claro que é preciso primeiramente proporcionar um ambiente de aprendizagem para que o aluno tenha a oportunidade de interagir e nele aprender, enfim, conseguindo quebrar as barreiras que existem contra a Matemática, encarando-a como algo cotidiano.

Exemplo da UFAM

Recentemente iniciou-se um trabalho na Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Departamento de Ciência da Computação (DCC), com a criação do Laboratório de Robótica Educativa do Amazonas [LaboREAM], que tem como objetivo difundir a prática da Robótica Educacional no Amazonas. O laboratório ainda está em fase de montagem, entretanto alguns trabalhos já foram realizados e outros estão em andamento orientados por Netto.

Conclusão

É necessário proporcionar um ambiente educacional favorável, para que depois o aluno possa nele interagir e aprender. É justamente esse ambiente favorável que se pretende estabelecer através da criação dessa Bateria de Testes de Robótica Educacional, para que a mesma possa ser utilizada como apoio as práticas pedagógicas.

A Robótica tem demonstrado grande potencial educacional que não pode ser ignorado. Percebeu-se que o uso de kits, como o kit Lego Mindstorms NXT, transforma a aprendizagem das disciplinas curriculares em algo divertido de fazer. Além de possibilitar a aquisição de conceitos de Tecnologia e Ciência tanto para crianças como para jovens. A manipulação desta ferramenta tem demonstrado um grande potencial educacional que precisa ser divulgado e praticado em meio aos jovens em idade escolar, quer sejam do período fundamental, médio ou até mesmo no meio acadêmico.

Autor: André Alves Nogueira

Jogos Educacionais Multiusuários

Quando se fala em jogos para computador ou celular, logo vêm à mente aqueles que envolvem ação, violência, estratégia e velocidade, gerando certa carência de jogos educativos no mercado. Ao se refletir sobre a utilidade e aplicação dos jogos existentes, observa-se que os mesmos pouco acrescentam no que diz respeito à associação de conhecimentos formais de sala de aula, ainda que privilegiem o entretenimento e a diversão do usuário e sirvam para desenvolver o raciocínio rápido, a imaginação, o reflexo e a coordenação motora de quem os utilizam.

Em contrapartida, Jogos Educacionais são atividades lúdicas que possuem objetivos pedagógicos especializados para o desenvolvimento do raciocínio, das demais capacidades cognitivas e do aprendizado do jovem. Além de gerar entretenimento, apresentam novos conhecimentos ou reforçam aqueles já descobertos. Muitos destes jogos permitem a interação entre diferentes usuários e são chamados Jogos Multiusuários, sendo um de seus principais atrativos é que é muito mais excitante disputar um jogo com outra pessoa do que sozinho.

A busca por novos jogos vem aumentando a cada dia que passa. Tendo em vista que o mercado está em ampla expansão e contando com milhões de consumidores, o desenvolvimento de jogos é um grande negócio.

Sabendo que o aprender será o foco principal das pessoas, organizações e nações nestes próximos anos, é cada vez mais imperativo criar ambientes adequados para a aprendizagem dos indivíduos nas sociedades.

O principal desafio é, portanto, criar um ambiente com espaços ativos e dinâmicos, onde o conhecimento é aliado a idéias interconectadas, interdependentes e intercambiáveis, que perpassam os domínios das múltiplas inteligências, tornando o aluno um ser privilegiado, que imagina cria e interage.

É neste contexto que surge o projeto de Desenvolvimento de um Jogo Educacional Multiusuário usando Bluetooth e que no momento encontra-se em andamento.

Autora: Natasha Malveira da Silva Costa

Tecnologia Raid

RAID é a sigla para Redundant Array of Independent Disks. Trata-se de uma tecnologia que combina vários discos rígidos (HD) para formar uma única unidade lógica, onde os mesmos dados são armazenados em todos (redundância). Em outras palavras, é um conjunto de HDs que funcionam como se fossem um só. Isso permite ter uma tolerância alta contra falhas, pois se um disco tiver problemas, os demais continuam funcionando, disponibilizando os dados. Para que o RAID seja formado, é preciso utilizar pelo menos 2 HDs. O sistema operacional, neste caso, enxergará os discos como uma unidade lógica única. Quando há gravação de dados, os mesmos se repartem entre os discos do RAID (dependendo do nível).

Os níveis de RAID

A tecnologia RAID funciona de várias maneiras. Tais maneiras são conhecidas como "níveis de RAID". No total, existem 6 níveis básicos, os quais são mostrados a seguir:

RAID nível 0 - Este nível também é conhecido como "Striping" ou "Fracionamento". Nele, os dados são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os discos. Este nível não oferece tolerância a falhas, pois não existe redundância. Isso significa que uma falha em qualquer um dos HDs pode ocasionar perda de informações. Por essa razão, o RAID 0 é usado para melhorar a performance do computador, uma vez que a distribuição dos dados entre os discos proporciona grande velocidade na gravação e leitura de informações.

RAID nível 1 - também conhecido como "Mirroring" ou "Espelhamento", o RAID 1 funciona adicionando HDs paralelos aos HDs principais existentes no computador. Assim, se por exemplo, um computador possui 2 discos, pode-se aplicar mais um HD para cada um, totalizando 4. Os discos que foram adicionados, trabalham como uma cópia do primeiro. Assim, se o disco principal recebe dados, o disco adicionado também os recebe. Daí o nome de "espelhamento", pois um HD passa a ser uma cópia praticamente idêntica do outro.

RAID nível 2 - este tipo de RAID, adapta o mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos para funcionar em memória. Assim, todos os discos da matriz ficam sendo "monitorados" pelo mecanismo. Atualmente, o RAID 2 é pouco usado, uma vez que praticamente todos os discos rígidos novos saem de fábrica com mecanismos de detecção de falhas implantados.

RAID nível 3 - neste nível, os dados são divididos entre os discos da matriz, exceto um, que armazena informações de paridade. Assim, todos os bytes dos dados tem sua paridade (acréscimo de 1 bit, que permite identificar erros) armazenada em um disco específico. Através da verificação desta informação, é possível assegurar a integridade dos dados, em casos de recuperação. Por isso e por permitir o uso de dados divididos entre vários discos, o RAID 3 consegue oferecer altas taxas de transferência e confiabilidade das informações. Para usar o RAID 3, pelo menos 3 discos são necessários.

RAID nível 4 - este tipo de RAID, basicamente, divide os dados entre os discos, sendo que um é exclusivo para paridade. A diferença entre o nível 4 e o nível 3, é que em caso de falha de um dos discos, os dados podem ser reconstruídos em tempo real através da utilização da paridade calculada a partir dos outros discos, sendo que cada um pode ser acessado de forma independente. O RAID 4 é indicado para o armazenamento de arquivos grandes, onde é necessário assegurar a integridade das informações. Isso porque, neste nível, cada operação de gravação requer um novo cálculo de paridade, dando maior confiabilidade ao armazenamento (apesar de isso tornae as gravações de dados mais lentas).

RAID nível 5 - este é muito semelhante ao nível 4, exceto o fato de que a paridade não fica destinada a um único disco, mas a toda a matriz. Isso faz com que a gravação de dados seja mais rápida, pois não é necessário acessar um disco de paridade em cada gravação. Apesar disso, como a paridade é distribuída entre os discos, o nível 5 tende a ter um pouco menos de performance que o RAID 4. O RAID 5 é o nível mais utilizado e que oferece resultados satisfatórios em aplicações não muito pesadas. Este nível precisa de pelo menos 3 discos para funcionar.

RAID 0 + 1 - O RAID 0 + 1 é uma combinação dos níveis 0 (Striping) e 1 (Mirroring), onde os dados são divididos entre os discos para melhorar o rendimento, mas também utilizam outros discos para duplicar as informações. Assim, é possível utilizar o bom rendimento do nível 0 com a redundância do nível 1. No entanto, é necessário pelo menos 4 discos para montar um RAID desse tipo. Tais características fazem do RAID 0 + 1 o mais rápido e seguro, porém o mais caro de ser implantado.

Tipos de RAID

Existem 2 tipos de RAID, sendo um baseado em hardware e o outro baseado em software. Cada uma possui vantagens e desvantagens. O primeiro tipo é o mais utilizado, pois não depende de sistema operacional (pois estes enxergam o RAID como um único disco grande) e são bastante rápidos, o que possibilita explorar integralmente seus recursos. Sua principal desvantagem é ser um tipo caro inicialmente. A foto ao lado mostra um poderoso sistema RAID baseado em hardware. Repare que na base da direita estão armazenados vários discos:

O RAID baseado em hardware, utiliza dispositivos denominados "controladores RAID", que podem ser, inclusive, conectados em slots PCI da placa-mãe do computador. Já o RAID baseado em software não é muito utilizado, pois apesar de ser menos custoso, é mais lento, possui mais dificuldades de configuração e depende do sistema operacional para ter um desempenho satisfatório. Este tipo ainda fica dependente do poder de processamento do computador em que é utilizado.

Finalizando

A tecnologia RAID é um dos principais conceitos quando o assunto é armazenamento de dados. Sua eficiência é comprovada por se tratar de uma tecnologia em uso há vários anos e que mesmo assim "não sai de moda". Grandes empresas, como a Intel, oferecem soluções de RAID, e essa tecnologia é possível de ser encontrada até mesmo em computadores domésticos. É muito provável que o RAID ainda venha a apresentar novos meios de funcionalidades, ampliando seu uso para os mais diversos tipos de necessidade de armazenamento e acesso à dados.

Referência: http://www.infowester.com/raid.php