Carlos Magno Corrêa Dias*
Inteligência Artificial (IA), Sistemas Ciber-Físicos (“Cyber-Physical Systems”-CPS), Transformação Digital, Computação Quântica, Redes Neurais Artificiais, Controle e Automação, Modelagem e Simulação Eletrônica, Criptografia, Análise de Dados, Engenharia do Software, Algoritmos e Complexidade Computacional, Otimização, Redes Digitais, dentre tantas outras “ferramentas tecnológicas” ou “inovações tecnológicas”, fundamentais atualmente e sem as quais a vida das pessoas não seria mais possível, não poderiam existir sem o advento (e o desenvolvimento) da Lógica Matemática a qual tem sua origem há cerca de 2.400 (dois mil e quatrocentos) anos.
Na verdade, desenvolver, validar e implementar quaisquer das mencionadas "Tecnologias Emergentes" ou "Tecnologias de Inovação" chamadas, também, "Tecnologias Disruptivas", objetivando o funcionamento do mundo sem a base científica e técnica determinada pela Lógica Matemática é, simplesmente, impensável.
Meio que sem muita controvérsia há um (quase) consenso universal que não haveria o atual desenvolvimento e o progresso modernos que a humanidade experimenta sem a existência da Lógica Matemática. O conjunto das inovações tecnológicas e das ferramentas tecnológicas avançadas que estão moldando o futuro das Ciências, das Engenharias e das próprias Tecnologias (e de toda Sociedade), como um todo, não ocorria sem a Lógica Matemática, sem os Cálculos Lógicos e/ou sem a Álgebra da Lógica que bem permitem inovar e criar soluções inolvidáveis a cada novo dia.
Por séculos a Lógica Matemática (em alguns consensos chamada de Lógica Formal ou Lógica Analítica) mostrou ser fundação subjacente para, praticamente, todas as "Tecnologias Emergentes" ("Tecnologias Disruptivas") centradas na inovação sejam elas analógicas (aquelas cujas informações são transmitidas por variações contínuas de sinais físicos que varia, em função do tempo) ou digitais (sistemas baseados em representação das informações por meio valores discretos - descontínuos - geralmente em formato binário variando no tempo e na amplitude).
A Lógica Matemática sempre permaneceu central no desenvolvimento e na implementação dos avanços tecnológicos e científicos. Sem a Lógica Formal a base científica e técnica dos principais avanços seria significativamente enfraquecida. Sem a Lógica Matemática seria difícil, senão impossível, sequer imaginar desenvolvimentos de ponta essenciais para a vida moderna.
Não haveria, então, sem a Lógica Matemática, algoritmos matemáticos complexos para processar dados e tomar decisões muito mais rapidamente que a mente humana (IA); a combinação entre sistemas de computação e componentes físicos coordenados pela modelagem matemática (CPS); a transformação processos de negócios por meio de princípios matemáticos; a associação bem-sucedida dos conceitos de Mecânica Quântica com Matemática Avançada; a segurança digital dependente de algoritmos criptográficos; a enorme transformação de grandes volumes de dados em informações úteis; a simulação artificial e eficiente dos neurônios humanos com base em funções matemáticas; dentre tantas outros avanços.
Mas, é claro, a Lógica Matemática, enquanto teoria formal, analítica, não gerou os formidáveis e inolvidáveis, inovadores, produtos tecnológicos avançados que se proliferam na atualidade. Foi necessário o desenvolvimento de modelos suficientemente poderosos para serem aplicados no mundo real e processar as transformações experimentadas seguidamente. Neste sentido, surge e se amplia a cada tempo a denominada Engenharia Lógica (ou Engenharia Inferencial) a qual é apenas condicionante, mas determinante.
Ressalte-se, a propósito, que obras como “A lógica matemática enquanto agente transformador dos processos inferenciais em matemática superior” (ISBN: 85-900661-2-6) de 1999; “Compêndios de matemática e lógica matemática: uma abordagem extemporânea” (ISBN: 85-900661-4-2) de 1999; e, “Lógica matemática: introdução ao cálculo proposicional” (ISBN: 85-900661-3-4) de 1999, deram origem, propriamente, aos fundamentos da Engenharia Lógica a seguir considerada.
Entretanto, há de se salientar, também, que os fundamentos para a Engenharia Lógica são fruto, na verdade, de seguidas concepções moldadas continuamente a partir da origem da Lógica Formal e possui o objetivo maior de gerar transformações na forma de se pensar o engendramento de soluções eficientes para os problemas do mundo real centrado em processos automáticos de cálculo e de inferências.
Em função, também, das relações de impregnação mútuas entre a Inteligência Lógica (um dos sete tipos de inteligência e que está fortemente relacionada ao lado direito do cérebro) e a Engenharia tradicional, a particular Engenharia Lógica em tela é proposta como área de conhecimento para gerar o desenvolvimento de métodos e técnicas para avaliação e correção formal de raciocínios centrados na Computabilidade dos Cálculos Lógicos (Cálculo Proposicional e Cálculo dos Predicados). A Engenharia Inferencial tornou-se uma forma estrita de Engenharia a qual possibilita produzir modelos formais de solução de problemas equacionáveis algébrica e logicamente, bem como, produzir dispositivos automáticos para aferir a validade de raciocínios dedutivos.
Muito amplamente considerado, pode-se afirmar que a Engenharia Lógica, enquanto baseada nos fundamentos da Lógica Formal, objetiva a geração de conhecimento para avaliação sistêmica tanto da legitimidade quanto da consistência de sistemas inteligentes para engendrar soluções e aproximações cada vez mais acentuadas entre as esferas físicas e digitais que transformam continuamente o mundo atualmente.
É pretensão da Engenharia Lógica o estabelecimento de uma Lógica Condicional entre as Ciências e as Tecnologias para, de forma conjuntiva, perspectivar novas extensões e evitar os erros cometidos ao se tratar as Ciências e as Tecnologias com distanciamentos os quais, em muito, vem delimitar e/ou comprometer desenvolvimentos e progressos possíveis.
A não aproximação (constante e contínua) entre o conhecimento desenvolvido no mundo das “possibilidades” (próprio das Tecnologias) e o mundo das “certezas” (particular das Ciências), em associação com o não estudo prévio da lógica dos procedimentos envolvidos, tem gerado restrições no sentido de se obter uma maior ampliação de soluções, contribuindo para o estabelecimento de limitações científicas e impedimentos tecnológicos.
Para dirimir (ou antes amenizar) muitas das dificuldades oriundas da constatação apresentada no parágrafo precedente, tem-se na Engenharia Lógica, centrada na Álgebra da Lógica e nos Cálculos Lógicos, uma significativa mudança de paradigma quanto ao engendrar soluções dado que exige, como condição preliminar, o necessário estudo lógico (Análise Lógica) das condições iniciais dos problemas a resolver. A Engenharia Lógica aplicada é um “conhecimento antes do conhecimento” ao considerar premissas lógicas formais no todo a analisar para além do conhecimento técnico específico de cada área de possível aplicação.
Os pressupostos da Engenharia Lógica determinam, também, os fundamentos lógicos e necessários das Revoluções Industriais e das Ondas de Inovação no que compete, especificamente, à necessária fusão de tecnologias e combinação de objetos físicos com metadados, como, facilmente, se pode comprovar.
Considerando os métodos e técnicas formais de avaliação e de correção de processos ou de serviços decorrentes dos estudos e pesquisas desenvolvidas em Engenharia Lógica, priorizando a aquisição de conhecimento logicamente estruturado, existem vantagens decorrentes de tais técnicas e métodos quando aplicadas em quaisquer setores, particularmente da Indústria, que objetivam, de um lado, a otimização dos processos e serviços e, de outro, que obrigam evidenciar as possíveis contradições existentes para a imediata correção quando se venha pretender a necessária otimização do sistema avaliado como um todo.
Dentre os diversos procedimentos possíveis para avaliação lógica das soluções de problemas do mundo real com utilização dos recursos da Engenharia Lógica tem-se o processo da Decodificação-Codificação Lógica Inferencial o qual consiste, em linhas muitos gerais, basicamente, em três momentos, sendo que o primeiro deles está baseado na decodificação (formal ou formalizada) dos processos e/ou serviços desenvolvidos para transformação dos mesmos em estruturas simbólicas independentes da materialidade (usual) das estruturas manipuladas fisicamente.
Assim sendo, as rotinas ou atividades dos distintos setores em análise são transformadas em “códigos” (sequências de instruções ou símbolos usados para comunicação, programação ou encriptação) os quais agrupados em sentenças analíticas passam a constituir informações bivalentes e dicotômicas de uma linguagem artificial estrita e determinante (representativa da realidade, mas subjacente à realidade) que sofrerá a ação de uma álgebra (de um cálculo com operações e relações previamente estruturadas) segundo propriedades lógicas e matemáticas específicas criadas para se avaliar a consistência e a validade dos modelos analíticos construídos.
“Alfa premissas devem, necessariamente, conduzir a beta conclusões em um processo recursivo ilimitado (infinito)”.
Em uma segunda fase, as sentenças formais geradas são avaliadas segundo as restrições do modelo formal gerado objetivando a consistência, a unicidade, a correção e a completude total para obtenção da otimização, eliminando todos os agentes que, eventualmente, não venham garantir a correção final do sistema como um todo. São assim, a partir do mapeamento do problema em estudo, estruturados diversos argumentos dedutivos (finitos) que são postos em análise para eliminar qualquer procedimento que venha gerar contradição (“erro”) no sistema como um todo.
Depurado o modelo, retirado tudo aquilo que é desnecessário, constrói-se uma “máquina” formal (dissociada da materialidade ou da realidade, mas representativa da realidade) que permitirá ser gerenciada sob a ótica da consistência para garantir resultados ótimos, modelo este que, também, permitirá garantir escolhas dependendo dos rumos que se objetive seguir. O problema do usuário é, então, transformado em um conjunto de fórmulas proposicionais (passíveis de predicação bivalente e dicotômica, em tempo real) que se relacionam para manter a lógica e a consistência pretendida.
Em uma terceira fase, fase “ad infinito”, é construído um mapa de decisão formal o qual, centrado na concepção de deduções sucessivas, identifica estritamente o conjunto finito de informações (não prolixas, mas imprescindíveis, únicas), ditas premissas da realidade do usuário, de forma a ser sempre possível gerar novas conclusões (ou resultados) ou prever futuras consequências as quais, por sua vez, passarão a integrar o conjunto inicial de informações formando um novo núcleo mais potente que obrigará, na sequência do desenvolvimento, novas consequências; num processo sucessivo recursivo de detalhamento e evolução contínua.
Cada nova conclusão retorna ao sistema, na próxima interação, como premissa (acrescida, identificada) que será arrolada com as premissas anteriores, no passo posterior, para gerar outra conclusão, num ciclo que se repete eternamente, mas que tem ponto de parada a qualquer instante.
O modelo proposto tem na variabilidade ilimitada e extensão infinita algumas das principais vantagens e se mostra permeando já diversas das “Tecnologias Disruptivas” ("Tecnologias Emergentes"), tais quais as previamente consideradas, de forma que as perspectivas futuras são de intensificar ainda mais as relações de impregnação entre as Ciências e as Tecnologias, bem como garantir imbricações causais cada vez mais potentes e precisas entre o físico e digital.
Continuamente, então, as possibilidades se ampliam na medida que novas pesquisas e estudos vão sendo realizados no campo da Engenharia Lógica. Além de produtos específicos, diversos artigos científicos e/ou tecnológicos, bem como livros, vão sendo divulgados quer divulgando os resultados ou, antes, apresentando as bases formais (analíticas) das teorias sobre as quais a Engenharia Lógica é construída; tal é o caso, por exemplo, das obras “Lógica sentencial” (ISBN: 978-85-88925-21-2) e “Cálculo lógico inferencial” (ISBN: 978-85-88925-18-2), livros publicados em 2013, nos quais é apresentado o tratamento formal dos cálculos lógicos para a estruturação de uma analítica forte mais estrita para o tratamento lógico da legitimidade de argumentos dedutivos sentenciais decodificados.
De outro lado e em particular, no “Projeto de Inovação e Desenvolvimento Tecnológico em Engenharia Lógica” (“Logic Engineering”), desenvolvido no biênio 2013-2014, um Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento, foi estruturada uma estrita “Tecnologia Analítica de Decisão Otimizada” centrada na Lógica Formal (nos Cálculos Lógicos e na Álgebra da Lógica), na Teoria da Argumentação Dedutiva e na Análise Inferencial para a Enunciação, Avaliação e Resolução de Problemas, Processos ou Serviços do Mundo Real (em geral) e da Indústria (em particular), estabelecendo-se, categoricamente, os respectivos Métodos e Técnicas utilizados na Engenharia Lógica aqui considerada.
Cabe salientar que o projeto em referência foi motivado para possibilitar o estabelecimento de aproximações efetivas entre a Indústria e a Academia (Universidade), entre a Ciência e a Tecnologia; entendendo que a indústria e a academia devem (constante e continuamente) se unirem para a solução de problemas do mundo real afim de promover a geração de conhecimento útil e necessário para o desenvolvimento adequado das Nações e para a melhoria de vida das pessoas.
Mas, há de se observar, também, em complementação, que a Engenharia Lógica, repita-se: fortemente embasada na Logica Formal (Lógica Matemática), depende, em muito, de uma Filosofia, mais especificamente, de uma Filosofia da Matemática (como, aliás, não poderia ser diferente) dado ser um ramo da própria Matemática em última análise.
Assim sendo, na obra “Prolegômenos à filosofia da matemática” (ISBN: 978-85-88925-08-3), de 2010, é apresentada série de considerações que embasam a correspondente Filosofia da Engenharia Lógica sem, entretanto, especificar, detalhadamente, ponto a ponto, seus fundamentos “a priori”.
No correspondente livro é apresentado, de forma a mais clara possível, porém de maneira compendiada e (inevitavelmente) arbitrária, uma exposição que trata da evolução histórica da Matemática (e da Lógica) pondo em evidência as principais concepções filosóficas sobre a Matemática para, em paralelo, deixar evidências conceituais sobre posição filosófica dita “extemporânea” sobre a Matemática; a mesma utilizada na Engenharia Lógica para seu desenvolvimento.
“Prolegômenos à filosofia da matemática” não expõe uma particular Filosofia da Matemática e sequer menciona, explicitamente, uma “Filosofia da Engenharia Lógica”, mas considera os pressupostos necessários para se atingir um correspondente propósito “a posteriori”.
Grosso modo, pode-se dizer, entretanto, que a Engenharia Lógica, enquanto catalisadora para inovações tecnológicas que transformam indústrias e melhoram a qualidade de vida, é um meio emergente de saber e de engendramento que combina princípios da Lógica Matemática com a Engenharia para desenvolver sistemas e tecnologias mais eficientes e inteligentes. Centrada na ideia de desenvolvimento de algoritmos associados a modelos lógicos (inferenciais) que bem podem ser aplicados em diversas áreas, a Engenharia Lógica é fonte, por imediata consequência, de diversos benefícios.
No que diz respeito aos benefícios para a evolução tecnológica existem muitos pontos a considerar; merecendo destaque o uso da Engenharia Lógica para promover: (01) o desenvolvimento de algoritmos lógicos capazes de otimizar processos, reduzindo o tempo e os recursos necessários para realizar tarefas cada vez mais complexas; (02) avanços significativos em IA e aprendizado de máquina, permitindo a criação de sistemas mais inteligentes e adaptáveis; (03) a criação de modelos lógicos que podem ser usados para desenvolver sistemas de segurança mais robustos, protegendo dados e infraestruturas críticas; (04) maior aplicação da Lógica Matemática e da própria Matemática para aumentar a automação de processos, reduzindo a necessidade de intervenção humana em tarefas repetitivas; e, (05) a idealização de sistemas otimizados que podem contribuir para a sustentabilidade, reduzindo o consumo de energia e recursos naturais.
Mas, a despeito dos cinco exemplos precedentes de benfeitorias, como a Engenharia Lógica, geralmente, se aplica em todos os campos do saber nos quais as Tecnologias (e/ou as Ciências) envolvam processos de otimização; consistência de processos diretivos; produção de resultados necessários; novas possibilidades de ação ou direcionamentos; os campos de pesquisa, desenvolvimento e aplicação dos correspondentes modelos e técnicas se mostram cada vez mais ilimitados.
A Engenharia Lógica seguirá se concentrando no desenvolvimento e aplicação de sistemas lógicos e algoritmos para resolver problemas complexos envolvendo, direta ou indiretamente, os princípios da Lógica Matemática (as tautologias: Princípio da Identidade, Princípio da Não-Contradição, e Princípio do Terceiro Excluído) para criar soluções eficientes e eficazes.
No futuro próximo, a Engenharia Lógica continuará fundamental, crucial, para o avanço das Tecnologias e/ou das Ciências. Com o aumento da complexidade dos sistemas e a ampliação da demanda por soluções mais inteligentes e autônomas, a Engenharia Lógica permanecerá na vanguarda da inovação e desempenhará um papel importante na criação de sistemas sustentáveis e na resolução de problemas globais.
*Carlos Magno Corrêa Dias é professor, pesquisador, conselheiro consultivo do Conselho das Mil Cabeças da CNTU, conselheiro sênior do Conselho Paranaense de Cidadania Empresarial (CPCE) do Sistema Fiep, líder/fundador do Grupo de Pesquisa em Desenvolvimento Tecnológico e Científico em Engenharia e na Indústria (GPDTCEI) do CNPq, líder/fundador do Grupo de Pesquisa em Lógica e Filosofia da Ciência (GPLFC) do CNPq, personalidade empreendedora do Estado do Paraná pela Assembleia Legislativa do Estado do Paraná (Alep).
