Avalanche de dados: é possível inovar sem acabar com o planeta?

Prezar pela preservação do meio ambiente não é mais uma questão de escolha e sim prioridade, tanto para companhias quanto para cidadãos. Temos diversas situações que nos lembram quase que diariamente a urgência do tema.

São mudanças climáticas, poluição e outros fatores que demonstram a real necessidade de não só ser, como também produzir de forma sustentável. Acredito que a tecnologia tem o potencial de nos ajudar a resolver questões que enfrentamos na sociedade e minha missão como pesquisador e cientista - bem como o propósito que move o time ao qual pertenço - é que com esses avanços tecnológicos consigamos também progredir em temas importantes para a humanidade e usá-los como motor nessa jornada, apoiando desafios fundamentais como o da sustentabilidade.

Um dos principais problemas que enfrentamos atualmente é a falta de eficiência energética e a emissão de gases de efeito estufa. Segundo um relatório divulgado pelo EPE (Empresa de Pesquisa Energética), em 2018, a demanda mundial de energia aumentou 2,3%, representando o maior crescimento anual da última década. Esse é um fator importante que precisamos estar atentos, pois os desafios da mudança do clima e a urgência para tomada de ações não podem mais ser ignorados. Outro aspecto crucial é a relação direta entre o crescimento do consumo energético e os avanços da transformação digital.

Com a crescente avalanche de dados que vivenciamos atualmente, é necessário pensar em data centers sustentáveis para armazenar o turbilhão de informações que são transmitidas diariamente por pessoas e empresas. Difícil imaginar passar um dia sem mandar um email, uma mensagem instantânea ou postar uma foto em uma rede social, não é mesmo? E a tendência é que esse cenário se acentue cada vez mais. Serão necessários mais desses centros de dados e, consequentemente, haverá um crescimento do consumo energético ao redor do mundo, pois o tamanho dessas máquinas é proporcional ao volume que armazenam e igualmente alto é o calor que elas produzem para processar uma quantidade tão gigantesca de informações.

Data centers

Para reduzir o consumo energético e os danos ao meio ambiente, algumas empresas estão optando por instalar seus data centers em países frios, como a Irlanda. Mas se fôssemos colocar todos os data centers em locais de clima frio, o tráfego de informações não seria eficiente, pois a distância física aos países mais quentes causaria atrasos no trafego de informações.

Na Microsoft, pensamos em algo que ajude a esfriar as máquinas de maneira sustentável e, ao mesmo tempo, facilite o tráfego de informações. Foi assim que surgiu o projeto Natick, que procura entender os benefícios e dificuldades na implantação de data centers submarinos em todo o mundo. A ideia é que os data centers possam ser resfriados com água do oceano, gerando menos consumo energético - e criando a própria energia que consome, aproveitando a energia das ondas do mar, sendo autossuficiente. Além disso, as máquinas podem fornecer serviços em nuvem rapidamente para cidades costeiras e com um tempo de resposta menor.

Em princípio, instalamos um protótipo experimental, do tamanho de um contêiner, que está processando informações no fundo do mar, perto das Ilhas Orkney, na Escócia. O sistema canaliza a água do mar diretamente por meio dos radiadores na parte traseira de cada um dos 12 racks do servidor e devolve essa água ao oceano, que se mistura e se dissipa rapidamente nas correntes marítimas.

A urgência da mudança na forma como armazenamos dados e no funcionamento dos data centers fica evidente quando observamos as informações divulgadas em relatório recente do PNUMA (Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente), no qual é evidenciado que para que o aumento da temperatura média global se limite a 1,5ºC, as emissões globais de gases de efeito estufa precisam começar a ser reduzidas a partir de 2020. E isso está totalmente relacionado com as emissões de carbono, que bateram recorde no ano passado depois que a demanda por energia cresceu significativamente, de acordo com levantamento da Agência Internacional de Energia (AIE).

"Carbono negativa"

Ciente da urgência desse tema, já que as emissões de carbono são um problema crescente da humanidade e que tem forte impacto no aquecimento global, além do projeto Natick, a Microsoft assumiu o compromisso de ser "carbono negativa" até 2030. Mais que negativar a emissão, queremos deixar um legado positivo para o nosso planeta e, para isso, tomamos a ambiciosa decisão de remover todo o carbono que emitimos desde a fundação da companhia, em 1975, até hoje - seja diretamente ou por meio de consumação elétrica.

Outra parte importante desse plano é o lançamento do fundo de inovação climática de US$1 bilhão para estimular e acelerar o desenvolvimento de tecnologias de redução e remoção de carbono. E para deixar ainda mais claro nosso comprometimento com o tema, assinamos um compromisso com a ONU de contribuir para o programa de reduzir a temperatura global em 1,5 graus centigrados e estamos engajados em desenvolver novas ferramentas e tecnologias para que nossos clientes, parceiros e fornecedores possam usar para avaliar e reduzir suas próprias pegadas de carbono.

Além desse novo fundo e do plano para negativação de carbono, continuaremos investindo em programas voltados à sustentabilidade, como é o caso do AI for Earth, um programa que apoia iniciativas voltadas ao meio ambiente por meio da inteligência artificial. Nos últimos dois anos, o AI for Earth cresceu e hoje apoia mais de 450 beneficiários em mais de 70 países. Essa iniciativa é parte de um projeto maior, chamado AI for Good, e que se propõe a usar tecnologia para ajudar a resolver alguns dos principais problemas da humanidade em outras áreas como acessibilidade, patrimônio cultural e ação humanitária.

Um exemplo de projeto brasileiro que faz parte da iniciativa AI for Earth e que ressalta o trabalho que estamos desenvolvendo para preservar o meio ambiente e nossos recursos naturais é a parceria com a ONG SOS Mata Atlântica, que tem usado os recursos de IA e da computação em nuvem para analisar a qualidade de água dos rios. Uma equipe de voluntários faz a avaliação dos rios a partir de um total de 16 parâmetros, que incluem níveis de oxigênio, nitrato, pH, odor, aspectos visuais, entre outros, e classifica a qualidade das águas níveis de pontuação.

Acredito que a pesquisa é fundamental para assegurar avanços tecnológicos. Costumo dizer que a gente pode descobrir algo aqui, combinar com o que já existe ali e criar algo completamente novo. Meu papel é entender como está sendo feito o desenvolvimento tecnológico e como podemos juntar processamento de linguagem com visão computacional e implementar uma inovação, por exemplo.

No caso da SOS Mata Atlântica, pegamos um processo que já era feito manualmente há algum tempo e enxergamos uma forma de melhorá-lo com o uso da tecnologia. Agora, a ONG aplicará tecnologia aos dados coletados, que serão carregados na nuvem Microsoft Azure, onde recursos de IA serão utilizados, fornecendo insights mais efetivos e precisos, permitindo, no futuro, cruzar essas informações com diferentes bancos de dados. Dessa forma, o trabalho será feito de forma mais assertiva e em menos tempo, permitindo que os voluntários possam se dedicar a outras atividades do projeto.

Agricultura sustentável

Outro fator central nas prioridades mundiais é a agricultura sustentável e diminuição da taxa de fome global. A produção mundial de alimentos precisa aumentar em 70% até 2050. Contudo, extrair os recursos que necessitamos e devolvê-los de forma sustentável é um grande desafio. Um relatório da PNUMA ("Colocando o carbono de volta onde ele pertence") apontou que a cada ano uma área de solo fértil equivalente ao território da Grécia é perdida.

Para que a agricultura não seja feita de forma primitiva e que a irrigação do solo, por exemplo, utilize base em dados, evitando o desperdício de água, desenvolvemos o projeto FarmBeats, que utiliza os canais disponíveis para ondas de rádio (que foram liberados com a transição da televisão de analógica para digital) como uma rede de transmissão similar ao wi-fi em regiões que normalmente carecem de conexão com a internet.

O projeto também utiliza Internet das Coisas (IoT) e mapeamento da área rural por meio de imagens com drones para gerar uma planta 3D da própria fazenda e a partir disso poder analisar a produção e gerar insights precisos sobre a produção feita no local. Essa é uma forma acessível de levar conexão para o campo e gerar uma agricultura do futuro com mais dados e menos desperdício.

Na Microsoft, enxergamos sustentabilidade como uma prioridade em 2020 e destacamos que em países onde os governos estão se movendo lentamente em questões climáticas, é provável que empresas e outras instituições preencham esta lacuna. Na próxima década, os governos que não estiverem priorizando este tema serão obrigados a recuperar o atraso.

A tecnologia é uma importante aliada na missão de termos um mundo mais produtivo e sustentável. Um grande passo é apoiar projetos em prol do meio ambiente e tornar recursos de inteligência artificial e seu poder computacional acessível a todos. E isso é algo que temos trabalhado com grande empenho na Microsoft.

O papel da IA é realmente ampliar o potencial humano. Vou fazer um paralelo. Você consegue se lembrar de tudo? Dos detalhes da sua primeira festa de aniversário, do primeiro canto de passarinho que escutou, qual a primeira palavra que leu? Provavelmente não. Mas a IA, sim. Isso é apenas um exemplo de como podemos usar tecnologias já existentes para ampliar o que podemos fazer. Significa termos grandes bancos de dados que nos ajudarão a não perder detalhes relevantes, enquanto nosso cérebro poderá usar suas funções para pensar em resoluções mais importantes.

Contudo, não podemos deixar de abordar a ética e a responsabilidade na tecnologia. Segundo previsões para 2020 do presidente da Microsoft, Brad Smith, somos a primeira geração a dar às máquinas o poder de tomar decisões. Isso quer dizer, que temos de manter um equilíbrio para que elas ajam de forma responsável.

A tecnologia hoje em dia já é capaz de, a partir dos dados, nos ajudar a tomar decisões que seriam difíceis para nós, seres humanos, tomarmos independentemente. Com os avanços da tecnologia e, principalmente, com o uso de IA, já conseguimos quebrar a barreira de línguas, com tradução simultânea e legendas em diferentes produtos. Algo que há pouco tempo nós não imaginávamos ser possível. Por isso, afirmo que ainda temos muitos caminhos a serem abertos por meio de tecnologias que nos permitirão quebrar barreiras ainda inimagináveis. Estamos, sem dúvida, diante de um terreno muito fértil!