miniaturadaimagem|Dançarinas em sincronia
Sincronização é a coordenação de eventos para que as partes de um sistema funcionem em conjunto. Por exemplo, o maestro mantém os músicos de uma orquestra em sincronia, ou no tempo. Sistemas cujas partes funcionam em sincronia são chamados de síncronos ou sincronizados. Os que não funcionam assim são assíncronos.
A sincronização de tempo entre sistemas em diferentes partes do mundo pode ser feita por sinais de navegação por satélite e outras técnicas de transferência de tempo e frequência.
Navegação e ferrovias A medição do tempo e a sincronização dos relógios são um problema crucial na navegação oceânica de longa distância. Antes da radionavegação e da navegação por satélite, os navegadores precisavam conhecer o tempo com precisão e fazer observações astronômicas para determinar quanto a embarcação havia percorrido para leste ou oeste. A invenção de um cronômetro marítimo preciso revolucionou a navegação. No fim do século XIX, os principais portos emitiam sinais horários por meio de tiros de canhão, bandeiras ou da descida de um balão horário, para que os navegadores pudessem conferir seus cronômetros e corrigir os erros.
A sincronização era necessária ao funcionamento das ferrovias do século XIX, o primeiro meio de transporte de grande alcance rápido o bastante para tornar perceptíveis as diferenças de hora média local entre cidades próximas. Cada ferrovia resolvia o problema sincronizando todas as suas estações com a sede, que fornecia um horário ferroviário padrão. Em algumas regiões, empresas compartilhavam a mesma via e precisavam evitar colisões. A necessidade de medir o tempo com rigor levou as empresas a adotar um padrão comum. As autoridades civis também passaram a usar o horário ferroviário no lugar da hora média local.
Comunicação Mais informações em sincronização em telecomunicações.
Na engenharia elétrica, um circuito síncrono usado em lógica digital e transferência de dados requer um sinal de relógio. Esse sinal apenas informa o início ou o fim de um intervalo, muitas vezes medido em microssegundos ou nanossegundos, cuja relação com outros sistemas de medição de minutos, horas e dias é arbitrária.
Em outro sentido, sistemas eletrônicos às vezes são sincronizados para que eventos em pontos distantes pareçam simultâneos ou quase simultâneos de uma determinada perspectiva.Em 1905, no primeiro artigo em que apresentou a relatividade, Albert Einstein demonstrou que não existem eventos absolutamente simultâneos. Tecnologias de medição do tempo, como os satélites do GPS e o Network Time Protocol, ou NTP, permitem acesso em tempo real a uma aproximação precisa da escala do Tempo Universal Coordenado, ou UTC, e são usadas em muitas aplicações terrestres desse tipo de sincronização.
Na ciência da computação, especialmente na computação paralela, a sincronização coordena linhas de execução ou processos simultâneos para que uma tarefa seja concluída na ordem correta de execução, sem condições de corrida inesperadas. O assunto é abordado em sincronização (ciência da computação).
A sincronização também é um conceito usado nas seguintes áreas: Criptografia Sincronia labial Multimídia Fisiologia de redes Neurociência Fotografia Física, na qual a ideia de simultaneidade apresenta dificuldades práticas e teóricas Ritmo Sintetizadores Telecomunicação Sincronização de quadros Sincronização de vídeo
Sistemas dinâmicos miniaturadaimagem|275px|Demonstração mecânica da sincronização de osciladores. Os metrônomos, inicialmente fora de fase, entram em sincronia por meio de pequenos movimentos da base sobre a qual estão apoiados Ver também sincronização do caos.
Sistemas dinâmicos que interagem entre si podem se sincronizar quando são osciladores autônomos. Os osciladores de fase de Poincaré são sistemas-modelo que podem interagir e se sincronizar parcialmente em redes aleatórias ou regulares. Na sincronização global de osciladores de fase, ocorre uma transição abrupta da ausência de sincronia para a sincronização completa quando a intensidade do acoplamento ultrapassa um limiar crítico. Essa é a transição de fase do modelo de Kuramoto. A sincronização é uma propriedade emergente de muitos sistemas dinâmicos, como a sinalização neural, os batimentos cardíacos e as ondas de luz produzidas por vaga-lumes. Uma abordagem unificada para quantificar a sincronização em sistemas caóticos pode ser obtida pela análise estatística dos dados medidos.
Aplicações Fisiologia de redes A sincronização e os fenômenos de sincronização global são essenciais à fisiologia de redes, área multidisciplinar que estuda como as interações dinâmicas entre os sistemas fisiológicos e os órgãos humanos, em diferentes escalas de espaço e tempo, dão origem a estados do organismo e afetam a saúde humana. A sincronização de amplitude, frequência e fase, como formas de acoplamento e interação, está na base dos mecanismos de redes biológicas e fisiológicas dos quais surgem estados globais, funções e comportamentos dos sistemas e do organismo. A sincronização ocorre em sistemas fisiológicos e níveis de integração distintos. Entre os exemplos estão o acoplamento cardiorrespiratório e a sincronização de fase dos batimentos cardíacos maternos e fetais. Outros casos envolvem a velocidade do fluxo sanguíneo cerebral e a pressão arterial periférica no acidente vascular cerebral, a função sináptica dos neurônios e as redes de órgãos. Há sincronização e dessincronização da atividade eletroencefalográfica no sono NREM e no sono REM, além de sincronização e antissincronização das ondas cerebrais durante o repouso, o exercício, as tarefas cognitivas, o sono e a vigília. A sincronização também ocorre entre o córtex e os músculos, nas células pancreáticas e no metabolismo, e entre fibras de músculos diferentes durante o exercício e a fadiga. Outros exemplos envolvem a neuromodulação e a doença de Parkinson, a distonia e a epilepsia, além da sincronia circadiana do sono, da alimentação e da atividade física.
Neurociência Na neurociência cognitiva, as oscilações de populações de neurônios sincronizadas em fase e dependentes de estímulos são usadas para explicar o problema da ligação. A hipótese da ligação por sincronia, chamada de BBS, do inglês Binding-By-Synchrony, propõe que surge uma correlação temporal precisa entre os impulsos dos neurônios, examinada pela "análise de correlação cruzada", e, com ela, uma sincronização temporal da atividade coerente de subpopulações de neurônios, dependente dos estímulos. Esse mecanismo contorna o problema da superposição ao permitir que as áreas corticais e subcorticais que processam a informação nas etapas seguintes reconheçam com mais eficácia quais sinais neuronais síncronos pertencem ao mesmo conjunto.
Ciência cognitiva Na ciência cognitiva, mecanismos integrativos de sincronização de fase são usados em neuroarquiteturas cognitivas do conexionismo moderno que contêm osciladores acoplados, como as "redes oscilatórias". Esses mecanismos procuram resolver o problema da ligação da neurociência cognitiva na cognição perceptiva, por meio da "ligação de características", e na cognição da linguagem, por meio da "ligação de variáveis".
Redes biológicas Uma teoria propõe que a sincronização das reações bioquímicas determina a homeostase biológica. Nessa teoria, todas as reações de uma célula viva são sincronizadas em suas quantidades e escalas de tempo para manter a rede biológica em funcionamento.
Movimento humano miniaturadaimagem|Militares usam a sincronização para aprender a trabalhar em equipe
A sincronização de movimentos ocorre quando duas ou mais pessoas fazem movimentos semelhantes e alinhados no tempo. Ela difere da imitação, na qual há um pequeno atraso. A dança em linha e a marcha militar são exemplos.
O conceito de vínculo muscular propõe que mover-se em sincronia desperta determinadas emoções. Essa ideia motivou algumas das primeiras pesquisas sobre a sincronização de movimentos e seus efeitos sobre as emoções humanas. Em grupos, a sincronização de movimentos pode aumentar a conformidade, a cooperação e a confiança.
Em díades, grupos de duas pessoas, a sincronização pode aumentar a afinidade, a autoestima, a compaixão e o comportamento altruísta, além da sintonia na interação. Durante discussões, a sincronia entre as duas pessoas tende a diminuir, mas não está claro se isso se deve à mudança de emoção ou a outros fatores. Nesses experimentos, o benefício depende da sincronização com outra pessoa, pois o efeito sobre a afinidade não ocorre quando um dos participantes sincroniza seus movimentos com algo externo à dupla. Esse fenômeno é chamado de sincronia interpessoal.
O efeito da sincronia nesses experimentos é objeto de debate. Pesquisas que examinam seus efeitos positivos os atribuem à sincronia em si, mas muitos experimentos também envolvem a intenção compartilhada de se sincronizar. O modelo de reforço da cooperação propõe que perceber a sincronia reforça a percepção de que há cooperação, o que produz os efeitos pró-sociais da sincronia. Ainda é necessário distinguir o efeito da intenção dos benefícios da sincronia.
Usos A sincronização é necessária na telefonia digital, no vídeo e no som digital, em que se manipulam fluxos de dados amostrados. Sincronizar imagem e som foi um desafio técnico do cinema sonoro. Aplicações mais sofisticadas de cinema, vídeo e áudio usam código de tempo para sincronizar o áudio e o vídeo. Na produção cinematográfica e televisiva, é necessário sincronizar os quadros de vídeo de diferentes câmeras. Além de permitir a edição básica, a sincronização pode ser usada na reconstrução 3D.
Em sistemas de potência elétrica, a sincronização dos alternadores é necessária quando dois ou mais geradores são conectados à rede elétrica.
Árbitros são necessários em sistemas eletrônicos digitais, como os microprocessadores, para lidar com entradas assíncronas. Também existem circuitos eletrônicos digitais chamados de sincronizadores, que tentam realizar a arbitragem em um único ciclo de relógio. Os sincronizadores, ao contrário dos árbitros, estão sujeitos a falhas. Esse problema é abordado em metaestabilidade (eletrônica).
Sistemas de encriptação geralmente precisam de algum mecanismo de sincronização para garantir que o sistema de decifragem na recepção decodifique os bits corretos no momento certo.
As transmissões automotivas contêm sincronizadores que igualam a velocidade de rotação das peças dentadas, como as engrenagens e o eixo estriado, antes que seus dentes se encaixem.
O sincronismo de flash sincroniza o flash com o obturador.
Alguns sistemas são apenas aproximadamente sincronizados, ou plesiócronos. Algumas aplicações exigem que se determinem as diferenças temporais entre os eventos. Em outras, apenas a ordem dos eventos importa.
Ver também
Relógio atômico, usado como referência precisa de tempo Sincronização de Einstein, procedimento para sincronizar relógios separados no espaço Malha de captura de fase, circuito que sincroniza a fase de um oscilador com um sinal de referência Exclusão mútua, mecanismo de coordenação do acesso concorrente a recursos
Ligações externas
J. Domański, "Mathematical synchronization of image and sound in an animated film". Versão arquivada em 12 de junho de 2016.
Categoria:Sistemas