INTELIGENCIA ARTIFICIAL
INSTITUCION EDUCATIVA JOSE ASUNCION SILVA
MEDELLIN
2015
BEATRIZ OSSA
INSTITUCION EDUCATIVA JOSE ASUNCION SILVA
MEDELLIN
2015
CONTENIDO
INTRODUCCION
Inteligencia artificial ……… ………………………………………………………………pág. 3
Robótica…………………………………………………………………….……………….pág.9
Telemática…………………………………………..…………………………………….pág. 16
Astronáutica……………………………………………………………………………....pág. 21
Biotecnología……………………………………………………………………………….pág. 27
Informática……………….……………………………………………………….……..….pág. 32
Cibernetica………………………………………………………………………………….pag 37
Internet…………………………………………………………………………………...…pag 42
Realidad Virtual…………………………..…………………………………………………pag 45
LISTA DE IMÁGENES
Figura 1. Pag 8
Figura 2. pag 15
Figura 3. Pag 20
Figura 4. pag 26
Figura 5. Pag 31
figura 6, pag 42
Figura 7, pag 50
La inteligencia artificial
(IA) es un área multidisciplinaria, que a través de ciencias como las ciencias de la computación, la matemática, la lógica y la filosofía, estudia la creación y diseño de sistemas capaces de resolver problemas cotidianos por sí mismas utilizando como paradigma la inteligencia humana.
General y amplio como eso, reúne a amplios campos, los cuales tienen en común la creación de máquinas capaces de pensar. En ciencias de la computación se denomina inteligencia artificial a la capacidad de razonar de un agente no vivo.1 2 3 John McCarthy acuñó la expresión «inteligencia artificial» en 1956, y la definió así: “Es la ciencia e ingenio de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes”.4
- Búsqueda del estado requerido en el conjunto de los estados producidos por las acciones posibles.
- Algoritmos genéticos (análogo al proceso de evolución de las cadenas de ADN).
- Redes neuronales artificiales (análogo al funcionamiento físico del cerebro de animales y humanos).
También existen distintos tipos de percepciones y acciones, que pueden ser obtenidas y producidas, respectivamente, por sensores físicos y sensores mecánicos en máquinas, pulsos eléctricos u ópticos en computadoras, tanto como por entradas y salidas de bits de un software y su entorno software.
La Inteligencia Artificial comenzó como el resultado de la investigación en psicología cognitiva y lógica matemática. Se ha enfocado sobre la explicación del trabajo mental y construcción de algoritmos de solución a problemas de propósito general. Punto de vista que favorece la abstracción y la generalidad.
La Inteligencia Artificial es una combinación de la ciencia del computador, fisiología y filosofía, tan general y amplio como eso, es que reúne varios campos (robótica, sistemas expertos, por ejemplo), todos los cuales tienen en común la creación de máquinas que pueden "pensar".
La idea de construir una máquina que pueda ejecutar tareas percibidas como requerimientos de inteligencia humana es un atractivo. Las tareas que han sido estudiadas desde este punto de vista incluyen juegos, traducción de idiomas, comprensión de idiomas, diagnóstico de fallas, robótica, suministro de asesoría experta en diversos temas.
Es así como los sistemas de administración de base de datos cada vez más sofisticados, la estructura de datos y el desarrollo de algoritmos de inserción, borrado y locación de datos, así como el intento de crear máquinas capaces de realizar tareas que son pensadas como típicas del ámbito de la inteligencia humana, acuñaron el término Inteligencia Artificial en 1956.
1.1 Origen:
- Disciplina científico-técnica que trata de crear sistemas artificiales capaces de comportamientos que, de ser realizados por seres humanos, se diría que requieren inteligencia.
- Estudio de los mecanismos de la inteligencia y las tecnologías que lo sustentan. (Newell, 91)
- Intento de reproducir (modelar) la manera en que las personas identifican, estructuran y resuelven problemas difíciles (Pople, 84)
1.1.1
Desde sus comienzos hasta la actualidad, la Inteligencia Artificial ha tenido que hacer frente a una serie de problemas:
- Los computadores no pueden manejar (no contienen) verdaderos significados.
- Un computador sólo puede hacer aquello para lo que está programado.
- Las máquinas no pueden pensar realmente.
inteligencia Artificial Patrick Henry 1994 por Addison-Wesley Iberoamericano,S.A tercera edición impreso en Estados Unidos. Printed in USA ISBN 0-201-51876-7
-Revista Iberoamericana de Inteligencia Artificial
Es una publicación periódica editada por la Asociación Española para la Inteligencia Artificial (AEPIA) Edición Impresa: ISSN: 1137-3601. Depósito Legal: V-169-1997. SPUPV-Nº Ref.: 2083 Edición Electrónica: ISSN: 1988-3064 UNED
Edita: Asociación Española para la Inteligencia Artificial - AEPIA (c) 1997.
-Nilson, N. J. “Inteligencia Artificial. Una nueva síntesis .Mc Graw
-Russell, S. ; Norving, P. “Inteligencia Artificial. Un enfoque moderno”. Prentice Hall.
-Rich, E. ; Knight, K. “Inteligencia Artificial. Segunda edición”. Mc Graw Hill.
-Fernandez, S. ; Gonzalez, J.; Mira, J. “Problemas resueltos de Inteligencia Artificial Aplicada. Búsqueda y representación”. Addison - Wesley.
¿Por qué algunas personas parecen dotadas de un don especial que les permite vivir bien, aunque no sean las que más se destacan por su inteligencia? ¿Por qué no siempre el alumno más inteligente termina siendo el más exitoso? ¿Por qué unos son más capaces que otros para enfrentar contratiempos, superar obstáculos y ver las dificultades bajo una óptica distinta?
El libro demuestra cómo la inteligencia emocional puede ser fomentada y fortalecida en todos nosotros, y cómo la falta de la misma puede influir en el intelecto o arruinar una carrera.
La inteligencia emocional nos permite tomar conciencia de nuestras emociones, comprender los sentimientos de los demás, tolerar las presiones y frustraciones que soportamos en el trabajo, acentuar nuestra capacidad de trabajar en equipo y adoptar una actitud empática y social, que nos brindará mayores posibilidades de desarrollo personal.
En un lenguaje claro y accesible, Goleman presenta una teoría revolucionaria que ha hecho tambalear los conceptos clásicos de la psicología, que daban prioridad al intelecto.
El libro demuestra cómo la inteligencia emocional puede ser fomentada y fortalecida en todos nosotros, y cómo la falta de la misma puede influir en el intelecto o arruinar una carrera.
La inteligencia emocional nos permite tomar conciencia de nuestras emociones, comprender los sentimientos de los demás, tolerar las presiones y frustraciones que soportamos en el trabajo, acentuar nuestra capacidad de trabajar en equipo y adoptar una actitud empática y social, que nos brindará mayores posibilidades de desarrollo personal.
En un lenguaje claro y accesible, Goleman presenta una teoría revolucionaria que ha hecho tambalear los conceptos clásicos de la psicología, que daban prioridad al intelecto.
La inteligencia artificial es considerada una rama de la computación y relaciona un fenómeno natural con una analogía artificial a través de programas de computador. La inteligencia artificial puede ser tomada como ciencia si se enfoca hacia la elaboración de programas basados en comparaciones con la eficiencia del hombre, contribuyendo a un mayor entendimiento del conocimiento humano.
Si por otro lado es tomada como ingeniería, basada en una relación deseable de entrada-salida para sintetizar un programa de computador. "El resultado es un programa de alta eficiencia que funciona como una poderosa herramienta para quien la utiliza."
A través de la inteligencia artificial se han desarrollado los sistemas expertos que pueden imitar la capacidad mental del hombre y relacionan reglas de sintaxis del lenguaje hablado y escrito sobre la base de la experiencia, para luego hacer juicios acerca de un problema, cuya solución se logra con mejores juicios y más rápidamente que el ser humano. En la medicina tiene gran utilidad al acertar el 85 % de los casos de diagnóstico.
"Un robot no hará daño a un ser humano ni permitirá, por inacción, que un ser humano sufra daño; un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si éstas entrasen en conflicto con la primera ley; un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con las dos primeras leyes." Según cuenta Isaac Asimov, el 23 de diciembre de 1940, él y John Camp-bell, ambos figuras estelares de la ciencia ficción, les dieron forma a las leyes que deberían regular la existencia de los autómatas.
En esos tiempos, la posibilidad de construir máquinas inteligentes era sólo una especulación, pero bastó una década y media para que el pionero norteamericano John McCarthy introdujera el término inteligencia artificial para describir "la ciencia e ingenio de lograr que las computadoras piensen y aprendan".
Aunque no sepamos aún qué es "pensar" o "aprender", la inteligencia artificial ya está en todas partes sin que lo advirtamos: en los juegos electrónicos, los motores de búsqueda de Internet, la seguridad informática y, sí, también en los robots industriales y hogareños.
Semejante ubicuidad actualiza los temores que planteaba la ciencia ficción. ¿Podrá la inteligencia artificial superar a la humana? ¿Llegaremos a depender hasta tal punto de las máquinas inteligentes que una falla (o una rebelión) ponga a la humanidad en riesgo de extinción?
Entre el 25 y el 31 de este mes, Buenos Aires será el centro global de la inteligencia artificial (IA), disciplina en la que confluyen filósofos, psicólogos, lógicos, matemáticos y especialistas en ciencias de la computación. Durante esos días se realizará la conferencia más importante del mundo sobre el tema, la International Joint Conferences on Artificial Intelligence 2015, que por primera vez se reúne en América del Sur. "Participarán los investigadores más importantes del planeta. Ya superamos las 1200 inscripciones", cuenta desde Bahía Blanca Guillermo Simari, organizador local e investigador de la Universidad Nacional del Sur.
El de la inteligencia artificial es un campo tan amplio, que incluso a los expertos les resulta difícil definirlo. "Lo que pasa es que cada vez que dominamos una técnica, dejamos de pensar en eso como «inteligencia artificial», y pasa a ser parte del arsenal diponible para resolver problemas con computadoras -comenta Emiliano Kargieman, pionero de los nanosatélites, pero que casi adolescente fundó una empresa que emplea algunas de estas tecnologías-. Nos cuesta pensar en lo que hacemos con las computadoras como «inteligencia». Una frase conocida dice que «preguntarse si una computadora puede pensar es como cuestionarse si un submarino puede nadar». Si lo hace un pez es nadar, si lo hace un submarino es otra cosa."
Según explica Ricardo Rodríguez, profesor e investigador de la Universidad de Buenos Aires (UBA), además de integrante del comité local de la conferencia, en un esfuerzo de síntesis se podría decir que "los programas inteligentes son aquellos que resuelven problemas para los cuales no se conocen algoritmos específicos [secuencias de pasos para que una computadora resuelva una tarea]". Los que cada mes calculan los sueldos de los empleados de una empresa siguen un algoritmo específico. En cambio, un programa que juegue al ajedrez conoce las reglas de movimiento de las piezas y en cada paso elige la mejor jugada. "Existen muchos problemas que enfrentamos cotidianamente para los que aún no se encontró un algoritmo que resuelva todas las posibilidades en las que este problema puede aparecer -dice Rodríguez-. Por ejemplo, determinar el trayecto óptimo para recorrer una cantidad de puntos turísticos para una región arbitraria. Algo parecido sucede con un médico cuando trata de identificar la enfermedad de un paciente. El profesional busca que los síntomas que va encontrando se correspondan con las afecciones que conoce. Va descartando algunas y siguiendo el análisis de otras hasta llegar a un diagnóstico. Este esquema exploratorio responde más a una búsqueda guiada por la inteligencia que a un algoritmo específico. Otros comportamientos naturalmente humanos, tales como el razonamiento de sentido común, el aprendizaje, el reconocimiento de patrones (un rostro, una melodía, una voz) y el análisis de datos (evolución de la bolsa, comportamiento de consumo o del clima) todavía se resisten al desarrollo de algoritmos que los resuelvan."
Muchos sistemas con los que interactuamos cotidianamente utilizan técnicas de IA sin que lo sepamos. Cuando llamamos a un servicio telefónico de emergencia médica o de asistencia técnica, el operador que nos atiende está detrás de una pantalla que le sugiere qué preguntas realizar y cómo seguir sobre la base de cada respuesta. Emplea "árboles de decisión".
La forma en que Google selecciona y ordena los resultados de sus búsquedas antes de entregarlas a los usuarios responde al uso de una combinación de técnicas de IA. Lo mismo ocurre con los sistemas de recomendaciones tales como TripAdvisor, Booking, Amazon, etc.
En el país trabajan actualmente en este campo alrededor de 50 doctores distribuidos en todo el país. En 2002, un equipo argentino integrado por profesores y alumnos del Departamento de Computación de la UBA atrajo la atención de sus colegas cuando jugó un papel muy decoroso en el Mundial de Fútbol Robótico de Corea: utilizando pequeños robots prearmados, en lugar de emplear el "juego supervisado", en el que una computadora central le daba instrucciones a todo el equipo, en el conjunto argentino cada robot era independiente e informaba a los demás cuál era su jugada.
figura 1
Robótica
La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingénios) acuñó el término “automática” en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
Karel Capek, un escritor checo, acuño en 1921 el término Robot en su obra dramática “Rossum’s Universal Robots / R.U.R.”, a partir de la palabra checa Robbota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviándonos de las laborescaseras.La Robótica ha alcanzado un nivel de madurez bastante elevado en los últimos tiempos, y cuenta con un correcto aparato teórico. Sin embargo, al intentar reproducir algunas tareas que para los humanos son muy sencillas, como andar, correr o coger un objeto sin romperlo, no se ha obtenido resultados satisfactorios, especialmente en el campo de la robótica autónoma. Sin embargo se espera que el continuo aumento de la potencia de los ordenadores y las investigaciones en inteligencia artificial, visión artificial, la robótica autónoma y otras ciencias paralelas nos permitan acercarnos un poco más cada vez a los milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que nos adelanta la ciencia ficción.
No hay solución posible. Cuando se habla de robótica con alguien, casi se puede ver en los ojos del interlocutor la imagen e C3PO hablando sin parar cuatrocientos idiomas a la vez y corriendo de un lado para otro delante o detrás del Jedi de turno.
Aunque las películas y novelas de ciencias ficción han logrado que la robótica comience a interesar a una cantidad cada vez más numerosa de personas, por desgracia la robótica actual dista mucho de haber evolucionado hasta el punto que se nos mostraba en la trilogía de "La guerra de las galaxias".
En este proyecto vamos a intentar dar un repaso a la situación actual de la robótica, así como a analizar los distintos componentes de un robot y los diferentes tipos de robot que se pueden encontrar en la actualidad.
Concepto de robótica
La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.
La historia de la Robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", muchas veces por obra de genios autodidactas que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer trasbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
Si algún autor ha influido sobre manera en la concepción del universo de los robots de ficción, éste ha sido sin duda alguna Isaac Asimos. Muchos otros, desde luego, han escrito sobre robots, pero ninguno ha relatado tan minuciosamente las actitudes y posibilidades de estas máquinas como lo ha hecho él.
Tanto es así, que el Oxford English Dictionary reconoce a Asimos como inventor de la palabra "robótica" y, aunque todos conocemos la facilidad de los anglófonos para inventar palabras nuevas, no por ello tiene mucho mérito.
Cuando tenía 22 años, Asimos escribió su cuarto relato corto sobre robots. El círculo vicioso. En boca de unos de sus personajes planteó lo que consideraba axiomas básicos para el funcionamiento de un robot. Los llamó las Tres reglas
fundamental de la robótica y dicen así:
- Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que está protección no sea incompatible con las leyes anteriores.
En definitiva, las famosas leyes de Asimos son aplicables a un universo donde los robots son seres inteligentes, pero quedan relegadas a una cartilla de parvulario al enfrentarse con la dura realidad. Pero esto son sólo anécdotas.
3. Historia de las tres leyes de robótica
Los primeros Robots construidos, en la tierra, eran modelos poco avanzados. Era una época en donde la Robopsicología no estaba muy bien desarrollada. Estos Robots podían ser enfrentados a situaciones en las cuales se vieran en un conflicto con sus leyes. Una de las situaciones más sencillas se da cuando un Robot debe dañar a un ser humano para evitar que dos o más sufran daño. Aquí los Robots decidían en función de un criterio exclusivamente cuantitativo, quedando luego inutilizados, al verse forzados a violar la primera ley.
Posteriores desarrollos en la Robótica, permitieron la construcción de circuitos más complejos, y por ende, con una mayor capacidad de autorreflexión. Una peculiaridad de los Robots es que pueden llegar a redefinir su concepto de "daño" según sus experiencias e incluso, llegar a determinar niveles de éste. Su valoración de los seres humanos también puede ser determinada por el ambiente.
Es así que un Robot puede llegar a dañar a un ser humano por proteger a otro que considere de más valía (su amo por ejemplo). También podría darse el caso de que un Robot dañara físicamente a un ser humano para evitar que otro sea dañado psicológicamente, pues llega a ser una tendencia el considerar los daños psicológicos más graves que los físicos.
Estas situaciones nunca se hubieran dado en Robots más antiguos. Asimov plantea en sus historias de Robots las más diversas situaciones, siempre considerando las posibilidades lógicas que podrían llevar a los Robots a tales situaciones.
Uno puede llegar a encariñarse con los Robots de Asimov, él que nos muestra en sus historias Robots cada vez más "humanos". En El hombre bicentenario, Asimov nos narra la historia de Andrew Martín, nacido Robot, y que luego de una vida de lucha, logró morir como un ser humano. Están también R. Daneel Olivaw y R. Giskard Reventlov, los cuales tienen un papel fundamental en la segunda expansión de los seres humanos y la posterior fundación del imperio galáctico. Estos dos personajes son importantes en la medida en que, siendo los Robots más complejos jamás creados, fueron capaces de desarrollar la ley cero de la Robótica (Zeroth law):
"Un Robot no puede hacer daño a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daño."
Se supone que la Ley Cero sería el resultado de la reflexión filosófica por parte de estos Robots más sofisticados.
R Giskard muere luego de tener que dañar a un ser humano en virtud de la ley cero. El problema fundamental de esta ley está en el problema para definir "humanidad", así como para determinar qué "daña" a la humanidad. R. Daneel logró asimilar la ley cero gracias al sacrificio de Giskard, convirtiéndose desde entonces en el protector de la humanidad. Daneel se convierte en uno de los personajes más importantes del ciclo de Trántor (formado por los cuentos y novelas de Robots, las novelas del imperio, y la saga de las fundaciones: 17 libros) siendo además el punto que le da continuidad.
La Robótica abre una nueva y decisiva etapa en el actual proceso de mecanización y automatización creciente de los procesos de producción. Consiste esencialmente en la sustitución de máquinas o sistemas automáticos que realizan operaciones concretas, por dispositivos mecánicos que realizan operaciones concretas, por dispositivos mecánicos de uso general, dotados de varios grados de libertad en sus movimientos y capaces de adaptarse a la automatización de un número muy variado de procesos y operaciones.
La Robótica se ha caracterizado por el desarrollo de sistemas cada vez más flexibles, versátiles y polivalentes, mediante la utilización de nuevas estructuras mecánicas y de nuevos métodos de control y percepción.
La Robótica ha alcanzado un nivel de madurez bastante elevado en los últimos tiempos, y cuenta con un correcto aparato teórico. Sin embargo, algunas cosas que para los humanos son muy sencillas, como andar, correr o coger un objeto sin romperlo, requieren una potencia de cálculo para igualarlas que no esta disponible todavía.
Sin embargo se espera que el continuo aumento de la potencia de los ordenadores y las investigaciones en inteligencia artificial, visión artificial y otras ciencias paralelas nos permitan acércanos un poco más cada vez a los milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que nos adelanta la ciencia ficción.
4. La prehistoria
La palabra Robot surge con la obra RUR, los "Robots Universales de Rossum" de Carel Capee, es una palabra checoslovaca que significa trabajador, sirviente. Sin embargo podemos encontrar en casi todos los mitos de las diversas culturas una referencia a la posibilidad de crear un ente con inteligencia, desde el Popol-Vuh de nuestros antepasados mayas hasta el Golem del judaísmo.
Desde la época de los griegos se intentó crear dispositivos que tuvieran un movimiento sin fin, que no fuera controlado ni supervisado por personas, en los siglos XVII y XVIII la construcción de autómatas humanoides fabricados con mecanismos de relojería por Jacques de Vaucanson, Pierre Henri-Louis, Jaquet- Droz, como el escribiente, the Draughtsman, el músico Henri Maillar det (1800), Olimpia de la ópera de Offenback de Hoffman, fortalecieron la búsqueda de mecanismos que auxiliaran a los hombres en sus tareas.
Estos autómatas desataron controversias alrededor de la posible inteligencia que pudieran tener estos dispositivos pesadas y en la búsqueda de la posibilidad de crear vida artificialmente. El escribiente hacía mofa de la frase de Descartes de "Pienso luego existo parafraseándola al escribir "Escribo luego existo". Los fraudes surgieron como en el caso del ajedrecista, en el que un muñeco mecánico daba respuesta a jugadas de ajedrez, comprobándose más tarde que era un enano encerrado en la caja del muñeco el que daba las respuestas y movía el muñeco. Todos estos mitos anteceden a la obra Kapec, en la que se plantea la construcción de Robots para liberar a las personas de la carga pesada de trabajo. Sin embargo, esta ficción y la creada por Asimov, junto con los desarrollos mecánicos de máquinas como el telar de Thaillard, motiva a George Devol a crear el origen de los Robots industriales, un manipulador que sería parte de una célula de trabajo.
5. Desarrollo histórico
Desde los primeros autómatas hasa las sondas espaciales han pasado varios siglos, pero al hablar de inteligencia sólo podremos mirars unos treinta años atrás. Han sido pocos años, pero muy intensos y el interés que ha despertado en todo el mundo es superior a cualquier previsión que se pudiera formular en su nacimiento y concepción inicial, siguiendo un proceso paralelo a la introducción de lascomputadoras en las actividades cotidianas de la vida humana, aunque si bien los Robots todavía no han encontrado la forma de inserción en los hogares pero sí son un elemento ya imprescindible en la mayoría de las industrias.
Podemos contemplar la Robótica como una ciencia que, aunque en ella se han conseguido grandes avances, ofrece aun un amplio campo para el desarrollo y la innovación tecnológica y es precisamente este aspecto el que motiva a muchos investigadores y aficionados a los Robots a seguir adelante planteando Robots cada vez mas evolucionados y complejos.
Los aficionados a los Robots también juegan un papel muy importante en el desarrollo de la Robótica, ya que son éstos los que, partiendo de una afición firme, con sus particulares ideas y al cabo de un cierto tiempo de pruebas y progresos, han podido desarrollar sus teorías y, con ello, crear precedentes o mejorar aspectos olvidados, así como solucionar problemas no previstos inicialmente.
5.1 El monje cibernético
El primer autómata digno de mención del que noticias existen, se cree que fue construido por Giovanni Torriani durante la primera mitad del siglo XVI. El invento, que simula la figura de un monje de la época, funcionaba mediante un mecanismo de resorte al que se le daba cuerda con una llave.
El monje era capaz de girar e inclinar la cabeza, mover los ojos de un lado para otro, abrir la boca ygolpearse el pecho con la mano derecha mientras subía y bajaba la izquierda.
5.2 El pato que evacuaba
El pato automático de Jacques Vaucanso, invento mecánico se construyó en 1738 con el propósito venerable de recaudar dinero para su inventor.
El patito, construido en cobre puro y duro, no sólo graznaba, se bañaba y bebía agua sino que comía grano, lo digería y, aún no contento, lo evacuaba.
Tras andar perdido durante treinta y tantos años, un suizo llamado Reichsteiner logró hallarlo y reconstruir sus más de 4000 piezas. Después de su debut en la Scala de Milán ya en el siglo pasado, el animalito volvió a perderse y hoy en día su paradero es un misterio.
5.3 La muñeca escribana
Fue a principios del siglo pasado cuando un mecánico llamado Maillardet creó un autómata capaz de escribir. La aplicada máquina, de apariencia femenina, podía escribir en inglés y francés y además hasta dibujaba paisajes.
Unos años más tarde la autómata escribana quedó destruida y en 1812 se reconstruyó con una nueva identidad y pasó a ser conocida como "La muñeca de Filadelfia".
5.4 Primeras aproximaciones
Pero es ya en nuestro siglo cuando los automatismos empiezan a tomarse un poco en serio y a ser utilizados en aplicaciones prácticas.
Como sucede siempre que la necesidad apremia, durante la Segunda Guerra Mundial, los científicos tuvieron que ingeniárselas para poder manejar sin perjuicio los elementos radiactivos.
Se construyeron con este fin los llamados teleoperadores que, aún lejos de ser robots, son la primera aproximación conseguida por los ingenieros. Se basaban en dispositivos mecánicos que eran capaces de reproducir las acciones realizadas por un operador situado a distancia. El efecto era como tener brazos y manos muy largas.
Algunos años después, los dispositivos mecánicos se sustituyeron por conexiones eléctricas, quedando algo menos ortopédico y más parecido a los robots que conocemos en la actualidad.
Se puede hablar, sin embargo, de una industria de los robots hasta principios de los años setenta.
Joseph F. Engelberger, fue el primero en reconocer el potencial que encerraban las máquinas automatizadas. El mismo Engelberger confesó que fue la lectura del libro YO ROBOT, de nuestro amigo Asimos, la que llevó a dedicar su vida a la robótica.
Engelberger, que por entonces (los años 50) cursaba estudios en la Universidad de Columbia, coincidió en un cóctel con un inventor también apasionado por los robots. Su nombre era George C. Devol.
El espíritu comercial de Engelberger unido a las patentes de Devol dieron como resultado el inicio de una industria que ni siquiera sus creadores pudieron imaginar hasta dónde iba a llegar.
Juntos fundaron la compañía Unimation dedicada a la creación de patentes de máquinas automatizadas. A principios de los años setenta habían diseñado y producido un montón de maquinaria automática de todo tipo.
Pero no tenían resueltos los problemas con las computadoras utilizadas para el control de los robots, por aquel entonces nada manejables y aún demasiado caros. La aparición del microchip acabó con su pesadilla, y a partir de entonces Unimation se convirtió en una de las empresas más rentables de todo el mundo. Por ello se otorgaron Engerlberger y Devol los bien merecidos títulos de "padre" y "abuelo" de la Robótica Industrial.
5.6 El gran boom del imperio
Las asociaciones más importantes de esa época eran: JIRA (Japan Industrial Robot Association), la RIA (Robot Industries Association) y la BRA (British Robot Association).
Paralelamente, las patentes y los robots seguían proliferando. Se empezaba a hablar de cálculo de trayectorias, sensorización, retroalimentación y sistemas servodirigidos.
5.7 Algunos nombres y fechas
Tras el primer desarrollo de Unimation basado en una de las patentes de Devol (denominada "dispositivo de transferencia programada articulada") todo fueron robots por aquí y por allá.
figura 2
Telemática
La telemática cubre un campo científico y tecnológico de una considerable amplitud, englobando el estudio, diseño, gestión y aplicación de las redes y servicios de comunicaciones, para el transporte, almacenamiento y procesado de cualquier tipo de información (datos, voz, vídeo, etc.), incluyendo el análisis y diseño de tecnologías y sistemas de conmutación. La telemática abarca entre otros conceptos los siguientes planos funcionales: El plano de usuario, donde se distribuye y procesa la información de los servicios y aplicaciones finales; El plano de señalización y control, donde se distribuye y procesa la información de control del propio sistema, y su interacción con los usuarios; El plano de gestión, donde se distribuye y procesa la información de operación y gestión del sistema y los servicios, y su interacción con los operadores de la red. Cada uno de los planos se estructura en subsistemas denominados entidades de protocolo, que a su vez se ubican por su funcionalidad en varios niveles. Estos niveles son agrupaciones de funcionalidad, y según el modelo de interconexión de sistemas abiertos (modelo OSI) de la Organización Internacional de Normalización (ISO) se componen de: nivel físico, nivel de enlace, nivel de red, nivel de transporte extremo a extremo, nivel de sesión, nivel de presentación y nivel de aplicación. Trata también servicios como la tele-educación, el comercio electrónico (e-commerce) o la administración electrónica (e-government), servicios Web, TV digital, la conmutación y la arquitectura de conmutadores, y también toca temas como el análisis de prestaciones, modelado y simulación de redes: optimización, planificación de la capacidad, ingeniería de tráfico y diseño de redes. Otra modalidad es encontrarla focalizada en una actividad específica como telemática educativa en donde se desarrolla el uso de los recursos telemáticos dirigidos a la Educación; entre ellos la comunicación interactiva, la distribución de la información y el uso pedagógico de los servicios.
El término telemática se acuñó en Francia (télématique). En 1976, en un informe encargado por el presidente francés y elaborado por Simon Nora y Alain Minc (conocido como informe Nora-Minc y distribuido por el título: Informatización de la Sociedad), en el que se daba una visión increíblemente precisa de la evolución tecnológica futura. Pero al igual que en Francia, en los países anglosajones también existe la disciplina telemática, la cual es denominada como Computer and Communications (del inglés: ‘Ordenador y Comunicaciones’) o Compunication (concepto acuñado por Wen Gao4 en su artículo Compunication: From Concept to Practice5 ). No obstante hay matices claves a distinguir entre los dos términos. Para aclarar esto, conviene situarse en el contexto de la época: por una parte Francia, que ponía claro énfasis en las telecomunicaciones como motor de su transformación social en los años 70, mientras que Estados Unidos estaba viviendo una gran revolución de la informática. Así, Compunication (computadores + comunicación) apunta a un modelo con mayor relevancia de los sistemas informáticos; telemática (télématique) por su parte, refiere a un mayor énfasis en la telecomunicación en sí. En la actualidad, esta diferencia de origen se ha perdido, ya que esta disciplina científica y tecnológica ha convergido por completo a nivel mundial, para formar un único cuerpo de conocimiento bien establecido. Naciendo de esta forma el actual significado de la telemática.
El perfil profesional de ingeniero telemático es de carácter generalista, desarrollando su actividad en distintos ámbitos, por tanto el espectro de trabajo del Ingeniero en telemática es sumamente amplio. Los titulados en esta especialidad tienen la capacidad de efectuar todas o algunas de las tareas que se nombran a continuación: 6 7 8 9 Planificación, despliegue, mantenimiento y gestión, operación, integración de tecnologías, etc. para entornos LAN, MAN y WAN, que puedan hacer uso tanto de tecnologías de cable como inalámbricas, así como Internet/Intranets, etc. para la prestación tanto de servicios de voz como de datos para diversas aplicaciones, desde servicios comunes de Internet hasta otros más sofisticados como podrían ser las actividades relacionadas con el despliegue y la operación con las redes de telecomunicaciones en urbanizaciones y polígonos industriales y de viviendas o las redes de telefonía móvil privadas (Servicio Móvil Terrestre) para flotas de vehículos, etc.. Supervisión, administración, participación o asistencia técnica en desarrolladores y suministradores de equipos y sistemas de telecomunicación. Elaboración de Proyectos de Infraestructuras comunes de telecomunicación en edificios (ICT10 ). Auditorías y diseño de redes. Análisis, diseño e implementación de sistemas y herramientas de seguridad tanto para el almacenamiento como la transmisión de la información, así como en los accesos a redes y sistemas. Diagnósticos y auditorías de seguridad. Conocer los conceptos básicos de la arquitectura de ordenadores y de los servidores, así como los principios de los sistemas operativos. Diseño y desarrollo de servicios de telecomunicaciones, así como su implementación, puesta en servicio, y mantenimiento para servicios básicos del tipo de correo electrónico, transferencia de ficheros, www, o más sofisticados como pueden ser sistemas de comercio electrónico con los diversos aspectos a tener en cuenta como son la integración de servicios con herramientas de pago, terceras partes de confianza, y sistemas de seguridad (criptografía, firmas digitales, etc.), etc.. Diseño de aplicaciones distribuidas orientadas a la administración y el comercio telemático. Especificación, diseño e implementación de protocolos con calidad de servicio para soportar servicios de medios de comunicación de masas y aplicaciones a través de los medios de transmisión. Diseño de software de sistemas de tiempo real para aplicaciones de entretenimiento. Conocer los fundamentos teóricos de la programación y utilizar de forma práctica los métodos y lenguajes de programación para el desarrollo de sistemas software Capacidad para diseñar e implementar bases de datos y sistemas de información. Conocer los fundamentos de programación de protocolos de comunicaciones Programación de dispositivos de acceso a información basados en redes de telecomunicaciones, tanto bajo ambiente Unix como ambiente Windows. Diseño, implantación y administración de redes de computadoras y sistemas para transmisión de datos. Conocer el funcionamiento de cada una de las capas de la pila de protocolos TCP/IP (la cual proviene de la Pila OSI)
El desarrollo de los protocolos de comunicaciones es un hito fundamental en el desarrollo de la telemática, siendo la teoría y la arquitectura de protocolos uno de los conceptos fundamentales de la misma. Un protocolo es un conjunto de reglas que definen como se va a desarrollar la comunicación entre los nodos de una red de ordenadores. Para tratar con la complejidad de las redes de ordenadores, los protocolos se organizan en pilas divididas en distintos niveles, donde cada uno de estos niveles de la pila proporciona una serie de servicios al nivel superior, de forma que éste no tenga que preocuparse de la implementación de dichos servicios. Las dos pilas de protocolos más importantes son la familia de protocolos de Internet y el Modelo OSI.
En España, el título universitario (homologado por el MEC) de Ingeniero Técnico Telemático se creó en el año 1991, si bien su denominación se modificó a Ingeniero Técnico de Telecomunicación especialidad en Telemática (ITT esp. Telemática) en 1995, denominación con la que el título existió hasta el año 2008. Esta titulación (ITT esp. Telemática) se ofertaba en dicho año en 22 universidades Españolas. En el año 2008, la reforma del sistema educativo (conocida como plan Bolonia) motivó que el título de ITT esp. Telemática fuese reemplazado por el título de Grado en Ingeniería Telemática. Se ofertan asimismo distintos estudios de máster en telemática,11 tanto a nivel de Títulos Propios de universidades, como Títulos Oficiales adaptados al Espacio Europeo de Educación Superior.
Es una disciplina científica y tecnológica que surge de la evolución y fusión de la telecomunicación y de la informática. Dicha fusión ha traído el desarrollo de tecnologías que permiten desde realizar una llamada telefónica en la cima del Nevado del Ruíz a una persona que está ubicada en la selva amazónica, enviar un vídeo en 3D por Internet, o hasta recibir imágenes de una sonda que orbita alrededor de un planeta distante. El Área de Telemática del Centro de Informática de la Universidad es la encargada de administrar y velar por el eficiente funcionamiento de la red y la conectividad de la Institución apoyando las actividades administrativas que soportan el funcionamiento de la Universidad. Coordinación Este sector es el encargado de coordinar, liderar y orientar todas las funciones del área y velar por la integridad y el buen funcionamiento de esta: Evaluando el desempeño de los funcionarios, motivando a los empleados, realizando las labores de compra de equipos y por último, informar al jefe del Centro de Informática las labores realizadas y por realizar durante el período de tiempo que él solicite. Investigación, planeación y diseño Este sector de responsabilidad tiene como función definir las políticas de crecimiento, la estandarización de todos los procesos, investigar y aplicar las nuevas tecnologías de todo lo relacionado con la infraestructura de la red corporativa. Administración de servidores Este sector es el encargado de realizar todas las labores propias de la administración de servidores de tal forma que se garantice su continua y normal operación.
El Centro de Informática y el Área de Telemática aumentaron en 2011 la capacidad del canal de internet de 90 Mbps a 130 Mbps (Megabits por segundo). El incremento del 45% brinda un mejor servicio en lo relacionado con la navegación a internet de la Universidad y mejora en gran medida el funcionamiento de servicio de información como: EAFIT interactiva, Correo electrónico, consulta de ULISES, acceso a SIRENA, entre otros. Igualmente potencializa los nuevos servicios de comunicaciones unificadas, Telepresencia y la movilidad para la telefonía IP. Red inalámbrica El Área de Telemática del Centro de Informática de la Universidad, crea la Red Inalámbrica AirEAFIT para generar un mayor bienestar a toda la comunidad Eafitense, tenga en cuenta la siguiente información: El nuevo nombre de la red inalámbrica a conectarse es AirEAFIT, desaparecerá la antigua red WLANEAFIT. La clave solicitada al momento de establecer la conexión es abierta-al-mundo (tenga en cuenta los guiones) Una vez se haya conectado satisfactoriamente a la red, debe abrir su navegador y autenticarse con su usuario y contraseña de EAFIT. Ya no es necesario el registro previo de la dirección física del dispositivo (MAC). Esta es una red con conexión segura mediante la cual toda la información que envía será encriptada. A través de la conexión de esta red puede hacer uso de todos los servicios de EAFIT, incluyendo el envío y recepción de correo, con su cuenta de EAFIT, a través de Outlook o cualquier cliente de correo de su PC o dispositivo móvil.
concepto de telemática refiere a la combinación de la informática y de la tecnología de la comunicación para el envío y la recepción de datos. La noción se asocia a diferentes técnicas, procesos, conocimientos y dispositivos propios de las telecomunicaciones y de la computación.
Lee todo en: Definición de telemática - Qué es, Significado y Concepto http://definicion.de/telematica/#ixzz3pKa1R4kV
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Aquello que se entiende por telemática, por lo tanto, es muy amplio ya que abarca el diseño, el análisis y la aplicación de todos los servicios y de la infraestructura que permiten procesar, almacenar y transmitir información.
El intercambio de mensajes a través de aplicaciones como WhatsApp forma parte de la telemática. La persona que ingresa a la aplicación desde su teléfono celular (móvil), escribe un mensaje y se lo envía a otro usuario está haciendo uso de la telemática.
El intercambio de mensajes a través de aplicaciones como WhatsApp forma parte de la telemática. La persona que ingresa a la aplicación desde su teléfono celular (móvil), escribe un mensaje y se lo envía a otro usuario está haciendo uso de la telemática.
También llamada Teleinformática, se trata de la asociación de técnicas propias de las telecomunicaciones y las tecnologías modernas Informáticas (Tecnologías de Información y Comunicaciones -TIC´s), que engloba el estudio, diseño, gestión y aplicación de las redes y servicios de comunicaciones, lo anterior para el transporte, almacenamiento y proceso de cualquier tipo de información; sin enfocarse a fondo en la parte técnica de la Electrónica
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Astronáutica
La astronáutica es la teoría y práctica de la navegación fuera de la atmósfera de la Tierra por parte de objetos artificiales, tripulados o no, es decir, el estudio de las trayectorias, navegación, exploración y supervivencia humana en el espacio. Abarca tanto la construcción de los vehículos espaciales como el diseño de los lanzadores que habrán de ponerlos en órbita. Se trata de una rama amplia y de gran complejidad debido a las condiciones difíciles bajo las que deben funcionar los aparatos que se diseñen. En la actualidad, la exploración espacial se ha mostrado como una disciplina de bastante utilidad, en la cual están participando cada vez más países. En términos generales, los campos propios de la astronáutica, y en la que colaboran las diversas especialidades científicas y tecnológicas (astronomía, matemáticas, física, cohetería, robótica, electrónica, computación, bioingeniería, medicina, ciencia de materiales, etc.) son: El diseño de los ingenios espaciales ("naves" en términos generales), así como los materiales con que serán construidas. La investigación en sistemas de propulsión y aplicación de los propulsantes que posibiliten el despegue y la navegación de los aparatos espaciales. El cálculo de las velocidades y trayectorias de despegue, navegación, acople y reingreso de los aparatos, sea en relación a la Tierra o a otros cuerpos celestes, así como las técnicas a utilizar en las mismas. La supervivencia de los seres humanos en el espacio, sea en el interior de las naves o fuera de ellas. Las técnicas de comunicación de las naves con la Tierra o entre ellas en el espacio exterior. La técnicas de exploración y colonización del espacio y de los cuerpos celestes.
La astronáutica, en combinación con la astronomía y la astrofísica, ha dado origen o potenciado a nuevas disciplinas científicas: astrodinámica, astrofotografía, telemetría espacial, astrogeofísica, astroquímica, astrometeorología, etc.
En cuanto a esto las naves deben desplazarse ya sea a través de la atmósfera (en el proceso de despegue o en el reingreso), y/o a través del espacio, orbital o interplanetario. Si las naves tienen que navegar en la atmósfera de la Tierra o de otros mundos deben adoptar una forma aerodinámica que suele ser dada por la presencia de alas, timones de dirección, escudos refractarios. Estos elementos son esenciales en el despegue, la ascensión, el frenado, reingreso, aterrizaje. Existen naves que prescinden de la mayor parte de los elementos señalados, aunque no renuncian a alguna forma básica que les permita un frenado efectivo para, a continuación, emplear sistemas de paracaídas u otros que le permitan tocar la superficie de la Tierra u otros mundos de manera segura (tal fue el caso de los módulos de servicio de todas las naves de los programas Gémini y Apolo, los cuales tenían una forma cónica oponible a la fricción de la atmósfera). Si la naves deben desplazarse en el espacio su forma no tiene la obligación de adoptar elementos aerodinámicos, pues en ausencia de aire esos elementos son inútiles, y para proporcionar dirección a los aparatos éstos deben hacer uso de otros mecanismos(chorros de gas direccionales, uso de los motores o de la energía orbital); por lo tanto, la forma de la nave puede responder libremente a las otras condicionantes señaladas. Por ejemplo, las estaciones espaciales prescinden totalmente de elementos aerodinámicos, pues su función no es navegar en la atmósfera, sino exclusivamente en el espacio.
El diseño debe contemplar una estructura capaz de resistir las aceleraciones, el impacto de los micrometeoritos y la acción de los vientos solares, fuerzas capaces de desestabilizar cualquiera de los sistemas de las naves, inclusive de provocar su inutilización parcial o destrucción total. Esta estructura está conformada por ciertos materiales de fabricación dotados de las propiedades pertinentes que le permite enfrentar los rigores del despegue, la navegación y el reingreso. Mediante avanzados programas computacionales los diseñadores suelen simular las condiciones y tensiones que deberán soportar los materiales y elementos que conformarán los diversos aparatos espaciales. Los materiales cumplen con elevados estándares de resistencia al impacto de micrometeoritos, de gran capacidad refractaria del calor, capaces de resistir las enormes presiones y vibraciones que significa el despegue, el aceleramiento o el frenado, absorbentes al máximo posible de las mortales radiaciones espaciales, pero a la vez capaces de captar la energía lumínica mediante su aplicación en los paneles solares. Sin embargo, los materiales deben cumplir con la limitante que impone el uso de los combustibles químicos tradicionales, el cual exige naves con la menor masa posible: a menor masa de la nave, menor gasto de combustible y mayores posibilidades de realizar viajes largos con retorno incluido(el caso de las astronaves); a mayor masa, mayores gastos y menores posibilidades de realizar lo anterior. Por ejemplo, la gran masa de los transbordadores de la NASA les impide realizar vuelos extraorbitales(p.ej. de exploración lunar) dado que sus reservas de combustible son limitadas. Por lo tanto, el ideal es que los materiales de fabricación procuren el máximo de resistencia, solidez estructural y funcionalidad, pero con ahorro en todo los posible de masa.
El diseño de las naves que deben trabajar en ambientes muy hostiles, con condiciones extremas de calor, frío o presión, deben contar con una tecnología que las haga soportarlas. Por ejemplo, las sondas espaciales soviéticas de nombre Venera, que exploraron Venus a partir de 1961, contemplaban en su diseño materiales capaces de resistir temperaturas que derretían el plomo, pudiendo operar por algunas horas en su superficie.
En cuanto al segundo aspecto(utilidad) los ingenios espaciales suelen clasificarse en satélites artificiales(cuando orbitan la Tierra en función de alguna utilidad específica, como fue por ejemplo el satélite ruso Sputnik I, primer objeto orbital puesto por el hombre en el espacio), en astronaves (cuando están tripuladas por al menos una persona y disponen de propulsante propio que les permite maniobrar en el espacio y/o en la atmósfera, como por ejemplo los trasbordadores, o como fueron los módulos del programa norteamericano Apolo), sondas espaciales(cuando las naves están destinadas a la investigación en dirección al espacio profundo, sea en demanda de los cuerpos celestes del Sistema Solar o fuera de él, como por ejemplo las sondas del programa Viking, de la NASA, destinadas a explorar Marte), y las estaciones espaciales(complejos orbitales en torno a la Tierra que pueden albergar un número mayor de ocupantes y con medios de sobrevivencia que les permiten largas estadías, como por ejemplo la estación soviética Salyut 1).
Astronáutica, ciencia e ingeniería de los viajes espaciales, tripulados o no. La exploración del espacio o astronáutica es una ciencia interdisciplinaria que se apoya en conocimientos de otros campos, como física, astronomía, matemáticas, química, biología, medicina, electrónica y meteorología. Las sondas espaciales han aportado una enorme cantidad de datos científicos sobre la naturaleza y origen del Sistema Solar y del Universo (véase Cosmología). Los satélites situados en órbita terrestre han contribuido a mejorar las comunicaciones, la predicción del tiempo, la ayuda a la navegación y el reconocimiento de la superficie terrestre para la localización de recursos minerales y con fines militares. La era espacial y la astronáutica práctica arrancan con el lanzamiento del Sputnik 1 por la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) en octubre de 1957, y con el del Explorer 1 por Estados Unidos en enero de 1958. En octubre de 1958 se creó en Estados Unidos la NASA. En las dos décadas siguientes se han llegado a lanzar más de 1.600 naves espaciales de todo tipo, la mayoría destinadas a orbitar nuestro planeta. Sobre la superficie de la Luna han estado dos docenas de hombres, que han regresado después a la Tierra. En el año 1997 había ya unos 8.000 objetos girando alrededor de la Tierra, en su mayoría restos de cohetes y equipos de sus fases de lanzamiento, y otros materiales semejantes. Hay unos 2.300 satélites y sondas espaciales en funcionamiento.
FÍSICA DEL ESPACIO El límite entre la atmósfera terrestre y el espacio exterior es difuso y no está bien definido. Al disminuir gradualmente la densidad del aire con la altitud, las capas superiores de la atmósfera son tan tenues que se confunden con el espacio. A 30 km sobre el nivel del mar, la presión barométrica es un octavo de la presión a nivel del mar. A 60 km sobre el nivel del mar es 1/3.600; a 90 km es 1/400.000. A una altitud de 200 km hay aún la suficiente masa atmosférica como para frenar los satélites artificiales, debido a la resistencia aerodinámica, por lo que los satélites de larga vida han de alcanzar órbitas de gran altitud.
Tradicionalmente se ha asociado el espacio con el vacío. Sin embargo, el espacio está ocupado por cantidades pequeñas de gases como el hidrógeno, y pequeñas cantidades de polvo de meteoroides y cometas. Además es atravesado por rayos X, radiación ultravioleta, radiación luminosa y rayos infrarrojos procedentes del Sol. Hay también rayos cósmicos, compuestos principalmente de protones, partículas alfa y núcleos pesados. Véase también Astronomía.
La ley de la gravitación universal establece que cada partícula de la materia del Universo atrae a otra partícula con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. En consecuencia, la atracción gravitacional que ejerce la Tierra sobre el resto de los cuerpos (incluidas las naves y satélites espaciales) disminuye a medida que se alejan de la Tierra. No obstante, el campo gravitacional se extiende hasta el infinito y la gravedad no desaparece por grande que sea la distancia. Las fuerzas aerodinámicas generadas por las estructuras de un avión (por ejemplo, las alas), lo sustentan en el aire frente a la fuerza de la gravedad, pero un vehículo espacial no puede mantenerse de este modo debido a la ausencia de aire en el espacio. Por ello, las naves deben entrar en órbita para poder permanecer en el espacio. Los aviones que vuelan por la atmósfera terrestre se sirven de propulsores para moverse y de alas para maniobrar, pero las naves espaciales no pueden hacerlo por la ausencia de aire. Los vehículos espaciales dependen de los cohetes de reacción para impulsarse y maniobrar, según las leyes de Newton sobre el movimiento (véase Mecánica). Cuando una nave dispara un cohete en una determinada dirección, se produce una reacción de movimiento de la nave en sentido contrario.
SERES HUMANOS EN EL ESPACIO El espacio es un medio hostil para el ser humano. No contiene aire ni oxígeno, por lo que se hace imposible respirar. Si no se lleva la protección adecuada, el vacío del espacio puede matar por descompresión a una persona en pocos segundos. En el espacio la temperatura a la sombra de un planeta puede alcanzar valores cercanos al cero absoluto. En cambio, bajo radiación solar directa, las temperaturas son muy elevadas. Las radiaciones de la energía solar y cósmica del espacio pueden resultar mortales sin la protección de la atmósfera. Las condiciones ambientales pueden llegar a afectar a los instrumentos de las naves espaciales, por lo que se tienen en cuenta a la hora de diseñarlos y fabricarlos. Se han efectuado numerosos experimentos sobre ingravidez a largo plazo para averiguar sus efectos en las tripulaciones de las naves espaciales (véase Medicina aeroespacial).
Hay varias formas de protegerse de las condiciones ambientales del espacio. Los astronautas viajan en cabinas cerradas herméticamente, o dentro de trajes especiales, provistos de aire u oxígeno a presión que reproducen las condiciones de la Tierra. La temperatura y la humedad se controlan por aire acondicionado. Las superficies de la nave están diseñadas para regular la cantidad de radiación de calor que absorbe o refleja la nave. Los viajes espaciales se programan para evitar los intensos cinturones de radiación que rodean la Tierra. En los futuros viajes interplanetarios serán necesarias fuertes medidas de protección frente a las tormentas de radiación solar. En los viajes de larga duración y en órbitas terrestres prolongadas los efectos de la falta de gravedad pueden reducirse mediante la rotación de la nave, que reproduce la gravedad de forma artificial. Es por ello que las naves espaciales se podrían construir en forma de gran rueda que gira despacio sobre su eje, o como una pesa que rota sobre sí misma.
La humanidad ha soñado con viajes espaciales miles de años antes de que éstos empezaran a llevarse a cabo. Pruebas de ello las encontramos en los textos babilónicos, alrededor del año 4000 a.C. Dédalo e Ícaro, antiguos mitos griegos, también representan el deseo universal de volar. Ya en el siglo II d.C. el escritor griego Luciano escribió sobre un imaginario viaje a la Luna. A principios del siglo XVII, el astrónomo alemán Johannes Kepler escribió una sátira científica sobre un viaje a la Luna. El filósofo y escritor francés Voltaire cuenta en su obra Micromegas (1752) los viajes de unos habitantes de Sirio y de Saturno. Y en 1865, el escritor francés Jules Verne describe un viaje espacial en su famosa novela De la Tierra a la Luna. El sueño del vuelo espacial continuó en el siglo XX, especialmente en los escritos del inglés H. G. Wells, que en 1898 publicó La guerra de los mundos y en 1901 Los primeros hombres en la Luna. En los últimos tiempos la ciencia ficción ha desarrollado nuevas fantasías en torno a los vuelos espaciales.
Durante siglos, cuando los viajes espaciales eran tan sólo una fantasía, astrónomos, químicos, matemáticos, meteorólogos y físicos desarrollaron un concepto del Sistema Solar, del universo estelar, de la atmósfera terrestre y del posible entorno espacial. En los siglos VII y VI a.C. los filósofos griegos Tales de Mileto y Pitágoras se dieron cuenta de que la Tierra era una esfera. En el siglo III a.C. el astrónomo Aristarco de Samos afirmó que la Tierra giraba alrededor del Sol. Hiparco de Nicea, también griego, recogió datos sobre las estrellas y los movimientos de la Luna en el siglo II a.C. Tolomeo de Alejandría, en el siglo II de la era cristiana, en su concepción cósmica conocida como sistema de Tolomeo, situó la Tierra en el centro del Sistema Solar.
Tuvieron que pasar 1.400 años hasta que el astrónomo polaco Nicolás Copérnico descubrió que los planetas, incluida la Tierra, giraban alrededor del Sol (véase Sistema de Copérnico). Más tarde, en el siglo XVI, las observaciones del astrónomo danés Tycho Brahe sirvieron de base para la formulación de las leyes del movimiento planetario por Johannes Kepler. Galileo, Edmund Halley, William Herschel y James Jeans fueron otros astrónomos que hicieron importantes contribuciones a la astronomía. Físicos y matemáticos también ayudaron al desarrollo de la astronomía. En 1654, el físico alemán Otto von Guericke demostró que el vacío podía mantenerse, refutando la antigua teoría de que la naturaleza "aborrecía" el vacío. Más tarde, en el siglo XVII, Newton formuló las leyes de la gravitación universal y del movimiento, que establecieron los principios básicos que regulan la propulsión y el movimiento orbital de las modernas naves espaciales.
Las técnicas de propulsión por cohetes se desarrollaron hace mucho tiempo. Antiguamente se usaba pólvora como combustible, de un modo muy parecido a los fuegos artificiales. Se tienen noticias de que en 1232, en China, la ciudad de Kaifeng se defendió de los ataques de los mongoles con la ayuda de cohetes. Desde el renacimiento hay numerosas referencias al uso de cohetes, unas veces real y otras sólo en proyectos, en las batallas que se libraron en Europa. Ya en el año 1804 el Ejército británico creó un cuerpo equipado con cohetes que podían alcanzar una distancia de unos 1.830 metros.
En Estados Unidos, un profesor de física de la Universidad de Clark, Robert Hutchings Goddard, fue el pionero en la propulsión por cohetes. Comenzó experimentando con combustibles líquidos para cohetes en la década de 1920, y realizó su primer lanzamiento con éxito el 16 de marzo de 1926. Durante esa época ya se investigaba en varias partes del mundo sobre cohetes y naves espaciales. Alrededor del año 1890, Herman Ganswindt, un estudiante de Derecho de nacionalidad alemana, concibió una nave espacial propulsada con combustible sólido, que demostraba sus avanzados conocimientos sobre el problema de la estabilidad. Konstantín Eduardovich Tsiolkovski, un maestro de escuela ruso, publicó en 1903 Un cohete en el espacio cósmico, en donde proponía el uso de combustibles líquidos para las naves espaciales. En 1923, un matemático y físico alemán llamado Hermann Oberth, publicó Die Rakete zu den Planetenräume (Los cohetes en el espacio interplanetario). Este libro tuvo su continuación en Die Erreichbarkeit der Himmelskörper (La posibilidad de llegar a los cuerpos celestes), publicado en 1925 por el arquitecto alemán Walter Hohmann, que contenía los primeros cálculos detallados de las órbitas
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Biotecnología
La biotecnología tiene sus fundamentos en la tecnología que estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biológicas de los seres vivos, en especial los unicelulares, mediante un amplio campo multidisciplinario. La biología y la microbiología son las ciencias básicas de la biotecnología, ya que aportan las herramientas fundamentales para la comprensión de la mecánica microbiana en primera instancia. La biotecnología se usa ampliamente en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. La biotecnología se desarrolló desde un enfoque multidisciplinario involucrando varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ecología, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la ciencia de los alimentos, el tratamiento de residuos sólidos, líquidos, gaseosos y la agricultura. La Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE) define la biotecnología como la "aplicación de principios de la ciencia y la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios".
Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, cuando lo introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.1 2 Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".3 4 El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica5 define la biotecnología moderna como la aplicación de: Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos. La fusión de células más allá de la familia taxonómica, que supere las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no sean técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicionales.
La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales, como la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se le llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.
Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en: Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son la obtención de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica. Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo es la obtención de microorganismos para generar un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores o Inhibidores enzimáticos industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas7 ). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.8 La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.9 Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es la obtención de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.10 La biotecnología se ha convertido en una herramienta en diversas estrategias ecológicas para mantener o aumentar sustancialmente recursos naturales como los bosques. En este sentido los estudios realizados con hongos de carácter micorrízico permiten implementar en campo plántulas de especies forestales con micorriza, las cuales presentaran una mayor resistencia y adaptabilidad que aquellas plántulas que no lo están. Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo, sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.
La biorremediación es el proceso por el cual se utilizan microorganismos para limpiar un sitio contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigación in silico ampliando el panorama de las redes metabólicas y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares de los procesos de degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión de las distintas vías de regulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de biorremediación y los procesos de biotransformación.
Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradación de hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB).13 Además varios microorganismos como Pseudomonas, Flavobacterium, Arthrobacter y Azotobacter pueden ser utilizados para degradar petróleo.14 El derrame del barco petrolero Exxon Valdez en Alaska en 1989 fue el primer caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la población bacteriana suplementándole nitrógeno y fósforo que eran los limitantes del medio.
El uso de procesos biológicos ha sido propuesto para la destoxificación de residuos y remediación de sitios afectados debido a que han demostrado ser más prácticos y económicamente factibles para el manejo y tratamiento de diferentes tipos de residuos de las actividades de exploración y producción de petróleo. Los métodos de tratamiento biológico dependen de la capacidad de los microorganismos para degradar residuos aceitosos a productos inocuos (dióxido de carbono, agua y biomasa) a través de reacciones bioquímicas. Sin embargo, existen algunas limitantes que dificultan su aplicabilidad como son la disponibilidad de nutrientes, el alto contenido de arcillas, aireación y la disponibilidad del contaminante, sin mencionar la edad de la contaminación.Estudios realizados recientemente en el Instituto Mexicano del Petróleo demostraron el potencial de aplicación de las tecnologías de biorremediación en sitios contaminados con lodos y recortes de perforación mediante la aplicación de la tecnología de composteo en biopilas.
La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, la ingeniería bioinformática, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingenierías clásicas como la química o la informática.
Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas. Existe un creciente número de empresas de biotecnología y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniería y biotecnología de forma independiente. Entre ellas destacan las de la especialidad de Ingeniería Bioinformática. Este es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales propias de la Ingeniería Informática. Esa interdisciplinareidad hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala."17 La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica.
Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM.23 Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.4 Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas.23 También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente".4 En general los procesos de avance de la frontera agrícola en áreas tropicales y subtropicales suelen generar impactos ambientales negativos, entre otros: procesos de erosión de los suelos mayor que en áreas templadas y pérdida de la biodiversidad.
Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.4 Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.24 Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en tres grupos:25 Agente biológico del grupo 1: aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre. Agente biológico del grupo 2: aquel que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz. Agente biológico del grupo 3: aquel con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.
Los procesos de modernización agrícola, además del aumento de la producción y los rendimientos, tienen otras consecuencias. Una de ellas es la disminución de la mano de obra empleada por efectos de la mecanización; esto genera desempleo y éxodo rural en muchas áreas. Por otro lado, para aprovechar las nuevas tecnologías se requieren dinero y acceso a la tierra y al agua. Los agricultores pobres que no pueden acceder a esos recursos quedan fuera de la modernización y en peores condiciones para competir con las producciones modernas.
Es indispensable contar con un marco jurídico y con las instancias adecuadas que propicien una mayor participación del sector privado en la creación de empresas biotecnológicas competitivas que garanticen el fomento al desarrollo de la biotecnología; que promuevan la participación de los mexicanos en la protección de la propiedad intelectual; que establezcan los esquemas que regulen el acceso y aprovechamiento de recursos biológicos, y que señalen también las medidas de bioseguridad que deban adoptarse para el manejo y la liberación de cierto tipo de productos biotecnológicos. Una de las leyes modificadas, a raíz de la aplicación de los resultados de la biotecnología fue la de la propiedad industrial, promovida para asegurar la inversión realizada en investigación y desarrollo. Las modificaciones hechas a la Ley de Propiedad Industrial de México, fueron diseñadas para ampliar el ámbito de la protección. Sin embargo, no se establecieron los mecanismos para impulsar al investigación en el país, por lo que los efectos de los cambios, solo se han manifestado en un incremento de las solicitudes de protección para inventores extranjeros (Arriaga, E. y Larqué, A., 2001).
Figura 5
Informática
La informática, también llamada computación en América,1 es una ciencia que estudia métodos, técnicas, procesos, con el fin de almacenar, procesar y transmitir información y datos en formato digital. La informática se ha desarrollado rápidamente a partir de la segunda mitad del siglo XX, con la aparición de tecnologías tales como el circuito integrado, el Internet, y el teléfono móvil. Se define como la rama de la tecnología que estudia el tratamiento automático de la información.
En 1957 Karl Steinbuch añadió la palabra alemana Informatik en la publicación de un documento denominado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Informática: procesamiento automático de información). El ruso Alexander Ivanovich Mikhailov fue el primero en utilizar Informatik con el significado de «estudio, organización, y la diseminación de la información científica», que sigue siendo su significado en dicha lengua.[cita requerida] En inglés, la palabra informatics fue acuñada independiente y casi simultáneamente por Walter F. Bauer, en 1962, cuando Bauer cofundó la empresa denominada Informatics General, Inc.[cita requerida] Actualmente los angloparlantes utilizan el término computer science, traducido como «Ciencias de la computación», para designar tanto el estudio científico como el aplicado.
En los inicios del proceso de información, con la informática sólo se facilitaban los trabajos repetitivos y monótonos del área administrativa. La automatización de esos procesos trajo como consecuencia directa una disminución de los costes y un incremento en la productividad. En la informática convergen los fundamentos de las ciencias de la computación, la programación y metodologías para el desarrollo de software, la arquitectura de computadores, las redes de computadores, la inteligencia artificial y ciertas cuestiones relacionadas con la electrónica. Se puede entender por informática a la unión sinérgica de todo este conjunto de disciplinas. Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta de información, monitorización y control de procesos, industria, robótica, comunicaciones, control de transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones / herramientas multimedia, medicina, biología, física, química, meteorología, ingeniería, arte, etc. Puede tanto facilitar la toma de decisiones a nivel gerencial (en una empresa) como permitir el control de procesos críticos. Actualmente es difícil concebir un área que no use, de alguna forma, el apoyo de la informática. Ésta puede cubrir un enorme abanico de funciones, que van desde las más simples cuestiones domésticas hasta los cálculos científicos más complejos. Entre las funciones principales de la informática se cuentan las siguientes: Creación de nuevas especificaciones de trabajo Desarrollo e implementación de sistemas informáticos Sistematización de procesos Optimización de los métodos y sistemas informáticos existentes Facilitar la automatización de datos
En 1957 Karl Steinbuch añadió la palabra alemana Informatik en la publicación de un documento denominado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Informática: procesamiento automático de información). El ruso Alexander Ivanovich Mikhailov fue el primero en utilizar Informatik con el significado de «estudio, organización, y la diseminación de la información científica», que sigue siendo su significado en dicha lengua.[cita requerida] En inglés, la palabra informatics fue acuñada independiente y casi simultáneamente por Walter F. Bauer, en 1962, cuando Bauer cofundó la empresa denominada Informatics General, Inc.[cita requerida] Actualmente los angloparlantes utilizan el término computer science, traducido como «Ciencias de la computación», para designar tanto el estudio científico como el aplicado.
En los inicios del proceso de información, con la informática sólo se facilitaban los trabajos repetitivos y monótonos del área administrativa. La automatización de esos procesos trajo como consecuencia directa una disminución de los costes y un incremento en la productividad. En la informática convergen los fundamentos de las ciencias de la computación, la programación y metodologías para el desarrollo de software, la arquitectura de computadores, las redes de computadores, la inteligencia artificial y ciertas cuestiones relacionadas con la electrónica. Se puede entender por informática a la unión sinérgica de todo este conjunto de disciplinas. Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta de información, monitorización y control de procesos, industria, robótica, comunicaciones, control de transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones / herramientas multimedia, medicina, biología, física, química, meteorología, ingeniería, arte, etc. Puede tanto facilitar la toma de decisiones a nivel gerencial (en una empresa) como permitir el control de procesos críticos. Actualmente es difícil concebir un área que no use, de alguna forma, el apoyo de la informática. Ésta puede cubrir un enorme abanico de funciones, que van desde las más simples cuestiones domésticas hasta los cálculos científicos más complejos. Entre las funciones principales de la informática se cuentan las siguientes: Creación de nuevas especificaciones de trabajo Desarrollo e implementación de sistemas informáticos Sistematización de procesos Optimización de los métodos y sistemas informáticos existentes Facilitar la automatización de datos
Los sistemas computacionales, generalmente implementados como dispositivos electrónicos, permiten el procesamiento automático de la información. Conforme a ello, los sistemas informáticos deben realizar las siguientes tres tareas básicas: Entrada: captación de la información. Normalmente son datos y órdenes ingresados por los usuarios a través de cualquier dispositivo de entrada conectado a la computadora. Proceso: tratamiento de la información. Se realiza a través de programas y aplicaciones diseñadas por programadores que indican de forma secuencial cómo resolver un requerimiento. Salida: transmisión de resultados. A través de los dispositivos de salida los usuarios pueden visualizar los resultados que surgen del procesamiento de los datos. sistema operativo, es un conjunto de programas que permite interactuar al usuario con la computadora Sistemas demando y control, son sistemas basados en la mecánica y motricidad de dispositivos que permiten al usuario localizar, dentro de la logística, los elementos que se demandan. Están basados en la electricidad, o sea, no en el control del flujo del electrón, sino en la continuidad o discontinuidad de una corriente eléctrica, si es alterna o continua o si es inducida, contrainducida, en fase o desfase (ver periférico de entrada). Sistemas de archivo, son sistemas que permiten el almacenamiento a largo plazo de información que no se demandará por un largo periodo de tiempo. Estos sistemas usan los conceptos de biblioteca para localizar la información demandada. Código ASCII, Es un método para la correspondencia de cadenas de bits permitiendo de esta forma la comunicación entre dispositivos digitales así como su proceso y almacenamiento, en la actualidad todos los sistemas informáticos utilizan el código ASCII para representar textos, gráficos, audio e infinidad de información para el control y manipulación de dispositivos digitales.
La Informática es la rama de la Ingeniería que estudia el hardware, las redes de datos y el software necesarios para tratar información de forma automática. Aunque pueda parecerte una definición muy abstracta, estamos seguros de que sabes mucho más de Informática de lo que crees. Y si no, sigue leyendo un poco más.
Seguro que te suena qué es el hardware. Y si no te suena, seguro que has utilizado hardware en muchas ocasiones sin saber que se llama así. El hardware son los ordenadores de sobremesa, los portátiles, los tablets, los teléfonos móviles, las impresoras, las consolas de videojuegos, los lectores de DVDs, los reproductores de música, etcétera. ¿A que sí que sabías qué es el hardware? Lo que quizá no sabías es que estos aparatos están formados internamente por componentes electrónicos a los que también se les llama hardware: ¿te suenan el microprocesador, las tarjetas de memoria, las tarjetas gráficas, los discos duros o los acelerómetros? ¡Seguro que sí! Y aunque no los veas, hay miles de dispositivos llamados sistemas empotrados que ayudan a los coches a tomar mejor las curvas, a los aviones a volar en las peores condiciones atmosféricas o a los semáforos a controlar el tráfico de forma inteligente; también son hardware y también se estudian en Informática.
Además, hoy en día es difícil imaginar el hardware aislado. Casi todo el hardware está conectado a través de redes de datos. Seguro que conoces Internet, que es la mayor red de datos en el mundo. Millones de ordenadores, tablets, teléfonos e incluso automóviles están continuamente conectados a esta red para intercambiar información en tiempo real y hacer más fácil nuestras vidas. ¿A que todo esto te suena familiar?
Seguro que también conoces qué es el software. Son programas que dicen al hardware qué tiene que hacer: intercambiar un mensaje con un familiar, mostrar la cartelera de cine, encontrar oportunidades de estudio en el extranjero, visualizar las últimas fotos de nuestros amigos en una red social, hacer una videoconferencia, generar las imágenes de un video juego o también intercambiar datos con un teléfono o un tablet. ¿A que también sabías qué es el software? ¡Claro que sí! Lo que quizá no sabías es que en el mundo del software hay dos especialidades: la Ingeniería del Software, en la que se estudia cómo desarrollar software en un contexto empresarial, y la Computación, en la que se estudian problemas complejos como la inteligencia artificial, el reconocimiento del habla o la búsqueda de información en la Web.
¿Sencillo, verdad? El hardware son las máquinas y el software lo que nos permite decirles qué queremos que hagan. Hardware y software son las especialidades clásicas de la Informática, pero hay otras que se llaman interdisciplinares porque la mezclan con otras ramas del conocimiento. Por ejemplo, las especialidades de Sistemas de Información y Tecnologías de la Información mezclan la Informática con la gestión empresarial; la de Informática Clínica trata sobre la aplicación de la informática y las comunicaciones en el ámbito de la salud; y la de Ingeniería Biomédica la mezcla con la Ingeniería Mecánica y con la Biomedicina. Si por sí solas las especialidades de hardware y software ya son prometedoras y tienen miles de salidas profesionales… ¿te imaginas al mezclarlas con otras?
El término proviene del francés “informatique” (mezcla de las palabras “information” y “automatique”), se trata de la rama ingenieril relativa al tratamiento de información automatizado mediante máquinas. Este campo de estudio, investigación y trabajo comprende el uso de la computación para resolver problemas mediante programas, diseño, fundamentos teóricos científicos y diversas técnicas.
Se considera que una información es tratada de forma automática cuando el proceso comprende la entrada de datos, su procesamiento, y salida.
La informática, entonces, ayuda al ser humano en la tarea de potenciar las capacidades de comunicación, pensamiento y memoria. Es aplicada en varias áreas de la actividad social, como por ejemplo en aplicaciones multimedia, arte, ciencia, diseño computarizado, juegos digitales, investigación, transporte público, comunicaciones, robots en las fábricas, control y monitores de procesos industriales, consulta y almacenamiento de información, o gestión de negocios. Si bien se trata de una disciplina nacida con un enfoque hacia/para la industria, a fines del Siglo XX se popularizó y se expandió también hacia el uso hogareño, reemplazando o potenciando la utilidad de otros electrodomésticos (equipos de música, televisores, etc.), servicios (telefonía, etc.) o medios masivos de comunicación (diarios, cine, revistas, etc.).
Se considera que una información es tratada de forma automática cuando el proceso comprende la entrada de datos, su procesamiento, y salida.
La informática, entonces, ayuda al ser humano en la tarea de potenciar las capacidades de comunicación, pensamiento y memoria. Es aplicada en varias áreas de la actividad social, como por ejemplo en aplicaciones multimedia, arte, ciencia, diseño computarizado, juegos digitales, investigación, transporte público, comunicaciones, robots en las fábricas, control y monitores de procesos industriales, consulta y almacenamiento de información, o gestión de negocios. Si bien se trata de una disciplina nacida con un enfoque hacia/para la industria, a fines del Siglo XX se popularizó y se expandió también hacia el uso hogareño, reemplazando o potenciando la utilidad de otros electrodomésticos (equipos de música, televisores, etc.), servicios (telefonía, etc.) o medios masivos de comunicación (diarios, cine, revistas, etc.).
Un gran número de disciplinas convergen en la informática: inteligencia artificial, electrónica, redes de datos, arquitectura de ordenadores, métodos de desarrollo de software, matemática, etc., asistiendo a físicos, médicos, biólogos, meteorólogos, químicos, ingenieros, investigadores científicos, comunicadores, artistas, empresarios y a casi cualquier persona que viva en una sociedad industrial moderna.
El término proviene del francés “informatique” (mezcla de las palabras “information” y “automatique”), se trata de la rama ingenieril relativa al tratamiento de información automatizado mediante máquinas. Este campo de estudio, investigación y trabajo comprende el uso de la computación para resolver…
El término proviene del francés “informatique” (mezcla de las palabras “information” y “automatique”), se trata de la rama ingenieril relativa al tratamiento de información automatizado mediante máquinas. Este campo de estudio, investigación y trabajo comprende el uso de la computación para resolver…
La informática produjo el abaratamiento de los costos de producción y el incremento de la producción de mercancías en la gran industria gracias a la automatización de los procesos de diseño, fabricación, testeo.
Gracias a las redes mundiales de comunicación como Internet, la informática es vista cada vez más como un elemento de creación e intercambio cultural altamente participativo.
Gracias a las redes mundiales de comunicación como Internet, la informática es vista cada vez más como un elemento de creación e intercambio cultural altamente participativo.
figura 6
Sivernetica
La cibernética es el estudio interdisciplinario de la estructura de los sistemas reguladores. La cibernética está estrechamente vinculada a la teoría de control y a la teoría de sistemas. Tanto en sus orígenes como en su evolución, en la segunda mitad del siglo XX, la cibernética es igualmente aplicable a los sistemas físicos y sociales. Los sistemas complejos afectan su ambiente externo y luego se adaptan a él. En términos técnicos, se centra en funciones de control y comunicación: ambos fenómenos externos e internos del/al sistema. Esta capacidad es natural en los organismos vivos y se ha imitado en máquinas y organizaciones. Especial atención se presta a la retroalimentación y sus conceptos derivados. La cibernética es una ciencia nacida hacia 1942 e impulsada inicialmente por Norbert Wiener y Arturo Rosenblueth Stearns que tiene como objeto “el control y comunicación en el animal y en la máquina” o “desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitirán abordar el problema del control y la comunicación en general”.[cita requerida] En 1950, Ben Laposky, un matemático de Iowa, creó los oscilones o abstracciones electrónicas por medio de un ordenador analógico: se considera esta posibilidad de manipular ondas y de registrarlas electrónicamente como el despertar de lo que habría de ser denominado computer graphics y, luego, computer art e infoarte. También, durante la década del cincuenta, William Ross Ashby propone teorías relacionadas con la inteligencia artificial. La cibernética dio gran impulso a la teoría de la información a mediados de los 60; el computador digital sustituyó al analógico en la elaboración de imágenes electrónicas. En esos años aparece la segunda generación de computadores (con transistores en 1960) concretándose por entonces los primeros dibujos y gráficos de computador, y la tercera (con circuitos integrados, en 1964) así como los lenguajes de programación. En 1965 tuvo lugar en Stuttgart la exposición ”Computer-graphik”. Pero la muestra que consagró la tendencia fue la que tuvo lugar en 1968 bajo el título “Cybernetic Serendipity” en el Instituto de Arte Contemporáneo de Londres. También en ese año se destacó la exposición “Mindextenders” del Museum of Contemporary Crafts de Londres. En 1969 el Museo Brooklin organizó la muestra “Some more Beginnings”. En ese mismo año, en Buenos Aires y otras ciudades de Argentina, se presentaba Arte y cibernética, organizada por Jorge Glusberg. Con esta muestra se inaugurarían los principios de la relación arte/imagen digital en ese país. En España la primera manifestación fue la de “Formas computables”- 1969- “Generación automática de formas plásticas” -1970-ambas organizadas por el Centro de Cálculo de la Universidad de Madrid. En los primeros meses de 1972, el Instituto Alemán de Madrid y de Barcelona presentaron una de las muestras más completas que ha tenido lugar en España, titulada<Impulso arte computador> Las primeras experiencias de lo que luego se llamaría net.art. se remontan al año 1994. Es importante aclarar que ya por los 1960 existían algunas antecedentes. De todas formas se puede establecer que las primeras experiencias donde la tecnología informática puesta al servicio de la comunidad funcionó como soporte estético trascurren por aquellos años y rompe con la idea de lectura lineal de la obra... La cibernética, según el epistemólogo, antropólogo, cibernetista y padre de la terapia familiar, Gregory Bateson, es la rama de las matemáticas que se encarga de los problemas de control, recursividad e información. Bateson también afirma que la cibernética es "el más grande mordisco a la fruta del árbol del Conocimiento que la humanidad haya dado en los últimos 2000 años".[cita requerida] Stafford Beer, filósofo de la teoría organizacional y gerencial, de quien el propio Wiener dijo que debía ser considerado como el padre de la cibernética de gestión, define a la cibernética como “la ciencia de la organización efectiva”. Según el Profesor Dr. Stafford Beer, la cibernética estudia los flujos de información que rodean un sistema, y la forma en que esta información es usada por el sistema como un valor que le permite controlarse a sí mismo: ocurre tanto para sistemas animados como inanimados indiferentemente. La cibernética es una ciencia interdisciplinar, y está tan ligada a la física como al estudio del cerebro como al estudio de los computadores, y tiene también mucho que ver con los lenguajes formales de la ciencia, proporcionando herramientas con las cuales describir de manera objetiva el comportamiento de todos estos sistemas. El propio Stafford Beer afirmó: "Probablemente la primera y más clara visión dentro de la naturaleza del control ([1])... fue que éste no trata de tirar de palancas para producir unos resultados deseados e inexorables. Esta noción del control se aplica sólo a máquinas triviales. Nunca se aplica un sistema total que incluye cualquier clase de elemento probabilístico -- desde la meteorología, hasta las personas; desde los mercados, a la política económica. No: la característica de un sistema no-trivial que está bajo control es que a pesar de tratar con variables demasiado extensas para cuantificar, demasiado inciertas para ser expresadas, e incluso demasiado difíciles de comprender, algo puede ser hecho para generar un objetivo predecible. Wiener encontró justo la palabra que quería en la operación de los grandes barcos de la antigua Grecia. En el mar, los grandes barcos batallaban contra la lluvia, el viento y las mareas -- cuestiones de ninguna forma predecibles. Sin embargo, si el hombre, operando sobre el timón, podía mantener su mirada sobre un lejano faro, podría manipular la caña del timón, ajustándola constantemente en tiempo real, hasta alcanzar la luz. Esta es la función del timonel. En los tiempos rudos de Homero la palabra griega para designar al timonel era kybernetes, que Wiener tradujo al Inglés como cybernetics, en español cibernética." En una reflexión muy poética dada por Gordon Pask la cibernética es “la ciencia de las metáforas a ser defendidas.” La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el año 1942. La unión de diferentes ciencias como la mecanica, eletronica, medicina, fisica, quimica y computación, han dado el surgimiento de una nueva doctrina llamada Bionica, La cual busca imitar y curar enfermedades y deficiencias fisicas. A todo esto se une la robotica, la cual se encarga de crear mecanismos de control los cuales funcionen en forma automatica. Todo esto ha conducido al surgimiento de los Cyborg, organismos Bio-mecanicos que buscan imitar la naturaleza humana. Han pasado varios años desde que ingenieros, iniciaron la carrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos avances han producido grandes resultados y avances. En este trabajo se hace un resumen de los avances en estas áreas: Cibernetica, Robotica, Bionica e Inteligencia Artificial. La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el año 1942, en la época de un congreso sobre la inhibición cerebral celebrado en Nueva York, del cual surgió la idea de la fecundidad de un intercambio de conocimiento entre fisiólogos y técnicos en mecanismos de control. Cinco años más tarde, Norbert Wiener uno de los principales fundadores de esta ciencia, propuso el nombre de cibernética, derivado de una palabra griega que puede traducirse como piloto, timonel o regulador. Por tanto la palabra cibernética podría significar ciencia de los mandos. Estos mandos son estructuras con elementos especialmente electrónicos y en correlación con los mecanismos que regulan la psicología de los seres vivientes y los sistemas sociales humanos, y a la vez que permiten la organización de máquinas capaces de reaccionar y operar con más precisión y rapidez que los seres vivos, ofrecen posibilidades nuevas para penetrar más exactamente las leyes que regulan la vida general y especialmente la del hombre en sus aspectos psicológicos, económicos, sociales etc. Dentro del campo de la cibernética se incluyen las grandes máquinas calculadoras y toda clase de mecanismos o procesos de autocontrol semejantes y las máquinas que imitan la vida. Las perspectivas abiertas por la cibernética y la síntesis realizada en la comparación de algunos resultados por la biología y la electrónica, han dado vida a una nueva disciplina, la biónica. La bionica es la ciencia que estudia los: principios de la organización de los seres vivos para su aplicación a las necesidades técnicas. Una realización
Internet: Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como Arpanet, entre tres universidades en California (Estados Unidos). El género de la palabra internet es ambiguo según el Diccionario de la Real Academia Española.3 4 Uno de los servicios que más éxito ha tenido en internet ha sido la World Wide Web (WWW o la Web), hasta tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Esta fue un desarrollo posterior (1990) y utiliza internet como medio de transmisión.5 Existen, por tanto, muchos otros servicios y protocolos en internet, aparte de la Web: el envío de correo electrónico (SMTP), la transmisión de archivos (FTP y P2P), las conversaciones en línea (IRC), la mensajería instantánea y presencia, la transmisión de contenido y comunicación multimedia —telefonía (VoIP), televisión (IPTV)—, los boletines electrónicos (NNTP), el acceso remoto a otros dispositivos (SSH y Telnet) o los juegos en línea. Sus orígenes se remontan a la década de 1960, dentro de ARPA (hoy DARPA, las siglas en inglés de la Defense Advanced Research Projects Agency), como respuesta a la necesidad de esta organización de buscar mejores maneras de usar los computadores de ese entonces, pero enfrentados al problema de que los principales investigadores y laboratorios deseaban tener sus propios computadores, lo que no solo era más costoso, sino que provocaba una duplicación de esfuerzos y recursos. El verdadero origen de Internet microsiervos (2005)</ref> Así nace ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network o Red de la Agencia para los Proyectos de Investigación Avanzada de los Estados Unidos), que nos legó el trazado de una red inicial de comunicaciones de alta velocidad a la cual fueron integrándose otras instituciones gubernamentales y redes académicas durante los años 70.8 9 10 Investigadores, científicos, profesores y estudiantes se beneficiaron de la comunicación con otras instituciones y colegas en su rama, así como de la posibilidad de consultar la información disponible en otros centros académicos y de investigación. De igual manera, disfrutaron de la nueva habilidad para publicar y hacer disponible a otros la información generada en sus actividades.11 12 En el mes de julio de 1961 Leonard Kleinrock publicó desde el MIT el primer documento sobre la teoría de conmutación de paquetes. Kleinrock convenció a Lawrence Roberts de la factibilidad teórica de las comunicaciones vía paquetes en lugar de circuitos, lo cual resultó ser un gran avance en el camino hacia el trabajo informático en red. El otro paso fundamental fue hacer dialogar a los ordenadores entre sí. Para explorar este terreno, en 1965, Roberts conectó una computadora TX2 en Massachusetts con un Q-32 en California a través de una línea telefónica conmutada de baja velocidad, creando así la primera (aunque reducida) red de computadoras de área amplia jamás construida.13 14 15 1969: La primera red interconectada nace el 21 de noviembre de 1969, cuando se crea el primer enlace entre las universidades de UCLA y Stanford por medio de la línea telefónica conmutada, y gracias a los trabajos y estudios anteriores de varios científicos y organizaciones desde 1959 (ver: Arpanet). El mito de que ARPANET, la primera red, se construyó simplemente para sobrevivir a ataques nucleares sigue siendo muy popular. Sin embargo, este no fue el único motivo. Si bien es cierto que ARPANET fue diseñada para sobrevivir a fallos en la red, la verdadera razón para ello era que los nodos de conmutación eran poco fiables, tal y como se atestigua en la siguiente cita: A raíz de un estudio de RAND, se extendió el falso rumor de que ARPANET fue diseñada para resistir un ataque nuclear. Esto nunca fue cierto, solamente un estudio de RAND, no relacionado con ARPANET, consideraba la guerra nuclear en la transmisión segura de comunicaciones de voz. Sin embargo, trabajos posteriores enfatizaron la robustez y capacidad de supervivencia de grandes porciones de las redes subyacentes. (Internet Society, A Brief History of the Internet) 1972: Se realizó la Primera demostración pública de ARPANET, una nueva red de comunicaciones financiada por la DARPA que funcionaba de forma distribuida sobre la red telefónica conmutada. El éxito de esta nueva arquitectura sirvió para que, en 1973, la DARPA iniciara un programa de investigación sobre posibles técnicas para interconectar redes (orientadas al tráfico de paquetes) de distintas clases. Para este fin, desarrollaron nuevos protocolos de comunicaciones que permitiesen este intercambio de información de forma "transparente" para las computadoras conectadas. De la filosofía del proyecto surgió el nombre de "Internet", que se aplicó al sistema de redes interconectadas mediante los protocolos TCP e IP.16 1983: El 1 de enero, ARPANET cambió el protocolo NCP por TCP/IP. Ese mismo año, se creó el IAB con el fin de estandarizar el protocolo TCP/IP y de proporcionar recursos de investigación a Internet. Por otra parte, se centró la función de asignación de identificadores en la IANA que, más tarde, delegó parte de sus funciones en el Internet registry que, a su vez, proporciona servicios a los DNS.17 18 1986: La NSF comenzó el desarrollo de NSFNET que se convirtió en la principal Red en árbol de Internet, complementada después con las redes NSINET y ESNET, todas ellas en Estados Unidos. Paralelamente, otras redes troncales en Europa, tanto públicas como comerciales, junto con las americanas formaban el esqueleto básico ("backbone") de Internet.19 20 1989: Con la integración de los protocolos OSI en la arquitectura de Internet, se inició la tendencia actual de permitir no sólo la interconexión de redes de estructuras dispares, sino también la de facilitar el uso de distintos protocolos de comunicaciones.21 IInternet es una red de redes que permite la interconexión descentralizada de computadoras a través de un conjunto de protocolos denominado TCP/IP. Tuvo sus orígenes en 1969, cuando una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos comenzó a buscar alternativas ante una eventual guerra atómica que pudiera incomunicar a las personas. Tres años más tarde se realizó la primera demostración pública del sistema ideado, gracias a que tres universidades de California y una de Utah lograron establecer una conexión conocida como ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). A diferencia de lo que suele pensarse, Internet y la World Wide Web no son sinónimos. La WWW es un sistema de información desarrollado en 1989 por Tim Berners Lee y Robert Cailliau. Este servicio permite el acceso a información que se encuentra enlazada mediante el protocolo HTTP (HyperText Transfer Protocol). Otros servicios y protocolos disponibles en la red de redes son el acceso remoto a computadoras conocido como Telnet, el sistema de transferencia de archivos FTP, el correo electrónico (POP y SMTP), el intercambio de archivos P2P y las conversaciones online o chats. El desarrollo de Internet ha superado ampliamente cualquier previsión y constituyó una verdadera revolución en la sociedad moderna. El sistema se transformó en un pilar de las comunicaciones, el entretenimiento y el comercio en todos los rincones del planeta. Las estadísticas indican que, en 2006, los usuarios de Internet (conocidos como internautas) superaron los 1.100 millones de personas. Se espera que en la próxima década esa cifra se duplique, impulsada por la masificación de los accesos de alta velocidad (banda ancha). Internet es la gran biblioteca virtual mundial, donde cualquier persona en cualquier parte del mundo puede acceder a este gigantesco archivo digital donde el conocimiento, el ocio y el mundo laboral convergen en un mismo espacio llamado Internet. Internet representa el máximo exponente de la globalización, es un espacio donde podemos comprar, vender o compartir cualquier producto, servicio o información con cualquier persona y lugar del mundo, es decir internet es un lugar donde interactuamos globalmente. Internet también se le conoce como red de redes o la gran red, debido a que su origen y filosofía se basan en interconectar computadores y ordenadores entre sí creando una gran telaraña de intercomunicación, dichas interconexiones se realizan mediante cable físico convencional, fibra óptica, red eléctrica, via satélite... Internet proviene del acrónimo INTERconected NETworks (red de trabajos interconectados) Los orígenes de internet datan de la década de los años 60 del siglo XX, donde los primeros estudios teóricos lanzaban la idea de interconectar ordenadores mediante el envio de bloques de información digitales (código binario), dando como resultado la primera red interconectada de la historia cuando se creó el primer enlace computacional entre la universidad de Stanford con la universidad de Ucla. A finales de los 60 y principios de los 70 el departamento de defensa de los Estados Unidos desarrolló la primera gran red mundial de intercomunicación entre ordenadores conocida como Arpanet, Arpanet fue el origen de Internet y funcionaba bajo los primeros protocolos de comunicación que fueron desarrollados específicamente, dichos protocolos fueron la base y la semilla para el desarrollo de los protocolos modernos TCP/IP en los que se basa la Red actual. A finales de los 80 y principios de los 90 se desarrollaron las herramientas necesarias (hardware y software) como el código HTML, servidores donde alojar los sitios webs, navegadores de internet... los cuales permitieron al gran público acceder y manejar Internet con un simple clic de ratón, gracias a estas y otras herramientas miles de empresas nuevas se fundaron creando un nuevo modelo de negocio basado en la red, google, facebook, yahoo, ebay, wikipedia.... son entre otras grandes empresas y fundaciones cuyo origen y sentido estan basados en Internet.
Realidad Virtual: La realidad virtual es un entorno de escenas u objetos de apariencia real, generado mediante tecnología informática, que crea en el usuario la sensación de estar inmerso en él. Dicho entorno es contemplado por el usuario a través normalmente de un dispositivo conocido como gafas o casco de realidad virtual. Este puede ir acompañado de otros dispositivos, como guantes o trajes especiales, que permiten una mayor interacción con el entorno así como la percepción de diferentes estímulos que intensifican la sensación de realidad. La aplicación de la realidad virtual, aunque centrada inicialmente en el terreno del entretenimiento y de los videojuegos, se ha extendido a otros muchos campos, como la medicina, la arqueología, la creación artística, el entrenamiento militar o las simulaciones de vuelo. La virtualidad establece una nueva forma de relación entre el uso de las coordenadas de espacio y de tiempo, supera las barreras espaciotemporales y configura un entorno en el que la información y la comunicación se nos muestran accesibles desde perspectivas hasta ahora desconocidas al menos en cuanto a su volumen y posibilidades. La realidad virtual permite la generación de entornos de interacción que separen la necesidad de compartir el espacio-tiempo, facilitando en este caso nuevos contextos de intercambio y comunicación. Autores como Lévy, han señalado la existencia de diferentes niveles de virtualidad en su relación con la dimensión bidimensional/tridimensional y su relación con la realidad. Yendo desde un continuo que comienza con una menor virtualidad de aquellos aspectos que nos alejan de la realidad o que categorizamos a priori como claramente imaginarios o ilusorios, aumentando con lo bidimensional, hasta las posibilidades que ofrece la tridimensionalidad en su relación de semejanza o analogía con lo real. La realidad virtual ha eliminado la frontera existente entre realidad e irrealidad. No se trata en este caso de la imposibilidad de separación entre lo real y aquello que no lo es, sino la difusión de los límites que los separan. La amplia variedad de posibilidades que ésta ofrece, ha facilitado el establecimiento de un estatus de realidad, sustentado fundamentalmente en tres aspectos: La realidad virtual es compartida con otras personas. Se centra generalmente en la interacción interpersonal, que a pesar de no producirse en el mismo espacio-tiempo, sí es percibida como un acto colectivo. Tiene una estrecha relación con el mundo físico dada su interrelación e influencia mutua. La experiencia en la realidad virtual viene mediada por la experiencia en el mundo real y ésta es influida por lo que allí es experimentado. Está interconectada con la producción artística, ya que se convierte en un espacio más de creación con motivaciones estéticas. La generación de nuevas oportunidades en entornos diversos ha facilitado la existencia de posibilidades emergentes para la reconstrucción de la propia identidad. Los entornos virtuales, y más concretamente la realidad virtual, han generado un espacio de moratoria para la construcción de la identidad sustentada en la creación de más de un yo. La existencia de estas identidades múltiples favorece la experimentación, pudiendo adoptar, potenciar o desestimar aspectos puestos en práctica en estos entornos, en la propia cotidianidad. Se trataría pues de un espacio de interrelación entre los espacios cotidianos y la realidad virtual, en que las propias experiencias en estos entornos producen una mutua influencia, generando una ruptura de las fronteras entre ambos. La tecnología ha progresado más rápido que nuestra habilidad para siquiera imaginar qué vamos a hacer con ella. Hoy, un proceso digno de la mejor literatura de ciencia ficción ha trastocado nuestra percepción y está revolucionando al mundo, no solo al de la informática sino también a los de diversidad de áreas como la medicina, la arquitectura, la educación y la ingeniería entre otros. El presente trabajo no es, ni pretende ser, un exhaustivo desarrollo donde se traten todos los aspectos relativos a la Realidad Virtual, sino enfocar un estudio sobre ésta, a fin de recopilar información que facilite la comprensión de este tema, ya que, por estar su experimentación restringida a un número de personas limitadas, esta información no ha sido tan difundida y documentada, a pesar de su indiscutible atractivo e importancia. El único valor de un mundo virtual es que nos permite hacer cosas especiales. Se nos presenta un medio esencialmente activo. La realidad virtual entra en un exclusivo rango de herramientas para hacer, en el cual el usuario puede incursionar creativamente, hasta donde el límite de su imaginación se lo permita. Allí radica, muy posiblemente el mayor atractivo, por cuanto la imaginación y la creatividad tienen la oportunidad de ejecutarse en un "mundo" artificial e ilimitado. Todo esto de la realidad virtual comenzó a finales de los 70´s como material para una clase de aviación en el departamento de defensa de los Estados Unidos, para hacer simulaciones de vuelo, practicando y no arriesgando vidas. Después de esto en 1982 Scott Fisher fue considerado uno de los "Padres Fundadores" de la realidad virtual y en 1985 él creó el VISIOCASCO más avanzado en la Nasa Ames Center. Por todas partes empiezan a surgir equipos de desarrollo trabajando en lo que era la tecnología de la realidad virtual, y se empiezan a ver los primeros resultados comerciales: 1980: La Compañía StereoGraphics hace las gafas de visión estéreo. 1982: Thomas Zimmerman patenta un Electroguante que inventó mientras investigaba sobre cómo controlar con la mano un instrumento musical virtual. 1987: La compañía Inglesa Dimensión Internacional desarrolla un Software de construcción de mundos tridimensionales sobre P.C. 1988: Scott Foster inventa un dispositivo para la generación de sonido tridimensional. 1989: ATARI saca al mercado la primera maquina de galería de vídeo juegos con tecnología 3D. En ese mismo año Autodesk presenta su primer sistema de realidad virtual para P.C. A partir de aquí entramos de lleno a la carrera comercial los sistemas de realidad virtual comienzan a popularizarse y muchos productos empiezan a invadir el mercado, en forma paralela se crea un cierto movimiento cultural conocido como el Cyberpunk. La estética y la temática del cyberpunk han llegado en los últimos años a la televisión y al cine, quizás los mejores ejemplos son "El hombre del jardín" y "Blade Runer" Los primeros albores de la Realidad Virtual pueden remontarse, según algunos autores, a distintas épocas
Realidad Virtual
cinematografía ha intentado crear formatos de imagen y sonido que hiciesen creer al espectador que se encontraba formando parte de la escena. De este intento han surgido tecnologías como el Cinemascope o el más moderno Omnimax, así como sistemas de sonido del tipo del Dolby Surround. A comienzos de los 70 se empezó a investigar como hacer más fácil el entendimiento hombre - computadora, para mejorar el rendimiento y obtener toda la potencia de estas máquinas, ya que mientras la capacidad y velocidad de los ordenadores aumentaba vertiginosamente, nuestra habilidad para comunicarnos con ellos, permanecía limitada por interfaces inadecuados. También por esta época se comenzaron a apreciar las grandes ventajas de entrenar a pilotos de aviación en simuladores, en lugar de emplear auténticos aviones: menores costes, reducción de tiempo y mejora del aprendizaje, además del consiguiente y obvio nivel de seguridad que impone la práctica virtual. Equipos utilizados para la realidad virtual Para visión La realidad virtual en el área de la visión trabaja básicamente con dos tipos de implementos: cascos y boom, este último es un equipo que consiste en un brazo mecánico que sostiene un display a través del cual al girarlo se puede observar el entorno del mundo virtual en el cual se está; debido a que su peso es soportado por el brazo mecánico y no por el usuario, como ocurre con el casco, este puede ser un equipo de mayor complejidad y contenido electrónico, lo cual se traduce en ventajas tales como la obtención de una mejor solución. A continuación presentamos algunas características de estos equipos Visión estereoscópica: Es la sensación de ver una determinada imagen en 3 dimensiones, esto se logra haciendo una representación igual para cada ojo de la imagen que se va a observar, estas representaciones son posteriormente proyectadas desde un mismo plano y separadas una distancia que está determinada por la distancia a la cual se encuentra el observador del plano de las imágenes. Desde este punto de vista, también existen equipos de visión monocular a través de los cuales se visualizan los objetos en la forma habitual. Binoculares: Son equipos que constan de una pantalla individual para cada ojo, para el funcionamiento de la visión estereoscópica, es necesario tener un equipo que tenga esta característica; para equipos de visión monoscópica esta característica es opcional. Así mismo, también existen equipos monoculares, los cuales constan de una sola pantalla para ambos ojos. Para interactuar En la actualidad la realidad virtual esta haciendo uso de guantes y vestidos como medio para interactuar en un ambiente virtual, para lograr esto, estos dispositivos se comportan inicialmente como dispositivos de entrada que le permiten al computador conocer la ubicación del usuario dentro del ambiente virtual, así mismo, le permiten al usuario ubicarse en el medio e interactuar con el y en algunos casos recibir ciertos estímulos donde estos dispositivos se convierten en dispositivos de salida. Algunas sensaciones o estímulos que se pueden recibir son: Sensación de estar sosteniendo un objeto que se ha cogido dentro del ambiente virtual, esto se logra gracias a unas almohadillas que se inflan en el guante y dan la sensación de percibir un peso. También se puede llegar a percibir la rugosidad y forma propias de objetos situados en el interior del ambiente virtual, lo cual se logra gracias a que algunos dispositivos tienen partes de aleaciones con memoria que tras variaciones en la temperatura toman formas que se les han practicado con anterioridad. Para audición Los audífonos son el equipo básico empleado para escuchar los sonidos propios de un ambiente virtual. A continuación se presentan algunas variantes de estos equipos: Audífonos convencionales: Son los audífonos de uso más corriente, a través de estos se escucha el sonido simulado de los objetos sin identificar auditivamente el punto de ubicación del mismo. Convolvotrón: Estos audífonos además de simular el sonido propio de los objetos, simulan la ubicación de los mismos dentro del ambiente virtual.
El diseño debe contemplar una estructura capaz de resistir las aceleraciones, el impacto de los micrometeoritos y la acción de los vientos solares, fuerzas capaces de desestabilizar cualquiera de los sistemas de las naves, inclusive de provocar su inutilización parcial o destrucción total. Esta estructura está conformada por ciertos materiales de fabricación dotados de las propiedades pertinentes que le permite enfrentar los rigores del despegue, la navegación y el reingreso. Mediante avanzados programas computacionales los diseñadores suelen simular las condiciones y tensiones que deberán soportar los materiales y elementos que conformarán los diversos aparatos espaciales. Los materiales cumplen con elevados estándares de resistencia al impacto de micrometeoritos, de gran capacidad refractaria del calor, capaces de resistir las enormes presiones y vibraciones que significa el despegue, el aceleramiento o el frenado, absorbentes al máximo posible de las mortales radiaciones espaciales, pero a la vez capaces de captar la energía lumínica mediante su aplicación en los paneles solares. Sin embargo, los materiales deben cumplir con la limitante que impone el uso de los combustibles químicos tradicionales, el cual exige naves con la menor masa posible: a menor masa de la nave, menor gasto de combustible y mayores posibilidades de realizar viajes largos con retorno incluido(el caso de las astronaves); a mayor masa, mayores gastos y menores posibilidades de realizar lo anterior. Por ejemplo, la gran masa de los transbordadores de la NASA les impide realizar vuelos extraorbitales(p.ej. de exploración lunar) dado que sus reservas de combustible son limitadas. Por lo tanto, el ideal es que los materiales de fabricación procuren el máximo de resistencia, solidez estructural y funcionalidad, pero con ahorro en todo los posible de masa.
El diseño de las naves que deben trabajar en ambientes muy hostiles, con condiciones extremas de calor, frío o presión, deben contar con una tecnología que las haga soportarlas. Por ejemplo, las sondas espaciales soviéticas de nombre Venera, que exploraron Venus a partir de 1961, contemplaban en su diseño materiales capaces de resistir temperaturas que derretían el plomo, pudiendo operar por algunas horas en su superficie.
En cuanto al segundo aspecto(utilidad) los ingenios espaciales suelen clasificarse en satélites artificiales(cuando orbitan la Tierra en función de alguna utilidad específica, como fue por ejemplo el satélite ruso Sputnik I, primer objeto orbital puesto por el hombre en el espacio), en astronaves (cuando están tripuladas por al menos una persona y disponen de propulsante propio que les permite maniobrar en el espacio y/o en la atmósfera, como por ejemplo los trasbordadores, o como fueron los módulos del programa norteamericano Apolo), sondas espaciales(cuando las naves están destinadas a la investigación en dirección al espacio profundo, sea en demanda de los cuerpos celestes del Sistema Solar o fuera de él, como por ejemplo las sondas del programa Viking, de la NASA, destinadas a explorar Marte), y las estaciones espaciales(complejos orbitales en torno a la Tierra que pueden albergar un número mayor de ocupantes y con medios de sobrevivencia que les permiten largas estadías, como por ejemplo la estación soviética Salyut 1).
Astronáutica, ciencia e ingeniería de los viajes espaciales, tripulados o no. La exploración del espacio o astronáutica es una ciencia interdisciplinaria que se apoya en conocimientos de otros campos, como física, astronomía, matemáticas, química, biología, medicina, electrónica y meteorología. Las sondas espaciales han aportado una enorme cantidad de datos científicos sobre la naturaleza y origen del Sistema Solar y del Universo (véase Cosmología). Los satélites situados en órbita terrestre han contribuido a mejorar las comunicaciones, la predicción del tiempo, la ayuda a la navegación y el reconocimiento de la superficie terrestre para la localización de recursos minerales y con fines militares. La era espacial y la astronáutica práctica arrancan con el lanzamiento del Sputnik 1 por la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) en octubre de 1957, y con el del Explorer 1 por Estados Unidos en enero de 1958. En octubre de 1958 se creó en Estados Unidos la NASA. En las dos décadas siguientes se han llegado a lanzar más de 1.600 naves espaciales de todo tipo, la mayoría destinadas a orbitar nuestro planeta. Sobre la superficie de la Luna han estado dos docenas de hombres, que han regresado después a la Tierra. En el año 1997 había ya unos 8.000 objetos girando alrededor de la Tierra, en su mayoría restos de cohetes y equipos de sus fases de lanzamiento, y otros materiales semejantes. Hay unos 2.300 satélites y sondas espaciales en funcionamiento.
FÍSICA DEL ESPACIO El límite entre la atmósfera terrestre y el espacio exterior es difuso y no está bien definido. Al disminuir gradualmente la densidad del aire con la altitud, las capas superiores de la atmósfera son tan tenues que se confunden con el espacio. A 30 km sobre el nivel del mar, la presión barométrica es un octavo de la presión a nivel del mar. A 60 km sobre el nivel del mar es 1/3.600; a 90 km es 1/400.000. A una altitud de 200 km hay aún la suficiente masa atmosférica como para frenar los satélites artificiales, debido a la resistencia aerodinámica, por lo que los satélites de larga vida han de alcanzar órbitas de gran altitud.
Tradicionalmente se ha asociado el espacio con el vacío. Sin embargo, el espacio está ocupado por cantidades pequeñas de gases como el hidrógeno, y pequeñas cantidades de polvo de meteoroides y cometas. Además es atravesado por rayos X, radiación ultravioleta, radiación luminosa y rayos infrarrojos procedentes del Sol. Hay también rayos cósmicos, compuestos principalmente de protones, partículas alfa y núcleos pesados. Véase también Astronomía.
es un entorno de escenas u objetos de apariencia real, generado mediante tecnología informática, que crea en el usuario la sensación de estar inmerso en él. Dicho entorno es contemplado por el usuario a través normalmente de un dispositivo conocido como gafas o casco de realidad virtual. Este puede ir acompañado de otros dispositivos, como guantes o trajes especiales, que permiten una mayor interacción con el entorno así como la percepción de diferentes estímulos que intensifican la sensación de realidad.
La aplicación de la realidad virtual, aunque centrada inicialmente en el terreno del entretenimiento y de los videojuegos, se ha extendido a otros muchos campos, como la medicina, la arqueología, la creación artística, el entrenamiento militar o lassimulaciones de vuelo.El perfil profesional de ingeniero telemático es de carácter generalista, desarrollando su actividad en distintos ámbitos, por tanto el espectro de trabajo del Ingeniero en telemática es sumamente amplio. Los titulados en esta especialidad tienen la capacidad de efectuar todas o algunas de las tareas que se nombran a continuación: 6 7 8 9 Planificación, despliegue, mantenimiento y gestión, operación, integración de tecnologías, etc. para entornos LAN, MAN y WAN, que puedan hacer uso tanto de tecnologías de cable como inalámbricas, así como Internet/Intranets, etc. para la prestación tanto de servicios de voz como de datos para diversas aplicaciones, desde servicios comunes de Internet hasta otros más sofisticados como podrían ser las actividades relacionadas con el despliegue y la operación con las redes de telecomunicaciones en urbanizaciones y polígonos industriales y de viviendas o las redes de telefonía móvil privadas (Servicio Móvil Terrestre) para flotas de vehículos, etc.. Supervisión, administración, participación o asistencia técnica en desarrolladores y suministradores de equipos y sistemas de telecomunicación. Elaboración de Proyectos de Infraestructuras comunes de telecomunicación en edificios (ICT10 ). Auditorías y diseño de redes. Análisis, diseño e implementación de sistemas y herramientas de seguridad tanto para el almacenamiento como la transmisión de la información, así como en los accesos a redes y sistemas. Diagnósticos y auditorías de seguridad. Conocer los conceptos básicos de la arquitectura de ordenadores y de los servidores, así como los principios de los sistemas operativos. Diseño y desarrollo de servicios de telecomunicaciones, así como su implementación, puesta en servicio, y mantenimiento para servicios básicos del tipo de correo electrónico, transferencia de ficheros, www, o más sofisticados como pueden ser sistemas de comercio electrónico con los diversos aspectos a tener en cuenta como son la integración de servicios con herramientas de pago, terceras partes de confianza, y sistemas de seguridad (criptografía, firmas digitales, etc.), etc.. Diseño de aplicaciones distribuidas orientadas a la administración y el comercio telemático.
 Figura 7 |
