Idealizando projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação em

Idealizando projetos de pesquisa,
desenvolvimento e inovação em interface
com a indústria
Álvaro R. Pereira Jr.
Professor DECOM/UFOP
[email protected]
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Apresentação – Álvaro R. Pereira Jr.
•  Graduação na UFOP (1995 a 2000)
•  Mestrado em Engenharia Elétrica pelo CPDEE/UFMG (2004)
•  Doutorado em Ciência da Computação pelo DCC/UFMG (2008)
•  Sanduíche no Yahoo! Research Barcelona – 2006-2008
•  Experiência temporária no Yahoo! nos EUA – 2008-2009
•  Grupo de Web Search
•  Na UFOP há dois anos
•  Coordenador do laboratório Idealize – Decom/UFOP
•  Coordenador de 3 projetos na linha de PD&I
•  Professor do mestrado acadêmico em Ciência da Computação
•  Lattes: http://lattes.cnpq.br/9350793734509585
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Agenda
Vou apresentar a minha visão sobre:
•  Parte I: PD&I com a indústria
•  Conceitos: ciência, tecnologia, inovação, outros
•  Vida de professor federal: vou fazer pesquisa (P) ou
desenvolvimento (D)?
•  Modelos de parceria/cooperação Universidade – Indústria para fazer
PD&I
•  Modelos de financiamento de PD&I
•  Projetos de PD&I do lab. Idealize/Decom/UFOP
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Conceitos:
ciência, tecnologia,
estado da arte, inovação,
inovação tecnológica,
pesquisa (pura e aplicada),
pesquisa científica, desenvolvimento
Ciência
•  1. Conhecimento. 2. Saber que se adquire pela leitura e
meditação; instrução, erudição, sabedoria. 3. Conjunto
organizado de conhecimentos relativos a um determinado
objeto, especialmente os obtidos mediante a observação,
a experiência dos fatos e um método próprio (Aurélio)
•  Fazer ciência é….
Gerar conhecimento!
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Tecnologia
•  1. Conjunto de conhecimentos, especialmente princípios
científicos, que se aplicam a um determinado ramo de
atividade (Aurélio)
•  Fatores mais importantes para um conhecimento se
tornar tecnologia?
1.  Trazer um benefício real para a sociedade
2.  Ser comercialmente viável
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Estado da arte
É o nível mais alto de desenvolvimento, seja de um
aparelho, de uma técnica ou de uma área científica,
alcançado em um tempo definido (Wikipedia)
•  Ex. 1: “Este artigo representa o estado da arte em identificação
automática de nudez em imagens: 95% de acurácia”
•  Ex. 2: "Este novo televisor reflete o estado da arte em tecnologia
de projeção”
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Inovação
•  1. Ato ou efeito de inovar. 2. Novidade
(Aurélio)
•  Inovar: 1. Tornar novo; renovar. 2. Introduzir novidade em
(Aurélio)
Novidade!
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Inovação tecnológica
•  Conjunto de conhecimentos, especialmente princípios
científicos, que se aplicam como uma novidade a um
determinado ramo de atividade
Então não é necessário fazer ciência para
se gerar uma inovação tecnológica!
•  Mas tipicamente nem todo o conhecimento necessário
existe e está disponível
•  Nos obrigando a fazer ciência!
•  Lembrando: fazer ciência = gerar conhecimento
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Pesquisa
•  2. Indagação ou busca minuciosa para averiguação da
realidade; investigação, inquirição (Aurélio)
Investigação!
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Pesquisa científica
•  Investigação com base científica
•  Visando gerar ciência?
•  Não necessariamente
•  Poderia visar a geração de tecnologia!
•  Gerar inovação tecnológica
Para fazer uma inovação tecnológica é
necessário fazer pesquisa científica!
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Pesquisa pura (ou básica) vs. pesquisa
aplicada
•  Pesquisa básica em computação:
•  Novos métodos para computação de cubos de dados
•  Área de bancos de dados multidimensionais
•  Pesquisa aplicada em computação:
•  Identificação de nudez, indentificação de uma música sendo
tocada, reconhecimento de placas de veículos, otimização de
tempo de semáforo, otimização de horários de ônibus
•  Tipicamente pesquisa pura (básica) visa avançar o estado
da arte da ciência, enquanto a pesquisa aplicada visa
avançar o estado da arte da tecnologia
•  Esta última, se alguém aplicar de fato e gerar tecnologia
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação
Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out.
Desenvolvimento
•  Desenvolver:
3. Fazer uso de; pôr em prática; empregar; exercer, aplicar
4. Dar origem a; originar, gerar, produzir
(Aurélio)
•  Tipicamente sem necessidade de pesquisa
• 
O que é difícil de avaliar, dada a abrangência do conceito de pesquisa
• 
No fundo, para se desenvolver qualquer coisa, alguma investigação é
necessária
•  Vamos entender que desenvolvimento puro é aquele
com baixa carga de pesquisa
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
O Lab Idealize
•  Faz pesquisa científica
•  Faz ciência
•  Ainda que não seja com foco na publicação do conhecimento
gerado
•  Faz desenvolvimento
Para gerar uma inovação tecnológica!
Vai avançar o estado da arte em tecnologia!
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação
Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out.
O que deve ser mais difícil…
•  Avançar o estado da arte em “Ciência”, ou
•  Avançar o estado da arte em “Tecnologia”?
•  E mais: quem faz o que?
•  Academia deveria avançar o estado da arte em ciência
•  Indústria deveria avançar o estado da arte em tecnologia
(mais sobre isso no cenário brasileiro mais adiante)
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação
Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out.
Vida de professor federal: vou fazer
pesquisa (P) ou desenvolvimento (D)?
Não se espera que façamos somente
desenvolvimento (D)
•  É papel da indústria
•  Governo não apoia
•  Indústria vê como competição injusta
•  Verdade!
•  Mas ainda assim há quem faça
•  Ex.: Sinergia/DCC/UFMG
•  Além de que pode ser difícil medir se algo é só desenvolvimento e
não tem pesquisa
•  Já que “pesquisa” é um conceito amplo
•  Sinergia poderia dizer que faz pesquisa em engenharia de software
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Sempre se esperou que fizéssemos
Pesquisa (P)
•  Quem faz só Pesquisa (P) é bonitinho
•  É puro;
•  Não pensa em dinheiro
•  Trabalha por amor?
•  Não precisa de dinheiro?
•  Não reclama do salário?
•  Está fazendo ciência?
•  Ainda que em baixíssimo grau, sem nenhuma utilidade
•  Mas, infelizmente, é a cultura que ainda impera nos órgãos que
nos gerem
•  MEC, Capes, CNPq (mudando)
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
O cenário está mudando!
•  Apesar da cultura imperante nos órgãos que nos gerem
•  Já se admite o foco em inovação
•  Pesquisa (P) e desenvolvimento (D) para gerar
inovação (I)
•  Termos bem atuais: PDI ou PD&I
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Por que necessidade de mudança?
•  O país pede desenvolvimento tecnológico
•  Como parte de seu estágio natural de crescimento
•  Não dá mais para só consumir tecnologia de fora
•  Até porque já estamos relativamente bem na produção científica
•  2010: 50 mil trabalhos em revistas
•  13a posição do ranking de publicações
•  Veja esta notícia
•  Mas como inovação estamos apenas em 47o
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Por que necessidade de mudança?
•  O principal motivo:
•  A indústria brasileira não faz P&D (agora PD&I)
•  Não tem essa cultura
•  Não de gerar tecnologia, mas somente de consumir
•  Limitação de recursos para investir em algo com chances grandes de
insucesso
•  Característica típica do processo de inovação
•  Falta de profissionais qualificados no mercado (doutores)
•  No Brasil, >80% está na academia
•  Nos EUA os números são invertidos
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Saída para o Brasil gerar tecnologia
•  Parceria Universidade – Indústria
•  Fomentada pelas políticas públicas nacionais e estaduais (em
Minas Gerais)
•  Muito pouco fomentada pelos governos municipais
•  Exceção: Porto Digital em Recife
•  Parque tecnológico
•  Abriga 200 empresas de TIC, muitas delas nascidas lá mesmo
•  Parceria governo, indústria, universidade (tripla hélice)
•  Redução do ICMS (estado), ISS e IPTU (prefeitura)
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Como PD&I está sendo fomentado?
•  Editais para financiamento de pesquisa voltados para
PD&I
•  Bolsa CNPq de produtividade em desenvolvimento
tecnológico e extensão inovadora
•  Bolsa DT – antes somente bolsa PQ
•  Leis que permitem pesquisadores se relacionarem com
empresas
•  Leis que fomentam a relação Universidade-Indústria:
•  Lei de inovação, lei de informática, lei do bem
•  Criação das Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs)
•  Para controlar quem pode usufruir das leis
•  O Decom pode! (iniciativa do prof. Rabelo)
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Só um parêntesis…
•  É possível gerar inovação sem fazer desenvolvimento?
•  Sim, ex.: Fernando Galembeck, UNICAMP
•  Será o primeiro pesquisador brasileiro a se tornar bilionário somente
com royalties de suas patentes
•  Mas não foi pesquisa pura…
•  Sempre com foco no mercado, uma necessidade evidente
•  Porém, isso não é comum na nossa área
•  Contribuição em computação de ponta normalmente não leva a
uma patente, ainda que avance o estado da arte
•  Necessário aplicar!!
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Voltando à pergunta… P ou D?
•  Não tem que ser um ou outro!
•  Vamos questionar sobre fazer pesquisa pura ou fazer
PD&I
•  Descartamos a possibilidade de fazer somente desenvolvimento
•  Pergunta inicial… dá para fazer os dois?
•  Com pouca estrutura é muito difícil
•  A chance de tudo sair mal feito é grande…
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A nova pergunta: pesquisa pura ou
PD&I?
•  Se eu fizer pesquisa pura….
•  Minha pesquisa será avaliada pelos meus artigos
•  Através do artigo apresento minha pesquisa
•  Difícil medir qualidade de artigo
•  Muito mais difícil medir o impacto dele na ciência
•  Com sucesso, publicarei alguns artigos nível Qualis A por ano
•  O que seria surpreendente para quem tem pouca estrutura
•  Se eu fizer PD&I
•  Serei avaliado principalmente por protótipos, patentes, produtos
(tecnologia)
•  No processo para desenvolver a tecnologia, farei pesquisa
•  Então também poderei publicar como sub-produto!
Faça o que te faz bem!!
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Modelos de parceria/cooperação
Universidade – Indústria
para fazer PD&I
1. Apoio da empresa em projeto de P&D
do pesquisador
•  Empresa apoia a submissão de um projeto a um edital
•  Editais de fundo perdido (mais sobre isso adiante)
•  Não há custo financeiro para a empresa
•  Há alocação de tempo de pessoal da empresa para dar suporte
•  Ao menos gerencial
•  Desejavelmente suporte técnico também
•  Universidade cederá o espaço físico
•  Acordo pesquisador-empresa sobre direitos comerciais
•  Muito dependente de quem teve a ideia
•  Não há a necessidade de formalizar a parceria perante à
universidade – mas seria desejável
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2. Apoio do pesquisador em projeto de
P&D da empresa
•  Há editais de PD&I para empresas
•  Principalmente FINEP
•  A empresa elabora e submete o projeto
•  Ainda que seja comum o pesquisador ser o principal responsável
pela escrita do projeto, e talvez pela idéia
•  Pesquisador é parte da equipe
•  Direitos comerciais
•  Depende da parceria do pesquisado com a empresa
•  Se ele for receber como consultor, direitos são da empresa
•  Pesquisador pode ter interesse comercial no produto, logo não receber
como consultor
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3. Pesquisador atua como consultor na
empresa
•  Em geral, pesquisador DE pode prestar 8 horas de
serviço externo à universidade por semana
•  Necessário observar normas internas da universidade
•  Pagamento por hora
•  Pesquisador atua na empresa
•  Projeto desenvolvido na empresa
•  Direitos comerciais totalmente da empresa
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4. Pesquisa encomendada
•  Empresa tem uma necessidade clara de pesquisa
•  Cujo resultado será usado em um produto ou processo
•  Empresa entra com dinheiro
•  Universidade entra com o trabalho
•  Professor(es) recebe(m) como prestador(es) de serviço
•  Participação de alunos bolsistas
•  Podem participar profissionais – bolsistas dedicados
•  Necessidade de uma fundação de apoio à universidade como
interveniente
•  Convênio regido por normas internas da universidade
•  Direito comercial totalmente da empresa
•  Inventor precisa ser o pesquisador, no caso de patente
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Outras formas de cooperação
•  Os apresentados aqui são modelos gerais
•  Pode-se agora combinar os modelos
•  Incluir um consórcio de empresas ou de pesquisadores
•  Ou até pensar em um outro modelo para atender a
alguma necessidade que não se encaixe nos modelos
apresentados
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Modelos de financiamento de PD&I
1. Editais de PD&I públicos para
pesquisadores
•  Pesquisador precisa pertencer a uma IES cadastrada
•  Principais agências financiadoras:
•  CNPq e FAPEMIG
•  Ex.:
•  Edital MCT/CNPq N º 09/2010 – PDI
•  Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Áreas Estratégicas
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2. Editais de PD&I públicos para
empresas
•  Diferentes editais têm diferentes requisitos
•  Há para empresas maiores e menores
•  Em todos os casos empresa precisa demonstrar que tem
uma certa maturidade em PD&I
•  Parceria com universidade pode ser chave
•  Principais agências financiadoras:
•  FINEP (este ano não lançou edital – em mudança)
•  CNPq
•  Ex.:
Edital MCT/CNPq Nº 75/2010 - RHAE Pesquisador na Empresa
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3. Empréstimo para empresa
•  Recurso emprestado há bastante (juros 4% a.a.):
•  FINEP
•  Bancos: BNDES, BDMG
•  Normalmente necessário um plano de negócios
•  O próprio empresário vai precisar já que vai precisar de uma certa
segurança
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4. Empresa investe no projeto da
universidade
•  Ao invés de empresa somente apoiar o projeto de
pesquisa na universidade, ela também financia
•  5. Poderia ser uma mistura das duas coisas:
•  Além do recurso via edital público para o projeto, empresa dá
contrapartida financeira
•  Contribui para aprovar o projeto via edital público
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Projetos de PD&I do lab.
Idealize/Decom/UFOP
Projetos em andamento
1.  Uma máquina para recomendação de conteúdo,
2. 
3. 
4. 
5. 
propaganda e produto
Olhos da Cidade: Inteligência Computacional Aplicada à
Gestão de Trânsito
Radialize.com.br: remodelando a forma como se usa o
rádio
WIM (Web Information Mining Model) – uma ferramenta
para mineração de dados estruturados e não
estruturados
Twitticando: pesquisa de dados do Twitter com
gravação de consultas para coleta descentralizada
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
1. Uma máquina para recomendação de
conteúdo, propaganda e produto
•  Projeto aprovado no CNPq pela empresa upLexis
•  Minha contribuição na escrita
•  Edital CNPq RHAE – Pesquisador na Empresa
•  Recursos recebidos (todos por 24 meses):
•  2 bolsistas SET (mestre), 2 bolsistas DTI (graduados), 2
bolsistas ITI (graduandos)
•  n bolsistas estagiários upLexis (graduandos)
•  Valores:
•  R$200.000,00 do CNPq
•  R$120.000,00 da upLexis
•  Mistura dos modelos de pesquisador apoiando projeto
da empresa e empresa investindo em PD&I
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Status do projeto
•  Framework desenvolvido, livre e de código aberto:
•  IRF – Idealize Recommendation Framework
•  Protótipos desenvolvidos
•  Recomendação temática de produtos (por ex. livros)
•  Recomendação de conteúdo
•  Framework disponível para qualquer outra aplicação de
recomendação! Ex.:
•  Recomendação de pessoas para vagas de emprego
•  Recomendação de pessoas para pessoas
•  Recomendação de artigos científicos
•  Recomendação de música
•  Recomendação para TV digital e interativa
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2. Olhos da Cidade: Inteligência
Computacional Aplicada à Gestão de
Trânsito
•  Projeto aprovado no CNPq – edital PD&I em transportes
•  Com o apoio e contrapartida econômica da BHTRANS
•  Valores
•  R$200.000,00 para capital
•  R$50.000,00 para custeio
•  Nove professores doutores do DECOM/UFOP envolvidos (+
3 da UFAL), em várias áreas da computação:
•  Redes sem fio, redes de sensores, computação de alto desempenho,
processamento digital de imagens, visão computacional, mineração
de dados, otimização, geoprocessamento, realidade virtual, realidade
aumentada
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Hipótese
•  É possível ter um sistema barato de câmeras interligadas,
com grande cobertura, que seja capaz de processar as
imagens para fiscalização automática e descoberta de
padrões para suporte à gerência e operação do trânsito
Monitoramento por área, não por pontos isolados
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Benefícios
1.  Fiscalização total – em larga escala
2.  Forte apoio a operação do trânsito
3.  Inclusão de novas regras/leis, inviáveis hoje em dia
4.  Aquisição e tratamento de grande volume de dados
5.  Imagens das câmeras poderão ser analisadas por
humano
6.  Suporte ao transporte público
7.  Disponibilização de informações para motoristas
8.  Etc.
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
3. Radialize
•  Projeto financiado pelo CNPq, edital PD&I em TI
•  Valor
•  R$95.000,00, principalmente bolsas
•  Quatro professores do Decom/UFOP envolvidos
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Características do Rádio
•  Limitação geográfica de transmissão
•  Programação musical, conteúdo e propaganda locais
•  Transmissão broadcasting
•  Comunicação unidirecional
•  Difícil ter feedback do usuário
•  Poucos transmissores para muitos receptores
•  radialize.com.br
•  Entre e registre para uso em breve (provavelmente
início do ano que vem)
•  Serviço de recomendação de rádios e músicas, rede
social, games, e muito mais!
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4. WIM (Web Information Mining Model)
• 
Ferramenta para facilitar a prototipagem de
aplicações em mineração de dados Web
• 
Acoplada à base de dados corporativa
Objetivo específico (nada ambicioso…)
• 
• 
Desenvolver uma ferramenta de BI para dados não
estruturados; principalmente dados Web
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
5. Twitticando
•  Extensão de um projeto coordenado pelo prof. Fabrício
Benevenuto
•  Financiado pelo Bolsa UOL
•  Executado no laboratório Idealize
•  Proposta de usar de uma base de dados única com
grande representação dos tweetts gerados até agosto
de 2009
•  Extensão para coleta de dados em diversas redes
sociais
•  Mineração de opinião por localização e data
Semana Inaugural do Mestrado em Computação – DECOM/UFOP – 1º de março de 2010
Outras aplicações ou componentes
Em processamento digital de imagens:
• 
• 
Componente de reconhecimento de placa de veículos
Em processamento de sinais
• 
• 
• 
Identificação de conteúdo em mídia digital
Projeto de interesse da banda Skank (Haroldo Ferretti e
Henrique Portugal)
• 
Induzido pelo Radialize
Em projeto de hardware
• 
• 
Um framework adaptável para monitoramento de eventos
na cidade
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Artigos científicos
•  O Idealize também faz paper!
•  Alunos de mestrado
•  Todos ou já produziram ou estão produzindo paper
•  Principais trabalhos em submissão/avaliação:
•  Artigo submetido para revista A2 com prof. Reinaldo Fortes
•  Artigo em submissão com prof. Fabricio Benevenuto para
revista B1
•  Artigo em submissão com aluno Felipe Melo para revista A1
•  Este é parte dos resultados de meu doutorado
•  Com melhorias de escalabilidade como parte da dissertação do Felipe
•  Em processo de registro como orientador externo no
programa de doutorado da Eng. Elétrica, da UFMG
Parêntesis:
Induzindo o processo de criação
•  “requisito para gerar tecnologia: trazer
um benefício real para a sociedade”
•  Enxergue os problemas à sua volta:
•  Dos pequenos…
•  Sachê de condimentos
•  Aos grandes…
•  O corpo humano é perfeito?
•  Cuidado para não criar a tecnologia errada
•  Muitas vezes induzida pela necessidade de baixo custo
•  Ex. Lâmpadas avermelhadas, TV de plama
III Jornada Científica (JECT) e I Workshop de Inovação Tecnológica do Centro-Oeste Mineiro (WITCOM) – out. 2011
Obrigado!
Prof. Álvaro R. Pereira Jr.
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Lattes: http://lattes.cnpq.br/9350793734509585