Vitor Pamplona

Innovation on Vision: Imaging , Enhancement and Simulation

Concebendo Ideias

A velocidade da concepção de novas (originais, inesperadas,...) boas (úteis, apropriadas,...) ideias é o que define os profissionais de sucesso. Seja na indústria ou na academia, o pensamento criativo não só instiga novos produtos, como mantem o ambiente agradável e renovado (Por um Ócio mais Criativo). Na esfera social, a criatividade pode conduzir a novas descobertas científicas, novos movimentos de arte, novas invenções tecnológicas e novos paradigmais sociais. Indivíduos, organizações e sociedades devem adaptar os recursos existentes às novas demandas, a fim de manter-se competitivos comercialmente 1 .

A metodologia que eu descreverei neste post pode ser apenas mais uma entre tantas, mas é a que mais se aproxima do meu feeling e aquela que, de certa forma, formalizou a minha estratégia. Ela foi montada pelo professor Ramesh Raskar no MIT há alguns anos e é usada frequentemente por seu grupo de trabalho.

As seis dimensões de Raskar (se lê Ráskar)

 A metodologia assume a recém invenção, descoberta ou lançamento de um produto ou conceito X e questiona: o que vem após X? Qual o próximo passo? O que fazer agora, dado que X foi descoberto? X pode ser um produto, um artigo, uma patente, ou um conceito, próprio ou de terceiros, não importa.  

A existência de X representa uma nova oportunidade de negócios e inovação, pra quem for suficientemente criativo, claro. As seis dimensões de Raskar são seis maneiras de pensar em novas ideias e estão sumarizadas no hexagrama ao lado, onde cada um dos vértices representa uma dimensão conceitual a ser explorada:

X + Y : Fusão de X com Y;
- X : Inverter X e trabalhar na direção oposta;
X d : Aumentar os graus de liberdade;
X ↑ : Dado uma ferramenta, encontre as aplicações;
X ↓ : Dado uma aplicação / problema, encontre as ferramentas;
X + + : Adicionar um adjetivo a X, tornando-o melhor.

Z = X + Y  

Priest Georges Lemaître and Albert Einstein A fusão conceitual ocorre quando dois produtos existentes X e Y, e de áreas distintas, são unidos para a criação de um terceiro produto Z. Quanto mais distintos forem X e Y, mais impactante é o resultado de Z e, portanto, mais valor comercial / acadêmico Z terá. Diferente de uma integração simples, a fusão entrelaça X e Y de uma forma que ajudem um ao outro. Por exemplo, unir um telefone celular com uma câmera digital no mesmo aparelho é integração. A câmera digital acessar um serviço na internet através da rede do celular, onde o serviço retorna a melhor configuração da câmera para o ambiente atual, é fusão. Da mesma forma, esta maneira de pensar pode unir diferentes campos de pesquisa e diferentes modelos de negócio em prol de algo novo.

Exemplos:  

Dado que se tenha X, liste os possíveis parceiros de X e as diferentes formas de fusão. Liste os dispositivos do futuro (possíveis Zs) e leia muitos livros de outras áreas de atuação. Lembre-se, pode ser uma ideia maluca no início, mas se ela desenvolver-se bem há uma grande chance de virar um produto de sucesso.

Z = - X

 O oposto de X é normalmente difícil de ser imaginado em primeira instância. Por exemplo, o oposto direto de uma câmera digital é um projetor: o primeiro captura uma imagem do mundo e a armazena, enquanto que o segundo tem uma imagem armazenada e a projeta no mundo real. Dualidades como esta existem em muitos produtos e em técnicas, algoritmos e metodologias. Se um algoritmo é executado durante a captura, o inverso deste algoritmo pode ser usado na projeção.

Outra maneira de fazer o oposto é analisar o hype da indústria ou academia e seguir em uma direção diferente. Se todo mundo busca celulares com mais processamento, porque não lançar algo com menos processamento, mas com alguma característica a mais (iPhone)? Lembre-se muitas vezes, menos é melhor (SMS).

Exemplos:

  • Até 2004 o poder computacional dos processadores aumentou exponencialmente (Moore's Law). A partir de 2004, as empresas seguiram uma linha diferente, onde o paralelismo é mais importante que o poder de processamento.

  • Quando o mundo caminhava para a integração total em um único dispositivo móvel, a Amazon lançou o Kindle, um dispositivo específico para leitura e só.

  • Apesar de todos os esforços dos cientistas e engenheiros para criar o video phone, a moda não pegou. Ao invés disso, muitos usuários preferiram abandonar a voz e voltar ao texto (SMS).

  • Ao invés de usar um dispositivo engenhoso para colocar tags em suas imagens, o Google desenvolveu um jogo onde você compete com outra pessoa para descobrir quem adiciona mais tags em uma única imagem.

  • Em sistemas de motion tracking, o ator sempre possui marcas no corpo para facilitar o rastreamento das câmeras posicionadas ao seu redor. O que acontece quando ao invés de marcas, colocamos as câmeras no corpo do ator?  

  • Ao invés de criar a camera digital com a melhor qualidade de imagem do planeta, porque não criar uma câmera digital que captura caricaturas/desenhos?

Assim como a dimensão anterior, o objetivo é surpreender. Nadar contra a maré. Apesar desta linha ser difícil de acontecer sem que a pessoa tenha ciência que ela existe, com o passar do tempo, o raciocínio por produtos inversos acaba virando frequente, e você se acostuma a pensar desta forma em todas as empreitadas.

Dica de leitura “ Why Not? ”, de Barry Nalebuff e Ian Ayres

Z = X d

 Aumentar a dimensionalidade do problema é uma técnica clássica da pesquisa científica. Se você tem um algoritmo baseado em imagens (2D), a extensão dele para vídeos (3D) gera um novo produto ou, neste caso, artigo. Esta linha de pensamento de fato generaliza produtos. Ao adicionar uma dimensão, o produto atende a uma classe maior de problemas, incluindo a inicial.

Exemplos:

  • Se X é um modelo de física óptica, pode-se adaptar X para suportar qualquer onda eletromagnética: som, raios-x, etc (link ainda não disponível).
  • Se X é um iPod, Z pode ser o suporte a vídeos, jogos ou aplicações médicas no aparelho. Cada um destes grupos de aplicações é uma nova dimensão.

  • Se X é o Google Maps, pontos turísticos e comerciais, informações de tráfico e o street view são 3 novas dimensões.

A dica aqui é listar todas as dimensões do problema em questão e mapear o que já foi feito para cada uma delas. Lembre-se que as dimensões extras podem ser ortogonais ou não e que adicionar dimensão é diferente de apenas incrementar X. Novas dimensões permitem criar um produto cartesiano de todas as possibilidades.

Z = X ↓

 Dado um prego, encontre o melhor martelo. Dado um aplicação ou problema, busque as técnicas que possam resolvê-lo. É muito provável que as técnicas usadas para criar X não sejam as únicas disponíveis. Explore outras possibilidades de produzir X. Técnicas mais baratas, mais limpas ou rápidas que a usada atualmente. Mesmo que a solução não seja a melhor, em casos de patentes, por exemplo, ela te permitirá criar produtos competitivos a X sem pagar royalties. A academia é campeã nesta abordagem. Para todo o problema existe mais de uma solução publicada onde o resultado é semelhante mas produzido com técnicas diferentes.

Exemplos:

  • Para ajustes de cor em fotografias, as técnicas variam desde ajuste de brilho e contraste até métodos que buscam imagens semelhantes na internet para recolorir a imagem atual.

  • Soluções de mobilidade com a família vão desde motocicletas a caminhões trailer.

  • Solução para sistemas operacionais existem desde gratuitas até bem caras.

Buscar novas ferramentas nem sempre é simples, demanda muito estudo e felling em áreas desconhecidas. Mantenha-se informado sobre os novos lançamentos de áreas que para você se transformam em ferramentas.

Z = X ↑

 Dado um martelo, encontre os pregos. O inverso da estratégia anterior. Dado que você possui X, considere X uma ferramenta e procure uma aplicação para X, onde o resultado possa ser alcançado de forma mais eficiente que a atual. Aplicar X em outras áreas é algo que artistas adoram fazer. Use X para atender uma demanda que ninguém nunca pensou. Crie um problema que antes não existia ou não era percebido.

Exemplos:

Se X for uma ferramenta, mostre e disponibilize a ferramenta para outras áreas de pesquisa. Se X for proveniente de outra área, tente encaixá-lo em uma de suas expertises. Uma lista de problemas da área é sempre importante nestas horas.

Z = X + + ou Z = adjetivo + X

 Esta é a dimensão mais comum encontrada. Dado X, basta alterar X em busca de melhorias adicionando adjetivos. Mais rápido, mais barato, mais limpo, mais leve, menor, maior, mais qualidade, mais informação. Procure e liste as palavras-chave da área, exemplo: temporalmente coerente, hierárquico, adaptativo, paralelizado, distribuído, real-time, contextual, etc.

Exemplos:

A dica para esta dimensão é explorar as assunções e limitações do problema e da técnica. No entanto, antes de começar verifique a quantidade de palavras chave publicadas para o X em questão. Se já há muitas palavras-chave, a nova abordagem a não chamará muita atenção.

Armadilhas

As seis dimensões não são as únicas e cada uma delas tem seus riscos. A metodologia foi criada para ser um treinamento mental, não para ser a resposta definitiva para o pensamento criativo.

Lembre-se que uma ideia raramente é desenvolvida em uma única parte do planeta. As pessoas tem ideias semelhantes ao mesmo tempo. Coloca o nome na história aquela que implementar a ideia primeiro.

Procure sempre fundir coisas distintas. Evite trabalhos que revelam-se um mero pipeline de técnicas, sem qualquer integração entre elas. Não siga o hype, há muita competição e os prêmios não são bons. Ao invés, crie o novo hype.

Pensar diferente nem sempre é inovar. Afinal, todos nós pensamos de maneira diferente uns dos outros. Abordagens diferentes, também não são sinônimos de abordagens melhores. No entanto, o exercício de pensar diferente, a longo prazo, sempre traz benefícios.

Cuidado com os desafios. Escalar uma montanha é um desafio tremendo, pode até te trazer um sentimento de satisfação ao cumprir o objetivo, mas somente os primeiros que chegaram lá serão lembrados. Os outros, trabalharam a toa.

Dicas comuns:  

Think outside the box é uma conhecida expressão que instiga os inventores a pensar diferente, em um novo contexto, uma nova perspectiva. Se você é o autor principal do trabalho, ou está envolvido demais no processo, é provável que você esteja dentro de uma caixa preta, sem saída ou de um labirinto, complexo demais para sair. Converse com seus colegas, pois eles estarão te observando de cima, numa visão privilegiada, e podem te dar sugestões dos caminhos corretos a seguir.

Certo dia Cristóvão Colombo, depois de ouvir que descobrir as Américas não tinha sido um feito muito importante, desafiou seus críticos a fazer com que um ovo de galinha ficasse em pé (com o lado gordinho pra baixo e a ponta pra cima) sobre uma superfície plana por 5 minutos sem usar nenhum outro objeto. Após a desistência de seus críticos, Cristóvão pegou o ovo e bateu levemente na mesa, quebrando a parte de baixo, mas fazendo-a ficar plana. O ovo, apesar de quebrado, ficou em pé. Dica: nem sempre as restrições que não foram escritas de fato existem.

Keep it simple, stupid (KISS) é uma frequente expressão da área de desenvolvimento de software. Quando uma ideia é complicada demais ou muito complexa, dificilmente será utilizada por alguém além do inventor. Uma invenção de sucesso não é só nova e brilhante, também deve ser simples de reproduzir. Lembrem-se, as melhores ideias são muito mais simples do que o processo de colocá-las em um museu.

Liderança  

As seis dimensões de Raskar também podem ser aplicadas a pessoas, conduzindo-as a inovação:

X + Y : Una pessoas com backgrounds completamente diferentes. Faça-as trabalhar no mesmo projeto.
X ↑ : Aplique pessoas em outras áreas. Envie seus profissionais para outros setores ou para estágios em outras faculdades / empresas. Vivenciando uma outra realidade, além de tirar férias da realidade atual, elas voltam cheias de novas ideias.
X ↓ : Permita que as pessoas explorem diferentes ferramentas de trabalho. Ter um hall de ferramentas a disposição aumenta a performance e a disposição dos funcionários.
- X : Contrate os opostos. Diversidade e discussão são sempre positivos.
X d : Mantenha pessoas trabalhando em paralelo em mais de um projeto.
X + + : Instigue a participação em cursos e palestras da área.

Descoberta vs Invenção

Invenção é aquilo que se pode planejar, pensar muito a respeito e ainda não ter a resposta. É um problema comum e conhecido que os pesquisadores tentam resolver. Exemplo: Muitos homens gastaram suas vidas pesquisando formas de criar o avião. O mesmo acontece hoje com a cura da AIDS e o do Câncer.

Descoberta é algo que acontece quase que por acaso. Ao trabalhar num projeto, acaba-se identificando outros problemas e soluções. Em uma descoberta, a solução é, na verdade, descobrir o problema. Assim que o problema é descoberto, a solução já existe. Exemplo: Colombo descobriu as Américas quando tentava criar uma nova roda para a Índia. Duvido que alguém planejou a invenção do fogo, ou a invenção da roda.

Desta forma, uma das técnicas de inovação é incitar a descoberta por meio de um trabalho inventivo relacionado. O processo inventivo pode ser visto como um trabalho de engenharia, por exemplo, construir o Large Hadron Collider. Durante a construção, vários problemas ocorreram e várias descobertas aconteceram. Incitar o processo inventivo é uma das melhores formas de inovar, e é a principal técnica usada no MIT.  

Exercício

Dado que X é a teoria das dimensões de Raskar, derive as novas possibilidades de teorias.  

The following pages are talking about "Concebendo Ideias":

Posted in Jun 5, 2010 by Vitor Pamplona - Edit - History

Showing Comments

Vou ler em 2 etapas, bem legal mas meio grande para uma terça de carnaval rs.

Apenas um comentário sobre o trecho: " Se X é um modelo de física óptica, pode-se adaptar X para suportar qualquer onda eletromagnética: som, raios-x, etc (link ainda não disponível). "

Da forma como está escrito, parece que o som é uma onda eletromagnética, e isso não é verdade.

Sobre o comentário em si, se X é um modelo de física óptica (aqui estou considerando apenas óptica geométrica), então acho que não se pode adaptar X para suportar qualquer onda eletromagnética, mas sim apenas aquelas em que o comprimento de onda é (muito) menor do que as dimensões dos objetos disponíveis. Se precisar de um link, veja algumas aplicações do algoritmo ray-tracing para propagação de ondas eletromagnéticas.

[] ' s
Max

- - Max

- - Posted in Feb 16, 2010 by 189.38.35.10

Hey Max,

Concordo, generalizei d +:)

[] s

- - Vitor Pamplona

- - Posted in Feb 16, 2010 by 18.85.54.44

you is fdp!!!

- - jhon walking

- - Posted in Sep 17, 2010 by 201.28.39.220

Great post!

- - Mike

- - Posted in Dec 13, 2010 by 18.85.54.250

Parabéns! Muito bom esse artigo.

Ampliou bastante os meus horizontes.

Mesmo sendo tão generalizado, foi formatado de maneira perfeita para eu obter novas idéias.

- - Jhonathan Wyterlin

- - Posted in Jul 5, 2011 by 200.149.233.202

Isso aê man, visão além do alcance, como diria Lion (Thundercats).

- - Deocleciano

- - Posted in Aug 31, 2011 by 200.168.42.198

Muito bom! Parabéns!

- - Robério

- - Posted in Nov 8, 2011 by 177.18.238.162

Loved! You should re-write it in english.

- - Lawrence

- - Posted in Feb 3, 2012 by 177.97.78.82

Fantastico artigo, Vitor. Para mim o Ramesh Raskar eh um dos maiores genios da atualidade, mas infelizmente acho suas contribuições vão demorar bem mais pra ter o devido reconheconhecimento, até do vão demorar que para chegar ao mercado!

Eu não conhecia esse paradigma e achei fantástico. Eu ainda estou na graduação, com 19 anos, mas espero em breve poder contribuir com minhas próprias inovações!

Bom, deixa eu dar minha contribuição (não tenho ambição de chamar de outra dimensao) que eu acho que pode ser util na engenharia e matematica (ou comp.sci)
X? Y: Z
Dada uma incerteza Y de X, troque-a pela incerteza de Z, capaz de gerar Y.
Um exemplo eh um algoritmo de um caras do MIT que troca a incerteza sobre a taxa de erros do wi-fi (força do sinal) - - que permite a transmissão de dados sem erros - - pela incerteza na taxa de variação do sinal. E acontece que a taxa de variação é razoavelmente bem comportada. Note que o problema é exatamente o mesmo, apenas o domínio foi ´ transformado matematicamente ´.
Ou mais recentemente atacaram o mesmo problema trocando a incerteza na taxa de variacao pela incerteza na velocidade e no meio eletromagnetico entre o dispositivo movel e a antena. E a velocidade pode ser obtida por outros meios, como indoor location systems.

Mais um ponto: eu acredito fortemente que criatividade eh 99% aprendizado e suor. Essas tecnicas sao aprendidas e aperfeicoadas ao longo de uma vida.
Eu tento guardar muito bem todas esse aprendizado, reforcando-o constantemente para nos mesmos (por exemplo, escrevendo sobre ele como vc fez) e tentar aplica-lo constantemente.

As vezes a gente esquece como tudo esta esperando para ser revolucionado, como as ideias e solucoes geniais estao esperando ser encontradas e deixamos a oportunidade passar ou ficamos implementando o que ja foi feito. A criatividade é a ferramente que possibilita tudo isso. E é uma das coisas mais ridiculamente prazerosa e recompensante que existe nessa vida.


- - Gustavo

- - Posted in Jul 18, 2012 by 186.220.198.113

' Armadilha ' do artigo: Escalar uma montanha é um desafio tremendo, pode até te trazer um sentimento de satisfação ao cumprir o objetivo, mas somente os primeiros que chegaram lá serão lembrados.

Acreditrar que so inovacao vem antes de implementacao de ideias concebidas e que geram sintonia para obter resultados objetivos acima de tudo me parece um pouco sonhador e fora do mundo corporativo. Admiro e defendo a inovacao mas defendo o Pragmatismo sempre.

Person

- - Person

- - Posted in Oct 15, 2012 by 187.66.16.142

' Armadilha ' do artigo: Escalar uma montanha é um desafio tremendo, pode até te trazer um sentimento de satisfação ao cumprir o objetivo, mas somente os primeiros que chegaram lá serão lembrados.

Acreditrar que so inovacao vem antes de implementacao de ideias concebidas e que geram sintonia para obter resultados objetivos acima de tudo me parece um pouco sonhador e fora do mundo corporativo. Admiro e defendo a inovacao mas defendo o Pragmatismo sempre.

- - Person

- - Posted in Oct 15, 2012 by 187.66.16.142

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