Entendendo a Web3 e a Economia de Tokens

“Web3, uma nova iteração da World Wide Web baseada na tecnologia blockchain, que incorpora conceitos como descentralização e economia baseada em tokens, ou ainda, um ecossistema online descentralizado habilitado pela tecnologia blockchain, que conecta pessoas, lugares e coisas, sejam elas físicas ou digitais. A promessa é de uma internet centrada no usuário, interoperável, transparente e segura que pode criar novas economias, novas classes de produtos e novos serviços.”

1. O básico da Economia de Tokens

1.1 Uma nova Web surgindo: Web3

Enquanto o Web2 foi uma revolução de front-end – cuja interface com o usuário permitia somente navegação e leitura/escrita como em sites de e-commerce e mídia social, a Web3 é uma revolução de back-end –  que introduz uma camada de estado universal. É um conjunto de protocolos liderados pela blockchain, que pretendem reinventar a forma como a Internet é conectada no back-end, combinando a lógica da Internet com a lógica do computador.

A Internet que usamos hoje armazena e gerencia dados em servidores de instituições confiáveis. Na Web3, os dados são armazenados em várias cópias de uma rede P2P (par-a-par ou ponto-a-ponto), e as regras de gerenciamento são formalizadas no protocolo e garantidas pelo consenso da maioria de todos os participantes da rede, muitas vezes (mas nem sempre) incentivados com um token (que representa um ativo ou direito de acesso) de rede para suas atividades.

Ao contrário dos aplicativos centralizados executados em um único computador, os aplicativos descentralizados (Dapps) são executados em uma rede P2P de computadores. Eles existem desde o advento das redes P2P. Os aplicativos descentralizados não precisam necessariamente ser executados em uma blockchain.

Tanto a criptomoeda Bitcoin como a tecnologia blockchain subjacente não surgiram do nada. Elas estão enraizadas no início da história do computador e da Internet, construídas em décadas de pesquisa sobre redes de computadores, criptografia e teoria dos jogos.

1.2 Segurança dos Tokens: Criptografia

Criptografia é a prática e o estudo da comunicação segura na presença de terceiros. O objetivo é criar sistemas de informação que sejam resilientes contra espionagem, manipulação e outras formas de ataque.

A criptografia em blockchain é usada para identificar com confiança todos os atores da rede e permite a transparência das interações, mantendo a privacidade de todos os atores da rede.

A criptografia de chave pública é usada para provar a identidade de alguém com um conjunto de chaves criptográficas: uma chave privada e uma chave pública, que em combinação com uma transação cria nossa assinatura digital. Essa assinatura digital prova a propriedade de nossos tokens (criptomoedas ou outros ativos digitais) e nos permite controlá-los por meio de um software chamado “carteira” (wallet).

Semelhante a uma assinatura manuscrita, uma assinatura digital é usada para verificar se você é quem diz ser. Na blockchain do Bitcoin e em outras como a do Ethereum, as assinaturas digitais são funções matemáticas que fazem referência a um endereço de carteira específico que gerencia seus tokens em uma blockchain.

Uma função de hash é um algoritmo matemático que pode pegar qualquer tipo de entrada, como um texto (string), um arquivo de texto ou um arquivo de imagem, e o compila em uma string de saída de tamanho fixo chamada hash. É uma função unidirecional, o que significa que a única maneira de recriar os dados de entrada originais (mensagem) do hash é tentar todas as entradas possíveis para ver se elas produzem uma correspondência. Embora isso seja possível, é demorado e, portanto, caro.

Proof-of-Work” é o mecanismo de consenso usado na Rede Bitcoin para garantir que as transações enviadas pela rede sejam válidas. O objetivo desse mecanismo é evitar o gasto duplo de tokens e ataques ao sistema, assumindo que todos os atores da rede podem ser potencialmente corruptos. Os hashes são usados ​​para criar um quebra-cabeça matemático, que os atores da rede (nodes) precisam resolver para criar um bloco de transações verificadas. Esse processo é chamado de “mineração” e os “nós de mineração” precisam competir entre si para gerar um bloco válido de transações. Eles precisam realizar um trabalho computacional para resolver o quebra-cabeça, e é por isso que esse processo é chamado de “prova de trabalho”.

1.3 Bitcoin, Blockchain e outros: Gestão de Tokens

Blockchain é um livro-razão compartilhado e distribuído onde cópias imutáveis ​​e criptografadas das informações que são armazenadas em diversos computadores (nodes) da rede. Tais informações neste livro-razão geralmente consistem de blocos de registros de transações feitas. Qualquer registro envolvido não pode ser alterado retroativamente, sem a alteração de todos os blocos subsequentes.

Todos os participantes (nodes) da rede têm acesso igual aos mesmos dados em tempo real. As transações executadas na rede são transparentes para todos os atores e podem ser rastreadas até sua origem.

O livro razão, armazenado em todos os computadores da rede P2P, garante que cada unidade de valor seja transferida apenas uma vez. Ele atua como um notário digital e um carimbo de data/hora publicamente verificável.

Ao contrário dos bancos de dados distribuídos, as blockchains permitem o controle distribuído, onde diferentes partes que não confiam umas nas outras podem compartilhar informações sem a necessidade de um administrador diferente.

Isso permite que contratos inteligentes imponham lógica de negócios e regras de governança por meio de consenso e podem ser vistos como o próximo nível de automação.

Blockchain baseia-se na ideia de redes P2P e fornece um conjunto de dados universal em que todos os atores podem confiar, mesmo que não se conheçam ou não confiem uns nos outros. Pessoas e instituições que não se conhecem ou confiam umas nas outras e que residem em países diferentes, sujeitas a diferentes jurisdições e que não possuem acordos juridicamente vinculativos entre si, agora podem interagir pela Internet sem a necessidade de terceiros confiáveis, como bancos, plataformas de Internet ou outros tipos de instituições de compensação.

Ideias em torno de redes P2P seguras por criptografia têm sido discutidas no meio acadêmico em diferentes estágios evolutivos desde a década de 1980. No entanto, antes do surgimento do Bitcoin, nunca houve uma implementação prática de uma rede P2P que conseguisse evitar o problema do gasto duplo, sem a necessidade de intermediários confiáveis ​​garantindo a troca de valor.

O “problema do gasto duplo” refere-se ao fato de que na Internet atual, o dinheiro digital, na forma de um arquivo, pode ser copiado, e cópias desse mesmo arquivo digital poderiam ser enviadas de um computador para vários outros computadores ao mesmo tempo.

Mecanismos de consenso, como “prova de trabalho“, permitem o controle distribuído. Eles são baseados na combinação de incentivos econômicos e criptografia. A teoria dos jogos aplicada é usada para recompensar os atores da rede com um token de rede nativo. Este mecanismo de recompensa é projetado de forma que seja economicamente inviável enganar a rede. Isso torna extremamente difícil falsificar o blockchain, devido à imensa quantidade de poder de computação que seria necessário para fazê-lo. Ao contrário de blockchains públicos e sem permissão, em blockchains com permissão, todos validadores são membros de um consórcio.

A tecnologia de livro-razão distribuído (DLT) surgiu como um termo abrangente usado para descrever tecnologias que distribuem registros ou informações entre todos aqueles que os utilizam, seja de forma privada ou publicamente.

2. Contratos Inteligentes e Redes Tokenizadas

2.1 Contratos Inteligentes

Um contrato inteligente é um software autoaplicável gerenciado por uma rede P2P de computadores. Contratos inteligentes fornecem uma estrutura de coordenação e execução de acordos entre os participantes da rede, sem a necessidade de contratos legais tradicionais. Eles podem formalizar as relações entre pessoas e instituições e os bens que possuem pela Internet, sem a necessidade de intermediários confiáveis.

O termo “contrato inteligente” foi cunhado pela primeira vez por Nick Szabo em 1996 e precede o desenvolvimento de blockchains. Ainda era o início da Web quando Szabo apontou que a revolução digital não apenas criaria novas instituições, mas também formalizaria as relações econômicas e sociais.

Casos de uso de contratos inteligentes variam de simples a complexos. Eles podem ser usados ​​para transações econômicas simples, como enviar dinheiro de A para B, registrar qualquer tipo de propriedade e direitos de propriedade, como registros de imóveis e propriedade intelectual, ou gerenciar o controle de acesso inteligente para a economia compartilhada. A forma mais complexa de um contrato inteligente é uma organização autônoma descentralizada (DAO). Os contratos inteligentes também podem ser usados ​​para criar tokens.

Os contratos inteligentes têm o potencial disruptivo em muitos setores. Os casos de uso podem ser encontrados em bancos, seguros, energia, governo eletrônico, telecomunicações, indústria musical e cinematográfica, artes plásticas, mobilidade, educação e muito mais.

Oráculos são serviços de software que localizam e verificam ocorrências do mundo real e submetem essas informações a um contratos inteligentes, acionando automaticamente mudanças de estado na blockchain. A principal tarefa dos oráculos é fornecer esses valores ao contrato inteligente de maneira segura e confiável. Esses fluxos de dados são provenientes de software (aplicativo de Big Data) ou de hardware (Internet das Coisas).

2.2 Economia Institucional das Redes Tokenizadas

Blockchain e contratos inteligentes são tecnologias de governança que podem minimizar os dilemas existentes principal-agente das organizações e os riscos morais subsequentes. Os tokens de redes distribuídas fornecem uma nova forma de incentivos para alinhar interesses automaticamente na ausência de terceiros.

Dilemas principal-agente ocorrem quando o agente de uma organização tem o poder de tomar decisões em nome ou impactar o principal – outra pessoa ou entidade na organização. Exemplos disso podem ser administradores que atuam em nome de acionistas ou políticos que atuam em nome de cidadãos. Em tais configurações, o risco moral ocorre quando uma pessoa assume mais riscos do que normalmente faria, porque outra pessoa arca com o custo desses riscos. Esse dilema geralmente aumenta quando há uma assimetria de informação subjacente em jogo.

Governança refere-se às regras, normas e ações de como as pessoas interagem dentro de uma comunidade ou organização por meio de leis, normas, força ou linguagem. As regras de governança de uma organização ou grupo de pessoas passam a regular o processo de tomada de decisão entre todas as partes interessadas envolvidas.

As redes tokenizadas podem interromper as estruturas de governança tradicionais e desafiar as formas atuais de como a sociedade se organiza. Elas prometem uma coordenação mais descentralizada e espontânea pela Internet entre usuários que não se conhecem ou não confiam uns nos outros, geralmente chamadas de organizações descentralizadas autônomas (DAOs).

Desde o surgimento da Internet, surgiu uma vasta gama de tribos distribuídas da Internet, que culmina nas plataformas de mídia social de hoje. As redes tokenizadas da Web3 introduzem uma nova camada de governança, com a DAO como um novo organismo social para a Internet. Redes descentralizadas autônomas representam organismos vivos dinâmicos governados por protocolos executáveis ​​por máquinas.

Uma DAO pode ser formalizado por um contrato inteligente. Os casos de uso variam de simples a complexos. A complexidade depende do número de partes interessadas, bem como do número e complexidade dos processos dentro dessa organização que serão regidos pelo contrato inteligente. Dependendo do propósito e das regras de governança da organização, esses casos de uso podem se assemelhar a empresas ou nações.

Os protocolos Blockchain são comparáveis ​​à constituição e às leis governamentais dos estados-nação. Semelhante a uma rede blockchain pública e sem permissão, os estados-nação também têm um código, a constituição, que é pública e de código aberto. A diferença significativa é que as redes tokenizadas são autoaplicáveis.

2.3 Governança e Redes Tokenizadas

A governança no contexto de uma rede tokenizada como uma blockchain pública refere-se ao processo de obtenção de consenso social sobre a evolução do protocolo.

O consenso em torno de atualizações de protocolo pode ocorrer off-chain ou on-chain.

Os primeiros protocolos Blockchain, como Bitcoin e Ethereum, dependem de uma suposição simplista de “código é lei” e têm um governo social bastante espontâneo e não bem institucionalizada camada de governança que acontece “fora da cadeia“. Vários projetos de blockchain mais recentes introduziram vários modelos de “governança on-chain“, onde os mecanismos de governança são uma parte integral do protocolo.

Dependendo do protocolo, existem certas verificações e balanços em vigor, onde mineradores e detentores de tokens que executam nós completos podem adotar ou não as alterações propostas. As partes interessadas em uma rede tokenizada podem ser resumidas como (1) mineradores, (II) desenvolvedores, (III) usuários executando nós completos, (IV) usuários que não executam nós completos e (V) o ecossistema de negócios que pode atuar como um formador de mercado como corretoras, comerciantes, etc.

A questão de quanta coordenação pode ser feita “on-chain” versus “off-chain” não está resolvida. A questão não é qual abordagem é melhor, mas como podemos aplicar de forma significativa uma combinação de ambas as abordagens para resolver o processo de tomada de decisão em grandes ambientes multistakeholder. Supõe-se que uma certa quantidade de coordenação on-chain torna a coordenação global mais fácil, mas não resolve o fator humano.

3. Economia de Tokens

3.1 Tokens

Tokens criptográficos referem-se a ativos ou direitos de acesso, gerenciados por um contrato inteligente e um livro-razão distribuído (DLT) subjacente. Eles são acessíveis apenas pela pessoa que possui a chave privada desse endereço e só podem ser assinados usando essa chave privada.

Tokens podem representar qualquer coisa, desde uma reserva de valor até um conjunto de permissões no mundo físico, digital e jurídico. Eles facilitam a colaboração entre mercados e jurisdições e permitem uma interação mais transparente, eficiente e justa entre os participantes do mercado, a custos baixos. Os tokens também podem incentivar um grupo autônomo de pessoas a contribuir individualmente para um objetivo coletivo. Esses tokens são criados mediante a comprovação de um determinado comportamento.

Tokens não são uma coisa nova e existem desde muito antes do surgimento do blockchain. Tradicionalmente, os tokens podem representar qualquer forma de valor econômico. Os tokens também são usados ​​na computação, onde podem representar um direito de realizar alguma operação ou gerenciar direitos de acesso. Uma forma mais tangível de tokens de computador são os códigos de rastreamento que você obtém para rastrear sua encomenda com serviços postais ou QRcodes (tickets) que fornecem acesso a um trem ou avião.

O termo “token” é simplesmente uma metáfora. Ao contrário do que a metáfora pode sugerir um token não representa um arquivo digital que é enviado de um dispositivo para outro. Ao invés disso, refere-se a ativos e/ou direitos de acesso que são gerenciados coletivamente por uma rede de computadores, uma rede blockchain ou outro livro-razão distribuído.

Os tokens criptográficos representam um conjunto de regras, codificadas em um contrato inteligente – o contrato token. Cada token pertence a um endereço blockchain. Esses tokens são acessíveis por meio de um software, uma carteira que se comunica com o blockchain e gerencia o par de chaves público-privadas relacionadas ao endereço do blockchain. Somente a pessoa que possui a chave privada desse endereço pode acessar os respectivos tokens.

Essa pessoa pode ser considerada o proprietário ou guardião desses tokens. O proprietário pode iniciar a transferência do ativo assinando com sua chave privada, que por sua vez gera uma assinatura digital. Quem perder a chave privada, perderá o acesso aos seus fundos.

A identificação de diferentes propriedades de um token pode ser usada como uma primeira etapa para ajustar uma estrutura de classificação futura e também usada para técnicas de modelagem ao desenvolver o token. As perspectivas mais importantes das quais podemos deduzir as propriedades de um token são: (1) técnica; (11) dos direitos; (III) da fungibilidade (IV) da transferibilidade; (V) de durabilidade; (VI) regulatória (VII) de incentivo; (VIII) da oferta; e (IX) de fluxo de token.

Embora muitos tokens emitidos nos primeiros anos de blockchains e vendas de tokens representassem tokens fungíveis, temos os tokens não fungíveis (NFTs) muito diversificados que podem exceder em muito o impacto dos tokens nativos de blockchain ou outros tokens fungíveis.

Enquanto os tokens fungíveis são idênticos e intercambiáveis (exemplo: criptomoedas), os tokens não fungíveis são únicos por natureza (exemplo: representações digitais de obras de arte), com propriedades variadas que podem ser distinguidas umas das outras.

3.2 O Futuro do Dinheiro

Em uma economia de mercado baseada na divisão do trabalho e dinheiro emitido por órgãos governamentais, o papel do dinheiro é facilitar a troca de bens e serviços. Isso torna a troca econômica muito mais eficiente do que as economias de troca, evitando ineficiências de tais sistemas, como o problema da “coincidência de desejos”

O dinheiro provou ser uma tecnologia eficiente para intermediar a troca de bens e serviços, fornecendo uma ferramenta para comparar valores de objetos diferentes. Tem diferentes funções e propriedades: (1) meio de troca; (II) medida de valor e unidade de conta em que a dívida pode ser denominada; e como (III) reserva de valor.

Para cumprir suas várias funções, o dinheiro deve ter certas propriedades, que incluem (I) liquidez, (II) fungibilidade, (III) durabilidade, (IV) portabilidade, (V) cognoscibilidade e (VI) estabilidade. Ele também precisa de algumas (VII) medidas incorporadas para evitar a falsificação.

Nas economias modernas, o tipo de dinheiro dominante é a chamada (I) moeda fiduciária. Prévio à existência de moedas fiduciárias modernas, tínhamos (II) moeda-mercadoria e (III) dinheiro representativo.

Embora o Bitcoin tenha sido originalmente projetado com o objetivo de criar dinheiro P2P sem bancos, a tecnologia blockchain subjacente que faz isso acontecer provou ser uma porta de entrada para um novo tipo de criação de valor econômico. Incentiva contribuições individuais para um objetivo público: uma rede de pagamento P2P. É um token e uma rede de pagamento.

Tokens de protocolo como Bitcoin ou Ether são necessários para pagar transações em suas respectivas redes. Eles representam o “curso legal” da rede, necessário para pagar pelos serviços de rede. A remessa P2P é a infraestrutura pública que a Rede Bitcoin fornece. As taxas de transação para essas remessas precisam ser pagas com tokens BTC. A computação P2P é a infraestrutura pública que a Rede Ethereum fornece. As taxas de transação para cálculo de contratos inteligentes precisam ser pagas com o token nativo, ETH. O armazenamento de arquivos P2P é a infraestrutura pública que, por exemplo, a Rede Sia oferece. As taxas de transação para serviços de armazenamento de arquivos precisam ser pagas com o token nativo, SIA ou outro token de serviços de armazenamento.

Atualmente, a maioria dos tokens não cumpre uma das propriedades mais importantes do dinheiro: estabilidade de valor e, até certo ponto, fungibilidade. A usabilidade também é um problema como uma barreira de entrada para a potencial adoção em massa, pois ainda há muitos problemas em relação à escalabilidade da infraestrutura de blockchain e usabilidade da carteira. Sem melhor usabilidade, os tokens não podem cumprir seu papel como um meio de troca amplamente aceito.

3.3 Tokens Estáveis

A estabilidade do valor é uma das funções mais importantes do dinheiro para servir como meio de troca. O objetivo dos tokens estáveis ​​é fornecer uma reserva de valor, unidade de troca e unidade de conta representada por um token criptográfico, que mantém um valor estável em relação a um preço-alvo, como EUR, USD ou Real.

O objetivo do Bitcoin era criar dinheiro eletrônico P2P. Enquanto o protocolo subjacente introduziu um algoritmo de consenso inovador, o protocolo define apenas uma política monetária que simplesmente regula e limita a quantidade de tokens cunhados ao longo do tempo. O protocolo não fornece um algoritmo econômico sofisticado que garanta a estabilidade de preços.

Assim como desenvolver um algoritmo de consenso seguro exigiu décadas de pesquisa e desenvolvimento, uma quantidade equivalente de rigor acadêmico é necessária quando se trata de desenvolver aspectos de política monetária de dinheiro eletrônico P2P. No entanto, não há necessidade de reinventar a roda. Há muito que se pode aprender com a macroeconomia e décadas de experiência com políticas monetárias definidas por governos e bancos centrais tentando alcançar a estabilidade da moeda – tanto o que fazer quanto o que não fazer.

Tokens de protocolo de última geração são impraticáveis ​​para pagamentos do dia a dia. Sem um meio de troca estável que possa ser gerenciado pelo blockchain subjacente, nenhuma parte de um contrato inteligente pode confiar no preço denominado de um determinado token. Essa falta de estabilidade de preços levou ao surgimento de tokens estáveis ​​nos últimos anos. Seu objetivo é remover a extrema volatilidade dos preços para abrir caminho para o uso comercial de tokens.

Tokens estáveis ​​são blocos de construção indispensáveis ​​para uma economia próspera de tokens; de outra forma, contratos inteligentes e aplicativos descentralizados continuarão sendo fenômenos marginais, pois representam um alto risco para ambas as partes de um contrato inteligente, o comprador e o vendedor. As empresas provavelmente não aceitarão tokens em grande escala, se seu valor puder cair drasticamente em um curto período de tempo. Elas precisariam cobrir deltas de preços enquanto os pagamentos estão sendo processados. Salários ou quaisquer outros pagamentos recorrentes, como aluguel, pagamentos de serviços públicos etc., não podem ser denominados ou planejados de forma confiável com tokens instáveis.

Tipos de tokens estáveis: (1) tokens estáveis ​​garantidos por ativos; (II) tokens estáveis ​​garantidos ou (III) Ações de senhoriagem.

3.4 Tokens de Negociação, Trocas Atômicas e DEX

Enquanto blockchains e outros ledgers distribuídos permitem a transferência de tokens com intermediários, eles permitem apenas a remessa P2P de seus próprios tokens. Como os tokens criam apenas um blockchain específico, esses tokens não podem se mover entre as redes por motivos de interoperabilidade. A compra e venda de tokens ainda requer provedores de serviços centralizados.

As corretoras online oferecem serviços para quem deseja comprar e vender tokens. Elas agem como intermediários confiáveis e parecem ter se tornado os novos portais que decidem quais tokens são negociados e quais não. 

As corretoras atuam como formadoras de mercado. Elas influenciam o destino de um token decidindo em incluí-los ou não.

A maioria das corretoras hoje são centralizadas (CEX), o que significa que elas atuam como intermediárias entre compradores e vendedores de tokens. Elas permitem a compra e venda simples de tokens, também contra moedas fiduciárias, e fornecem fácil criação de carteira e gerenciamento de contas, incluindo a proteção de chaves privadas.

Cuidado! As corretoras centralizadas são um serviço importante nesta nova economia de tokens, mas têm pontos únicos de falha, sendo vulneráveis ​​a hack, má administração, volatilidade de volume ou censura. 

A interoperabilidade geral do blockchain pode ser uma solução para esse problema. trocas (swaps) atômicas são outra solução, com viabilidade mais imediata.

As swaps atômicas permitem a negociação entre cadeias P2P e podem ser executados diretamente entre blockchains separados, de carteira para carteira, sem um intermediário confiável como as corretoras. Eles usam um tipo de contrato inteligente chamado HTLC (hash time-locked contract) para proteger a transação, certificando-se de que ambas as partes da negociação cumpram os requisitos da transação.

As trocas atômicas não resolvem o problema da “coincidência de desejos“. Elas beneficiarão apenas as pessoas que conhecem outra pessoa que está disposta a comprar a quantidade exata de tokens que você está vendendo, pela quantidade exata de tokens que deseja comprar, exatamente ao mesmo tempo. A probabilidade de isso acontecer para investidores de varejo é bastante baixa. As trocas descentralizadas, no entanto, poderiam resolver ambos os problemas.

Corretoras descentralizadas (DEX) são aplicativos descentralizados executados em um livro-razão distribuído, onde as pessoas que desejam trocar tokens podem postar os tokens que desejam vender, contra tokens que outros desejam vender. Elas tentam combater todas as desvantagens das corretoras centralizadas, mantendo-se fiéis à ideologia descentralizada da Web3. Isso permitiria que estranhos trocassem tokens sem a necessidade de uma autoridade central nos assentamentos.

Uma corretora totalmente descentralizada faria uso de trocas atômicas ou tecnologia semelhante, com uma camada de descoberta adicional que permite a negociação entre dois proprietários de tokens casuais que não se conhecem e, de outra forma, não saberiam como se encontrar. No entanto, a maioria das corretoras autoproclamadas descentralizadas está longe de ser totalmente descentralizada.

Considerações Finais

A economia de tokens é uma realidade que tem acontecido e evoluído muito rapidamente, ela faz parte de uma rede descentralizada P2P suportada por blockchain e outras tecnologias. Ela possibilita junto com contratos inteligentes, aplicações descentralizadas, e outros recursos uma nova Web, conhecida como Web3, mais segura, mais confiável e mais focada nos indivíduos.

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Abraços, @neigrando

Referência

O texto deste artigo trata-se de uma tradução adaptada dos resumos dos capítulos do livro “Token Economy: How Blockchain and Smart Contracts Revolutionize the Economy” de Shermin Voshmgir, 2019.

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DeepTech – Ciência e Tecnologia a serviço da Inovação e Negócios

Depois de ter empreendido em duas empresas de tecnologia, ao longo dos últimos 12 anos tenho contribuído com o ecossistema brasileiro de startups de diversas formas: participando como convidado em eventos, organizando o livro “Empreendedorismo Inovador: Como criar startups de tecnologia no Brasil”, provendo mentoria e consultoria de negócios para dezenas de startups e empresas, participando de outros livros e postando artigos neste blog.

No recente evento DeepCamp do IPT em parceria com o SEBRAE,  a convite de Luciano Avallone, participei do painel sobre Modelos de Negócio DeepTech, moderado por Tatyane Sales num bate-papo junto com Jorge Pacheco (STATE) e Paula Lima (CIETEC).

No painel conversamos desde Proposição de Valor e outros elementos importantes a serem considerados em um modelo de negócios DeepTech, até questões sobre investimentos, laboratórios, inovação aberta na conexão de startups com empresas, propriedade intelectual (patente), licenciamento/transferência de tecnologia e legalização junto aos órgãos regulamentadores.

Este post é dedicado a cientistas, engenheiros, designers, empreendedores e investidores envolvidos com negócios DeepTech, bem como aos que administram laboratórios científicos/técnicos e incubadoras de empresas.

Image: Particle spin occurs in the subatomic world where the laws of quantum physics apply (*1)

O que é DeepTech?

O termo DeepTech, refere-se às startups cujo modelo de negócios é baseado em inovação de alta tecnologia em engenharia ou avanços científicos significativos. Envolve o aproveitamento de tecnologias maduras e emergentes para resolver os maiores problemas que o mundo enfrenta hoje, ao mesmo tempo em atua com objetivos de negócios arrojados e revigora cadeias de valor.

Deeptechs pesquisam, desenvolvem e implantam tecnologias de grande impacto e alto capital, como inteligência artificial, biologia sintética, computação quântica e realidade aumentada.

As tecnologias emergentes são muito promissoras, mas sem uma maneira de focar a tecnologia certa nos desafios mais urgentes, as empresas não podem obter todo o seu valor.

Vale observar que não existe uma tal “tecnologia profunda”, DeepTech trata-se uma abordagem habilitada pela orientação a problemas e a convergência de abordagens e tecnologias, impulsionada pelo ciclo de design-construção-teste-aprendizagem (DBTL – Design-Build-Test-Learn).

Como observou Clayton Christensen, que desenvolveu a teoria da tecnologia disruptiva, poucas tecnologias são intrinsecamente disruptivas ou sustentáveis em si mesmas; em vez disso, a solução e o modelo de negócios construído em torno ou por meio das tecnologias são disruptivos. A mesma ideia se aplica à DeepTech.

As DeepTechs questionam barreiras básicas, obstáculos e pontos cegos na abordagem atual para a solução de problemas. Elas contam com tecnologias emergentes enraizadas na ciência e engenharia avançada que oferecem avanços significativos em relação às tecnologias estabelecidas. Na verdade, aproximadamente 70% dos empreendimentos DeepTech possuem patentes que cobrem a tecnologia que usam, e geralmente exigem pesquisa e desenvolvimento (P&D) e engenharia significativos antes que as empresas possam trazer soluções práticas de negócios ou de consumo do laboratório para o mercado e usá-las para resolver problemas fundamentais.

Atributos complementares dos empreendimentos DeepTechs

  • São orientados para o problema. Concentram-se em resolver problemas grandes e fundamentais, como fica claro pelo fato de que 97% dos empreendimentos DeepTech contribuem para pelo menos uma das metas de desenvolvimento sustentável da ONU.
  • Atuam na convergência de tecnologias. Por exemplo, 96% dos empreendimentos DeepTech usam pelo menos duas tecnologias e 66% usam mais de uma tecnologia avançada. Cerca de 70% dos empreendimentos de tecnologia profunda possuem patentes em suas tecnologias.
  • Desenvolvem principalmente produtos físicos, em vez de software. De fato, 83% dos empreendimentos DeepTech estão envolvidos na construção de um produto físico. Eles estão mudando a equação da inovação de bits para bits e átomos, trazendo o poder dos dados e da computação para o mundo físico.
  • Estão no centro de um ecossistema DeepTech. Cerca de 1.500 universidades e laboratórios de pesquisa estão envolvidos em DeepTech, e empreendimentos DeepTech receberam cerca de 1.500 doações de governos somente em 2018.

Ecossistema DeepTech

Na imagem que segue pode-se observar que no ecossistema DeepTech cada participante contribuindo com valor.

A Quarta Onda de Inovação

A primeira onda de inovação empresarial moderna começou no século XIX e início do século XX com avanços como o processo Bessemer para fabricação de aço e o processo Haber-Bosch para fabricação de amônia.

Após a Segunda Guerra Mundial, a segunda onda de inovação empresarial moderna – a revolução da informação – deu origem à P&D de grandes empresas, particularmente nos setores de TIC e farmacêutico. Bell Labs, IBM e Xerox PARC tornaram-se nomes conhecidos e oficinas do Prêmio Nobel. Só a Merck lançou sete novos medicamentos importantes durante a década de 1980.

Na onda seguinte, a revolução digital – dois caras em uma garagem (ou um dormitório de Harvard) – liderou a carga de inovação, resultando na ascensão do Vale do Silício e, mais tarde, da Costa Dourada da China como centros globais de tecnologia de computação e comunicação e crescimento econômico. Ao mesmo tempo, o novo campo da biotecnologia, também impulsionado por empreendedores, alimentou grande parte da inovação em produtos farmacêuticos.

A onda agora tomando forma à medida que as barreiras mais antigas à inovação desmoronam abraça um novo modelo e promete ampliar e aprofundar radicalmente a inovação em todos os setores de negócios.

O poder crescente e o custo decrescente da computação e o aumento das plataformas de tecnologia são os contribuintes mais importantes. A computação em nuvem está melhorando constantemente o desempenho e expandindo a amplitude de uso. As biofundições estão se tornando para a biologia sintética o que a computação em nuvem já é para a computação. Plataformas semelhantes estão surgindo em materiais avançados (Kebotix e VSPARTICLE são dois exemplos).

Enquanto isso, os custos continuam caindo, incluindo aqueles relacionados a equipamentos, tecnologia e acesso à infraestrutura.

O uso crescente de padrões, kits de ferramentas e uma abordagem aberta à inovação, juntamente com a disponibilidade cada vez maior de informações e dados, também está desempenhando um papel importante.

Alimentando a Grande Onda: A Abordagem da Deep Tech

Os empreendimentos de tecnologia profunda bem-sucedidos contam com uma abordagem tripla

  • Eles usam a orientação para problemas para identificar oportunidades e navegar e dominar a complexidade.
  • As convergências de abordagens e de tecnologias potencializam a inovação, ampliam o espaço de opções e resolvem problemas para os quais não existiam soluções anteriormente.
  • O ciclo de projeto-construção-teste-aprendizagem (DBTL) reduz os riscos e acelera o desenvolvimento do produto e o tempo de comercialização.

As DeepTechs vivem na convergência de três abordagens

A convergência de tecnologias abre novas oportunidades

Draft de um canvas de Modelo de Negócios DeepTech genérico

Aqui vale lembrar que um modelo de negócios em sua essência deve comunicar de forma sintética como a organização cria, entrega e captura valor. Considera-se que deve acompanhar um plano estratégico bem elaborado, que fará parte de um Plano de Negócios, e que os slides de um pitch devem conter um belo resumo deste plano.

Observação: Cada Negócio DeepTech provavelmente será único, com um modelo de negócios apropriado a ser desenhado de forma apropriada para representá-lo.

Considerações finais

O objetivo deste post foi o de fornecer um resumo introdutório ao tema DeepTech e apresentar uma ideia de sua abrangência. Vide abaixo, links para mais artigos relacionados com empreendedorismo inovador.

Sobre mim: aqui. Contato: aqui.

Abraços, Nei Grando

Referências

Este post foi elaborado a partir de uma tradução adaptada e resumida de um um relatório da consultoria BCG “Deep Tech and the Great Wave of Innovation”, by Antoine Gourevitch, Massimo Portincaso, Arnaud de la Tour, Nicolas Goeldel, and Usman Chaudhry.

Outras referências consideradas neste post:

Links para os sites das instituições mencionadas

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Novidades em Inteligência Artificial, segundo o Gartner (2022)

As inovações de IA continuam a oferecer grandes benefícios aos negócios e as taxas de adoção vão acelerar nos próximos anos. Veja as perspectivas e o impacto.

Este é um artigo um tanto técnico, voltado para líderes e gestores organizacionais envolvidos com a área de Tecnologia da Informação (TI) e Inteligência Artificial (IA).

O Gartner Hype Cycle™ 2022 for Artificial Intelligence (AI) identifica inovações obrigatórias em tecnologia e técnicas de IA que vão além da IA ​​cotidiana que já está sendo usada para adicionar inteligência a aplicativos de negócios, dispositivos e ferramentas de produtividade anteriormente estáticos.

Notavelmente, o AI Hype Cycle está cheio de inovações que devem gerar benefícios altos ou mesmo transformacionais”, diz Afraz Jaffri, analista diretor do Gartner. “Preste atenção especial às inovações que devem atingir a adoção geral em dois a cinco anos, incluindo IA composta, inteligência de decisão e IA de ponta. A adoção antecipada dessas inovações pode gerar uma vantagem competitiva e valor comercial significativos e aliviar os problemas associados à fragilidade dos modelos de IA”.

As inovações de IA se dividem em quatro categorias

Espera-se que a ampla gama de inovações de IA impacte pessoas e processos dentro e fora de um contexto empresarial, tornando-os importantes para muitas partes interessadas, desde líderes de negócios até equipes de engenharia corporativas encarregadas de implantar e operacionalizar sistemas de IA.

Os líderes de dados e análises (D&A) têm mais a ganhar, no entanto, ao usar a perspectiva do Hype Cycle para elaborar suas estratégias de IA para o futuro e usar tecnologias que oferecem alto impacto no presente.

As inovações de IA no Hype Cycle refletem prioridades complementares e às vezes conflitantes em quatro categorias principais:

  • IA centrada em dados
  • IA centrada em modelos
  • IA centrada em aplicativos
  • IA centrada no ser humano

IA centrada em dados

A comunidade de IA tradicionalmente se concentra em melhorar os resultados das soluções de IA ajustando os próprios modelos de IA, mas a IA centrada em dados muda o foco para aprimorar e enriquecer os dados usados ​​para treinar os algoritmos.

Ao abordar as considerações de dados específicas de IA, a IA centrada em dados interrompe o gerenciamento de dados tradicional, mas as organizações que investem em IA em escala evoluirão para preservar ideias clássicas de gerenciamento de dados e ampliá-las para IA de duas maneiras:

  • Adicione recursos necessários para o desenvolvimento conveniente de IA por um público focado em IA que não está familiarizado com o gerenciamento de dados.
  • Use a IA para melhorar e aumentar os clássicos eternos de governança de dados, persistência, integração e qualidade de dados.

As inovações em IA centrada em dados incluem dados sintéticos, gráficos de conhecimento, rotulagem de dados e anotações.

Dados sintéticos, por exemplo, são uma classe de dados que são gerados artificialmente em vez de obtidos de observações diretas do mundo real. Os dados podem ser gerados usando diferentes métodos, como amostragem estatisticamente rigorosa de dados reais, abordagens semânticas e redes adversárias generativas ou criando cenários de simulação onde modelos e processos interagem para criar conjuntos de dados de eventos completamente novos.

A adoção está aumentando em vários setores, juntamente com o uso em aplicativos de visão computacional e linguagem natural, mas o Gartner prevê um aumento maciço na adoção de dados sintéticos:

  • Evita usar informações de identificação pessoal ao treinar modelos de machine learning (ML) por meio de variações sintéticas de dados originais ou substituição sintética de partes de dados
  • Reduz custos e economiza tempo no desenvolvimento de ML, pois é mais barato e mais rápido de obter
  • Melhora o desempenho de ML à medida que mais dados de treinamento levam a melhores resultados de treinamento

IA centrada em modelos

Apesar da mudança para uma abordagem centrada em dados, os modelos de IA ainda precisam de atenção para garantir que os resultados continuem a nos ajudar a tomar ações melhores. As inovações aqui incluem IA informada por física, IA composta, IA causal, IA generativa, modelos básicos e aprendizado profundo.

A IA composta refere-se à fusão de diferentes técnicas de IA para melhorar a eficiência do aprendizado e ampliar o nível de representações do conhecimento. Como nenhuma técnica de IA é uma solução mágica, a IA composta fornece uma plataforma para resolver uma ampla gama de problemas de negócios de maneira mais eficaz.

Espera-se que alcance a adoção geral em dois a cinco anos, os benefícios comerciais da IA ​​composta provavelmente serão transformacionais, permitindo novas maneiras de fazer negócios em todos os setores que resultarão em grandes mudanças na dinâmica do setor. Por exemplo, a IA composta:

  • Leva o poder da IA ​​a um grupo mais amplo de organizações que não têm acesso a grandes quantidades de dados históricos ou rotulados, mas têm experiência humana significativa
  • Ajuda a expandir o escopo e a qualidade dos aplicativos de IA (ou seja, mais tipos de desafios de raciocínio podem ser incorporados)

AI Causal inclui diferentes técnicas, como gráficos causais e simulação, que ajudam a descobrir relações causais para melhorar a tomada de decisões. Embora leve de 5 a 10 anos para que a IA causal alcance a adoção geral, espera-se que os benefícios de negócios sejam altos – permitindo novas maneiras de realizar processos horizontais ou verticais que resultarão em aumento significativo de receita ou economia de custos para uma empresa. Os benefícios causais da IA ​​incluem:

  • Eficiências ao adicionar conhecimento de domínio a modelos de IA causais de bootstrap com conjuntos de dados menores
  • Maior aumento de decisão e autonomia em sistemas de IA
  • Melhor explicabilidade ao capturar relações de causa e efeito fáceis de interpretar
  • Mais robustez e adaptabilidade ao alavancar relações causais que permanecem válidas em ambientes em mudança
  • Redução do viés nos sistemas de IA, tornando os vínculos causais mais explícitos

IA centrada em aplicativos

As inovações aqui incluem engenharia de IA, inteligência de decisão, sistemas operacionais de IA, ModelOps, serviços de IA em nuvem, robôs inteligentes, processamento de linguagem natural (NLP), veículos autônomos, aplicativos inteligentes e visão computacional.

Espera-se que a inteligência de decisão e a IA de ponta alcancem a adoção geral em dois a cinco anos e tenham benefícios comerciais transformacionais.

A inteligência de decisão é uma disciplina prática usada para melhorar a tomada de decisões ao entender e projetar explicitamente como as decisões são tomadas e como os resultados são avaliados, gerenciados e aprimorados por meio de feedback.

A inteligência de decisão ajuda a:

  • Reduzir a dívida técnica e aumentar a visibilidade e melhorar o impacto dos processos de negócios, aprimorando materialmente a sustentabilidade dos modelos de decisão das organizações com base no poder de sua relevância e na qualidade de sua transparência, tornando as decisões mais transparentes e auditáveis
  • Reduzir a imprevisibilidade dos resultados das decisões capturando e contabilizando adequadamente os fatores de incerteza no contexto de negócios e tornando os modelos de decisão mais resilientes

Edge AI refere-se ao uso de técnicas de IA incorporadas em terminais, gateways e servidores de borda da Internet das Coisas (IoT), em aplicativos que variam de veículos autônomos a análises de streaming. Os benefícios empresariais incluem:

  • Eficiência operacional aprimorada, como sistemas de inspeção visual de fabricação
  • Experiência aprimorada do cliente
  • Redução da latência na tomada de decisões, com o uso de análises locais
  • Redução de custos de conectividade, com menos tráfego de dados entre a borda e a nuvem
  • Disponibilidade de solução persistente, independentemente da conectividade de rede

IA centrada no ser humano

Esse grupo de inovações inclui confiança em IA, gerenciamento de risco e segurança (TRiSM), IA responsável, ética digital e kits de criação e ensino de IA.

Quando a IA substitui as decisões humanas, ela amplifica resultados bons e ruins. A IA responsável permite os resultados certos ao resolver dilemas enraizados na entrega de valor versus tolerar riscos. IA responsável é um termo abrangente para aspectos de fazer escolhas éticas apropriadas aos negócios ao adotar a IA, incluindo valor comercial e social, risco, confiança, transparência, justiça, mitigação de preconceitos, explicabilidade, responsabilidade, segurança, privacidade e conformidade regulatória. A IA responsável levará de 5 a 10 anos para alcançar a adoção geral, mas terá um impacto transformacional nos negócios.

A ética digital é uma tendência de curto prazo (dois a cinco anos) que provavelmente terá um alto impacto nos negócios. A ética digital compreende os sistemas de valores e princípios morais para a condução das interações eletrônicas entre pessoas, organizações e coisas. Essas questões, especialmente no que se refere à privacidade e preconceito, continuam sendo motivo de preocupação para muitos. As pessoas, cada vez mais conscientes de que suas informações são valiosas, ficam frustradas com a falta de transparência, uso indevido e violações. As organizações estão agindo para mitigar os riscos em torno do gerenciamento e da proteção de dados pessoais, enquanto os governos estão implementando uma legislação mais rígida.

Muitas organizações ainda ignoram a ética digital, porque acham que ela não se aplica ao seu setor ou domínio, mas o Gartner prevê que até 2024, 30% das grandes organizações usarão uma nova métrica de “voz da sociedade” para atuar em questões sociais e avaliar o impacto no desempenho de seus negócios. As organizações precisarão integrar a ética digital em suas estratégias de IA para reforçar sua influência e reputação entre clientes, funcionários, parceiros e sociedade.

Resumidamente

  • O Gartner Hype Cycle™ de 2022 para Inteligência Artificial apresenta inovações “imperdíveis” que devem gerar amplos benefícios para qualquer organização.
  • Essas inovações vão além das técnicas cotidianas de IA já usadas para adicionar inteligência a aplicativos de negócios, dispositivos e ferramentas de produtividade anteriormente estáticos.
  • Preste atenção antecipada às inovações que devem atingir a adoção geral em dois a cinco anos, incluindo IA composta, inteligência de decisão e IA de ponta.

Referência

Traduzido e levemente adaptado de What’s New in Artificial Intelligence from the 2022 Gartner Hype Cycle, by Jackie Wiles – Gartner, 2022.

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