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Software, Robótica, Inteligencia Artificial y Sistema Windows 7 (página 2)

Enviado por Crismar Ortiz


Partes: 1, 2

Durante los primeros años de la era de la computadora, el software se  contemplaba como un añadido. La programación de computadoras era un "arte de andar por casa" para el que existían pocos métodos sistemáticos. El desarrollo del software se realizaba virtualmente sin ninguna planificación, hasta que los planes comenzaron a descalabrarse y los costes a correr. Los programadores trataban de hacer las cosas bien, y con un esfuerzo heroico, a menudo salían con éxito. El software se diseñaba a  medida para cada aplicación y tenía una distribución relativamente pequeña.

La mayoría del software se desarrollaba y era utilizado por la misma persona u organización. La misma persona lo escribía, lo ejecutaba y, si fallaba, lo depuraba. El diseño era un proceso implícito, realizado en la mente de alguien y, la documentación normalmente no existía.

La segunda era en la evolución de los sistemas de computadora se extienden desde la mitad de la década de los sesenta hasta finales de los setenta. La multiprogramación y los sistemas multiusuario introdujeron nuevos conceptos de interacción hombre – máquina. También se caracterizo por el establecimiento del software como producto y la llegada de las "casas del software". Los patronos de la industria, del gobierno y de la universidad se aprestaban a "desarrollar el mejor paquete de software" y ganar así mucho dinero.

La tercera era en la evolución de los sistemas de computadora comenzó a mediados de los años setenta y continúo más allá de una década. El sistema distribuido, múltiples computadoras, cada una ejecutando funciones concurrentes y comunicándose con alguna otra, incrementó notablemente la complejidad de los sistemas  informáticos. Las redes de área local y de área global, las comunicaciones digitales de alto ancho de banda y la creciente demanda de acceso "instantáneo" a los datos, supusieron una fuerte presión sobre los desarrolladores del software. La conclusión de la tercera era se caracterizo por la llegada y amplio uso de los microprocesadores. El microprocesador ha producido un extenso grupo de productos inteligentes, desde automóviles hasta  hornos microondas, desde robots industriales a equipos de diagnósticos de suero sanguíneo.

La cuarta era de la evolución de los sistemas informáticos se aleja de las computadoras individuales y de los programas de computadoras, dirigiéndose al impacto colectivo de las computadoras y del software. Potentes máquinas personales  controladas por sistemas operativos sofisticados, en redes globales y locales, acompañadas por aplicaciones de software avanzadas se han convertido en la norma.

La industria del software ya es la cuna de la economía del mundo. Las técnicas de la cuarta generación para el desarrollo del software están cambiando en la forma en que la comunidad del software construye programas informáticos. Las tecnologías orientadas a objetos están desplazando rápidamente los enfoques de desarrollo de software más convencionales en muchas áreas de aplicaciones.

Sin embargo, un conjunto de problemas relacionados con el software ha persistido a través de la evolución de los sistemas basados en computadora, y estos problemas continúan aumentando:

  • Los avances del software continúan dejando atrás nuestra habilidad de construir software para alcanzar el potencial del hardware.

  • Nuestra habilidad de construir  nuevos programas no pueden ir al mismo ritmo de la demanda de nuevos programas, ni podemos construir programas lo suficientemente rápido como para cumplir las necesidades del mercado y de los negocios.

  • El uso extenso de computadoras ha hecho de la sociedad cada vez más dependiente de la operación fiable del software. Cuando el software falla, pueden ocurrir daños económicos enormes y ocasionar sufrimiento humano.

  • Luchamos por construir  software informático que tengan fiabilidad y alta calidad.

  • Nuestra habilidad de soportar y mejorar los programas existentes se ve amenazada por diseños pobres y recursos inadecuados.

En respuesta a estos problemas, las prácticas de la Ingeniería del Software se están adoptando en toda la industria.

El que se considera primer ordenador electrónico programable es el ENIAC, construido como sistema de propósito general (es decir, capaz de llevar a cabo diferentes tareas en función del programa que se le suministrara). Los operarios del  sistema tenían que tener muchísimo cuidado con los programas que elaboraban, ya que un error suponía un montón de tiempo de revisión de las tarjetas perforadas que le suministraban información. Y los programas debían ser muy pequeños, ya que su memoria era pequeña, disponía de 17.468 tubos de vacío capaces de almacenar números: cada 36 tubos almacenaban un número.

 

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ENIAC: Un gran computador con muy pocas aplicaciones.

 

¿Cómo debían sentirse las personas que manejaban los datos de ese sistema? Supone que como un biólogo pegado al microscopio, mirando cada dato, cada número, cada instrucción, para que cupiera en la exigua memoria del sistema.

Rápidamente empezaron a crecer en capacidad y velocidad los ordenadores, y el primer PC (el de IBM, el modelo 5150) ya era capaz de almacenar 16.384 números en su memoria basada en transistores. La pequeña (por aquel entonces) empresa Microsoft había desarrollado un intérprete del lenguaje Basic que únicamente ocupaba cuatro kilobytes, y estaba incluido en la memoria ROM de ese micro ordenador. Visto ahora parece casi increíble. Que un intérprete de un lenguaje de programación sea capaz de "caber" en tan poco sitio suena a leyenda urbana.

El progreso en la informática ha facilitado que cada vez se puedan producir microprocesadores más rápidos y dispositivos de almacenamiento más fiables y todo ello más barato. ¿Quién podría imaginar que un sistema informático como el actual en 1981, cuando se presentó el IBM PC? Un microprocesador con una frecuencia de reloj que se mide en Giga hertzios, almacenamiento en disco y en memoria medido en Gigabytes, y todo ello por menos de la cuarta parte de lo que valía en su momento.

Pero sin embargo, los usuarios ¿qué han ganado con todo esto? ¿Tarda menos en hacerse una hoja de cálculo con cualquier sistema actual que hace unos años con los sistemas preparados para trabajar en pantallas de texto de fósforo verde? No mucho menos. Se hacen más bonitas, con más tipos de letra, con más efectos. pero no son mucho más efectivas. La inmensa mayoría de los usuarios desconocen el 80% de las funciones de su procesador de textos, lo que le sirve a los "expertos" de oficina a aparecer como héroes cuando enseñan cómo poner una palabra en negrita sin necesidad de separarse del teclado y usar el ratón.

El software ha ido creciendo y volviéndose cada vez más complejo ya que los sistemas lo permitían. Y ese crecimiento supone consumo de recursos: memoria, disco, procesador, tarjeta gráfica, etc. Recuerdo el paso del famoso dBaseIII, que dejó de ocupar un par de disquetes de 5 pulgadas y cuarto al dBase IV, que se distribuía en ¡once disquetes! Muchos se llevaron las manos a la cabeza por ese dispendio en disquetes y en espacio. Cuando al final, el uso que se le daba a ese programa era, en muchos casos, únicamente dar de alta y consultar una base de datos sencillita. ¿Cuántos usuarios llegaron a emplear el sistema de consultas SQL embebido en dBase IV?

Por no hablar de lo sistemas operativos. MS-DOS 3.3, por ejemplo, ocupaba dos disquetes de 360 Kb, MS-DOS 6, 4 disquetes de 1,44 Mb (16 veces más), Windows 95 en 13 disquetes con un formato especial que conseguía algo más de espacio, y ya dio el  salto al CD ROM para instalarse. Windows Vista se distribuye en DVD, un soporte que es capaz de almacenar 4,7 Gb, es decir, más de 13.000 discos como los de la distribución de MS-DOS 3.3.

Este crecimiento ¿en qué ha repercutido? En muchos gadgets, en mucho interfaz gráfico tridimensional, en imágenes foto realistas, pero a costa de consumir recursos a mansalva.

¿Pensamos en el malware? ¿Cuánto ocupaba el Viernes 13? Utilizaba únicamente 2 Kb de memoria, y los ficheros infectados crecían en 1.813 bytes. ¿Y el gusano Brontok.FT? Más que un gusano parece una anaconda, o una serpiente pitón. ¡Ocupa 12 megabytes!

 

 

La evolución del software permitió el desarrollo de ordenadores mucho más pequeños.

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Todo crece: los discos, las memorias, las funciones del sistema operativo. ¿No es posible hacer que las aplicaciones en lugar de crecer vayan a menos? ¡Si en un reloj digital hay más capacidad de procesamiento de información que en el Apollo XI y llegó a la luna!

Pues sí, es posible. En la mecánica se está empezando a investigar en el campo de las nanotecnologías, de manera que se están construyendo máquinas a escala atómica. Por ahora son experimentos, engranajes en los que los piñones no son más que átomos o tubos por los que únicamente puede pasar una molécula. En la informática, están empezando a despuntar sistemas nanos tecnológicos. Programas que, a pesar de la tendencia actual a utilizar más recursos, más memoria y más funciones, son extremadamente ligeros y rápidos.

Los nano-programas pueden estar diseñados para funciones muy concretas, como puede ser mostrar un pequeño reloj en pantalla, o un juego sencillo pero adictivo. O incluso funciones tremendamente compleja, como la aplicación "nanoscan" de Panda Software.

Nanoscan es un sistema de búsqueda de malware activo en un sistema que es capaz de encontrar cientos de miles de programas malignos sin necesidad de ocupar megas o gigas en el sistema. Gracias a un sistema de desarrollo tremendamente cuidado y teniendo como objetivo el tamaño mínimo con las máximas funciones, se ha conseguido, por fin, hacer olvidar al mercado la tendencia a engordar el software.

¿Y cómo es posible? Sencillamente, olvidándonos de que un sistema va a poder ofrecernos más recursos de manera ilimitada. Las aplicaciones clásicas han sido desarrolladas pensando en que van a ser instaladas en un sistema lleno de API distintos, muy útiles y llenos de funciones, pero que deben ser cargados en memoria para usarlos. Y cada aplicación hace lo mismo, por lo que el consumo de recursos crece de manera desorbitada.

Si se desarrolla una aplicación prácticamente "autocontenida", sin optar por el fatware; y con un I+D realmente investigador y desarrollador, se pueden conseguir resultados impresionantes en la industria del software.

Estamos a las puertas de una nueva era, la del nanosoftware. Quizá en poco tiempo volvamos a tener que recuperar los disquetes de 3,5 pulgadas para instalar un procesador de texto. ¿Por qué no? Sólo es cuestión de tomarse el desarrollo de software como una ciencia, y no solo como una colección de archivos entrelazados "comerecursos".

La robótica y el software de sistemas operativos

La potencia del software en el controlador determina la utilidad y flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseño mecánico y la capacidad de los sensores. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Estas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robot se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación es un gran sueño.

1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.

2.- Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.

3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.

4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.

5.- Robots con inteligencia artificial, donde los robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.

La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia:

1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.

2.- Robots de secuencia arreglada.

3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.

4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.

5.- Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea.

6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.

Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan.

1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas.

2.- Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados.

3.- Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementados en este nivel.

En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. La clave para una aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programación de robots, aunque la mayoría del software más avanzado se encuentra en los laboratorios de investigación. Los sistemas de programación de robots caen dentro de tres clases:

1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados.

2.- Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el sensado.

3.- Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.

Aplicaciones

Los robots son utilizados en una diversidad de aplicaciones, desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperados en el transbordador espacial.

Cada robot lleva consigo su problemática propia y sus soluciones afines; no obstante que mucha gente considera que la automatización de procesos a través de robots está en sus inicios, es un hecho innegable que la introducción de la tecnología robótica en la industria, ya ha causado un gran impacto. En este sentido la industria Automotriz desempeña un papel preponderante.

Es necesario hacer mención de los problemas de tipo social, económicos e incluso político, que puede generar una mala orientación de robotización de la industria. Se hace indispensable que la planificación de los recursos humanos, tecnológicos y financieros se realice de una manera inteligente.

Por el contrario la Robótica contribuirá en gran medida al incremento del empleo. ¿Pero, como se puede hacer esto? al automatizar los procesos en máquinas más flexibles, reduce el costo de maquinaria, y se produce una variedad de productos sin necesidad de realizar cambios importantes en la forma de fabricación de los mismo. Esto originara una gran cantidad de empresas familiares (Micro y pequeñas empresas ) lo que provoca la descentralización de la industria.

Industria

Los robots son utilizados por una diversidad de procesos industriales como lo son: la soldadura de punto y soldadura de arco, pinturas de spray, transportación de materiales, molienda de materiales, moldeado en la industria plástica, máquinas-herramientas, y otras más.

A continuación se hará una breve explicación de algunas de ellas.

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Aplicación de transferencia de material

Las aplicaciones de transferencia de material se definen como operaciones en las cuales el objetivo primario es mover una pieza de una posición a otra. Se suelen considerar entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots. Las aplicaciones normalmente necesitan un robot poco sofisticado, y los requisitos de enclavamiento con otros equipos son típicamente simples.

Carga y descarga de máquinas.

Estas aplicaciones son de manejos de material en las que el robot se utiliza para servir a una máquina de producción transfiriendo piezas a/o desde las máquinas. Existen tres casos que caen dentro de ésta categoría de aplicación:

  • Carga/Descarga de Máquinas. El robot carga una pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. Una operación de mecanizado es un ejemplo de este caso.

  • Carga de máquinas. El robot debe de cargar la pieza de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae mediante algún otro medio. En una operación de prensado, el robot se puede programar para cargar láminas de metal en la prensa, pero las piezas acabadas se permite que caigan fuera de la prensa por gravedad.

  • Descarga de máquinas. La máquina produce piezas acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. El robot descarga la pieza de la máquina. Ejemplos de ésta categoría incluyen aplicaciones de fundición de troquel y moldeado plástico.

La aplicación se tipifica mejor mediante una célula de trabajo con el robot en el centro que consta de la máquina de producción, el robot y alguna forma de entrega de piezas.

Operaciones de procesamiento.

Además de las aplicaciones de manejo de piezas, existe una gran clase de aplicaciones en las cuales el robot realmente efectúa trabajos sobre piezas. Este trabajo casi siempre necesita que el efector final del robot sea una herramienta en lugar de una pinza.

Por tanto la utilización de una herramienta para efectuar el trabajo es una característica distinta de este grupo de aplicaciones. El tipo de herramienta depende de la operación de procesamiento que se realiza.

Soldadura por puntos. Como el término lo sugiere, la soldadura por puntos es un proceso en el que dos piezas de metal se soldan en puntos localizados al hacer pasar una gran corriente eléctrica a través de las piezas donde se efectúa la soldadura.

Soldadura por arco continua. La soldadura por arco es un proceso de soldadura continua en oposición a la soldadura por punto que podría llamarse un proceso discontinuo. La soldadura de arco continua se utiliza para obtener uniones largas o grandes uniones soldadas en las cuales, a menudo, se necesita una cierre hermético entre las dos piezas de metal que se van a unir. El proceso utiliza un electrodo en forma de barra o alambre de metal para suministrar la alta corriente eléctrica de 100 a 300 amperes.

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Recubrimiento con spray La mayoría de los productos fabricados de materiales metálicos requieren de alguna forma de acabado de pintura antes de la entrega al cliente. La tecnología para aplicar estos acabados varia en la complejidad desde métodos manuales simples a técnicas automáticas altamente sofisticadas. Se dividen los métodos de recubrimiento industrial en dos categorías:

1.- Métodos de recubrimiento de flujo e inmersión.

2.- Métodos de recubrimiento al spray.

Los métodos de recubrimiento mediante flujo de inmersión se suelen considerar que son métodos de aplicar pintura al producto de baja tecnología. La inmersión simplemente requiere sumergir la pieza o producto en un tanque de pintura liquida.

Otras Operaciones de proceso

Además de la soldadura por punto, la soldadura por arco, y el recubrimiento al spray existe una serie de otras aplicaciones de robots que utilizan alguna forma de herramienta especializada como efector final. Operaciones que están en ésta categoría incluyen: Taladro, acanalado, y otras aplicaciones de mecanizado. Rectificado, pulido, desbarbado, cepillado y operaciones similares. Remachado, Corte por chorro de agua. Taladro y corte por láser.

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Laboratorios

Los robots están encontrando un gran número de aplicaciones en los laboratorios. Llevan a cabo con efectividad tareas repetitivas como la colocación de tubos de pruebas dentro de los instrumentos de medición. En ésta etapa de su desarrollo los robots son utilizados para realizar procedimientos manuales automatizados. Un típico sistema de preparación de muestras consiste de un robot y una estación de laboratorio, la cual contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, racks de tubos de pruebas, etc.

Las muestras son movidas desde la estación de laboratorios por el robot bajo el control de procedimientos de un programa.

Los fabricantes de estos sistemas mencionan tener tres ventajas sobre la operación manual: incrementan la productividad, mejoran el control de calidad y reducen la exposición del ser humano a sustancias químicas nocivas.

Las aplicaciones subsecuentes incluyen la medición del pH, viscosidad, y el porcentaje de sólidos en polímeros, preparación de plasma humano para muestras para ser examinadas, calor, flujo, peso y disolución de muestras para presentaciones espectromáticas.

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Manipuladores cinemáticos

La tecnología robótica encontró su primera aplicación en la industria nuclear con el desarrollo de teleoperadores para manejar material radiactivo. Los robots más recientes han sido utilizados para soldar a control remoto y la inspección de tuberías en áreas de alta radiación. El accidente en la planta nuclear de Three Mile Island en Pennsylvania en 1979 estimuló el desarrollo y aplicación de los robots en la industria nuclear. El reactor número 2 (TMI-2) predio su enfriamiento, y provocó la destrucción de la mayoría del reactor, y dejo grandes áreas del reactor contaminadas, inaccesible para el ser humano. Debido a los altos niveles de radiación las tareas de limpieza solo eran posibles por medios remotos. Varios robots y vehículos controlados remotamente han sido utilizados para tal fin en los lugares donde ha ocurrido una catástrofe de este tipo. Ésta clase de robots son equipados en su mayoría con sofisticados equipos para detectar niveles de radiación, cámaras, e incluso llegan a traer a bordo un minilaboratorio para hacer pruebas.

Agricultura

Para muchos la idea de tener un robot agricultor es ciencia ficción, pero la realidad es muy diferente; o al menos así parece ser para el Instituto de Investigación Australiano, el cual ha invertido una gran cantidad de dinero y tiempo en el desarrollo de este tipo de robots. Entre sus proyectos se encuentra una máquina que esquila a las ovejas. La trayectoria del cortador sobre el cuerpo de las ovejas se planea con un modelo geométrico de la oveja.

Para compensar el tamaño entre la oveja real y el modelo, se tiene un conjunto de sensores que registran la información de la respiración del animal como de su mismo tamaño, ésta es mandada a una computadora que realiza las compensaciones necesarias y modifica la trayectoria del cortador en tiempo real.

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Debido a la escasez de trabajadores en los obradores, se desarrolla otro proyecto, que consiste en hacer un sistema automatizado de un obrador, el prototipo requiere un alto nivel de coordinación entre una cámara de vídeo y el efector final que realiza en menos de 30 segundos ocho cortes al cuerpo del cerdo.

Por su parte en Francia se hacen aplicaciones de tipo experimental para incluir a los robots en la siembra, y poda de los viñedos, como en la pizca de la manzana.

Espacio

La exploración espacial posee problemas especiales para el uso de robots. El medio ambiente es hostil para el ser humano, quien requiere un equipo de protección muy costoso tanto en la Tierra como en el Espacio. Muchos científicos han hecho la sugerencia de que es necesario el uso de Robots para continuar con los avances en la exploración espacial; pero como todavía no se llega a un grado de automatización tan precisa para ésta aplicación, el ser humano aún no ha podido ser reemplazado por estos. Por su parte, son los teleoperadores los que han encontrado aplicación en los transbordadores espaciales.

En Marzo de 1982 el transbordador Columbia fue el primero en utilizar este tipo de robots, aunque el ser humano participa en la realización del control de lazo cerrado.

Algunas investigaciones están encaminadas al diseño, construcción y control de vehículos autónomos, los cuales llevarán a bordo complejos laboratorios y cámaras muy sofisticadas para la exploración de otros planetas.

En Noviembre de 1970 los Rusos consiguieron el alunizaje del Lunokhod 1, el cual poseía cámaras de televisión, sensores y un pequeño laboratorio, era controlado remotamente desde la tierra.

En Julio de 1976, los Norteamericanos aterrizaron en Marte el Viking 1, llevaba a bordo un brazo robotizado, el cual recogía muestras de piedra, tierra y otros elementos las cuales eran analizados en el laboratorio que fue acondicionado en el interior del robot. Por supuesto también contaba con un equipo muy sofisticado de cámaras de vídeo.

Vehículos submarinos

Dos eventos durante el verano de 1985 provocaron el incremento por el interés de los vehículos submarinos. En el primero – Un avión de la Air Indian se estrelló en el Océano Atlántico cerca de las costas de Irlanda – un vehículo submarino guiado remotamente, normalmente utilizado para el tendido de cable, fue utilizado para encontrar y recobrar la caja negra del avión. El segundo fue el descubrimiento del Titanic en el fondo de un cañón, donde había permanecido después del choque con un iceberg en 1912, cuatro kilómetros abajo de la superficie. Un vehículo submarino fue utilizado para encontrar, explorar y filmar el hallazgo.

En la actualidad muchos de estos vehículos submarinos se utilizan en la inspección y mantenimiento de tuberías que conducen petróleo, gas o aceite en las plataformas oceánicas; en el tendido e inspección del cableado para comunicaciones, para investigaciones geológicas y geofísicas en el suelo marino.

La tendencia hacia el estudio e investigación de este tipo de robots se incrementará a medida que la industria se interese aún más en la utilización de los robots, sobra mencionar los beneficios que se obtendrían si se consigue una tecnología segura para la exploración del suelo marino y la explotación del mismo.

Educación

Los robots están apareciendo en los salones de clases de tres distintas formas. Primero, los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de enseñanza. Un ejemplo palpable es la utilización del lenguaje de programación del robot Karel, el cual es un subconjunto de Pascal; este es utilizado por la introducción a la enseñanza de la programación.

El segundo y de uso más común es el uso del robot tortuga en conjunción con el lenguaje LOGO para enseñar ciencias computacionales. LOGO fue creado con la intención de proporcionar al estudiante un medio natural y divertido en el aprendizaje de las matemáticas.

En tercer lugar está el uso de los robots en los salones de clases. Una serie de manipuladores de bajo costo, robots móviles, y sistemas completos han sido desarrollados para su utilización en los laboratorios educacionales. Debido a su bajo costo muchos de estos sistemas no poseen una fiabilidad en su sistema mecánico, tienen poca exactitud, no existen los sensores y en su mayoría carecen de software.

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Inteligencia artificial como tendencia en los sistemas operativos

Se denomina inteligencia artificial a la rama de la ciencia informática dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos.

Para explicar la definición anterior, entiéndase a un agente como cualquier cosa capaz de percibir su entorno (recibir entradas), procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas). Y entiéndase a la racionalidad como la característica que posee una elección de ser correcta, más específicamente, de tender a maximizar un resultado esperado. (Este concepto de racionalidad es más general y por ello más adecuado que inteligencia para definir la naturaleza del objetivo de esta disciplina).

Por lo tanto, y de manera más específica la inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados que maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.

Existen distintos tipos de conocimiento y medios de representación del conocimiento. El cual puede ser cargado en el agente por su diseñador o puede ser aprendido por el mismo agente utilizando técnicas de aprendizaje.

También se distinguen varios tipos de procesos válidos para obtener resultados racionales, que determinan el tipo de agente inteligente. De más simples a más complejos, los cinco principales tipos de procesos son:

  • Ejecución de una respuesta predeterminada por cada entrada (análogas a actos reflejos en seres vivos).

  • 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).

  • Razonamiento mediante una Lógica formal (Análogo al pensamiento abstracto humano).

También existen distintos tipos de percepciones y acciones, 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.

Varios ejemplos se encuentran en el área de control de sistemas, planificación automática, la habilidad de responder a diagnósticos y a consultas de los consumidores, reconocimiento de escritura, reconocimiento del habla y reconocimiento de patrones. Los sistemas de IA actualmente son parte de la rutina en campos como economía, medicina, ingeniería y la milicia, y se ha usado en gran variedad de aplicaciones de software, juegos de estrategia como ajedrez de computador y otros videojuegos.

Inteligencia Computacional (IC) es una rama de la inteligencia artificial centrada en el estudio de mecanismos adaptativos para permitir el comportamiento inteligente de sistemas complejos y cambiantes. Se presenta como una alternativa a la GOFAI ("Good Old-Fashioned Artificial Intelligence"), tratando de no confiar en algoritmos heurísticos tan habituales en la Inteligencia Artificial más tradicional. Dentro de la Inteligencia Computacional podemos encontrar técnicas como las Redes Neuronales, Computación Evolutiva, Swarm Intelligence, Sistemas Inmunes Artificiales o Sistemas difusos. También se relaciona con técnicas como los Fractales, Teoría del Caos, Wavelets, etc.

La Inteligencia Computacional combina elementos de aprendizaje, adaptación, evolución y Lógica difusa para crear programas que son, en cierta manera, inteligentes. La investigación en Inteligencia Computacional no rechaza los métodos estadísticos, pero muy a menudo aporta una vista complementaria. Las Redes Neuronales son una rama de la inteligencia computacional muy relacionada con el aprendizaje automático.

Uno de los grandes seguidores de la IA; Marvin Minsky, ha dado una clasificación para los lenguajes de programación que se utilizan en esta disciplina:

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Marvin Minsky

  • ¨Haga ahora¨: Donde el programador surte de instrucciones a la máquina para realizar una tarea determinada donde todo queda especificado excepto quizás él número de repeticiones.

  • ¨Haga siempre que¨: Aquí se permite escribir un programa que le sirva a la computadora para resolver aquello problemas que el programador no sabe resolver pero conoce que tipo de soluciones se pueden intentar.

  • "De constreñimiento": se escriben programas que definen estructuras y estados que se condicionan y limitan recíprocamente.

Pero Minsky, admite que aún será necesario desarrollar dos tipos de lenguajes más para obtener una IA comparable a la inteligencia humana; y estos podrían ser.

  • "Haga algo que tenga sentido¨: Donde se permite al programa aprender del pasado y en una nueva situación aplicar sus enseñanzas.

  • "Mejórense a sí mismo": Allí se podrá permitir escribir programas que tengan en adelante la capacidad de escribir programas mejores que ellos mismos.

Otro punto desde luego tiene que ver con el tema que aquí estamos tratando es por supuesto el concepto de lo que es creatividad, que a simple vista es algo que no podemos explicar porque es resultado de un don especial pero que los estudios sobre IA han comenzado hacer posible dar explicación satisfactoria: nos dicen que en la medida que se logre escribir programas que exhiban propiedad, en esa misma medida se empezara a explicar la creatividad.

Otra propiedad que se espera ver asociada a la IA es la autoconciencia; que de acuerdo con los resultados de las investigaciones psicológicas hablan por una parte de que como es bien sabido, el pensamiento humano realiza gran cantidad de funciones que no se pueden calificar de conscientes y que por lo tanto la autoconciencia contribuye en cierto sentido a impedir el proceso mental eficiente; pero por otro lado es de gran importancia poder tener conocimiento sobre nuestras propias capacidades y limitaciones siendo esto de gran ayuda para el funcionamiento de la inteligencia tanto de la maquina como del ser humano.

Pero sería imposible tratar de contemplar el tema de la IA sin recurrir a la cuestión de la complejidad; donde el comportamiento inteligente es el resultado de la interacción de muchos elementos y que con seguridad es una de las más valiosas contribuciones al tratar de simular en la maquina los fenómenos intelectuales humanos.

La IA se ha desarrollado como disciplina a partir de la concepción de la inteligencia que se realizo al interior de la psicología y a partir de la cual se elaboraron diferentes categorías.

Sistema Windows 7

Windows 7 (anteriormente conocido con nombre código Blackcomb, y luego Vienna) es la última versión de Microsoft Windows, un sistema operativo producido por Microsoft Corporation para uso en PCs, incluyendo equipos de escritorio en hogares y oficinas, Notebooks, tablet PCs, netbooks y equipos media center.1

A diferencia de su predecesor, Windows 7 es una actualización incremental del núcleo NT 6.0, esto con la meta de mantener cierto grado de compatibilidad con aplicaciones y hardware en los que su antecesor Windows Vista ya era compatible.2 Las metas de desarrollo para Windows 7 fueron el mejorar su interfaz para hacerla más amena al usuario, con nuevas características que permiten hacer tareas de una manera más fácil y rápida, al mismo tiempo en que se realizaron esfuerzos para lograr un sistema más ligero, estable y rápido.3 Diversas presentaciones dadas por la compañía en el 2008 se enfocaron en demostrar capacidades táctiles multi-touch, una interfaz rediseñada junto con una nueva barra de tareas y un sistema de redes domésticas denominado Grupo en el Hogar,4 además de mejoras en el rendimiento.

Características

Windows 7 incluye numerosas nuevas actualizaciones, entre las que se encuentran avances en reconocimiento de voz, táctil y escritura, soporte para discos virtuales, mejor desempeño en procesadores multi-núcleo, mejor arranque y mejoras en el núcleo.

Muchas nuevas características se agregaron al Panel de Control como: Aceleradores, Gadgets, Infrarrojo, Solución de problemas, Localización y otros sensores, Administrador de Credenciales, Windows Solution Center, entre otros.

Se hicieron grandes cambios en programas como WordPad, Paint, Calculadora y Teclado en pantalla.

La barra lateral de Windows o más conocida como Windows Sidebar se ha eliminado y ahora los gadgets pueden ubicarse libremente en cualquier lugar del escritorio.

  • Impresoras y dispositivos Nuevo ítem del panel del control en la que se tendrá acceso a todo el hardware que se conecte al PC (marcos digitales, impresoras, cámaras fotográficas, etc.). Junto a esto se ha incluido Device Stage, es un administrador de dispositivos móviles que ayuda a los usuarios a sincronizar música, vídeos, fotos y da información acerca del estado de la tarjeta SIM, la carga de la batería, mensajes, etc.

  • Aero Snaps: Permite cambiar el tamaño de una ventana simplemente con arrastrarla a un extremo de la pantalla, por ejemplo, si se arrastra al tope se maximiza, a la derecha o izquierda ocupa el 50% de la pantalla según el lado al que la arrastremos y si la arrastramos nuevamente al centro toma el tamaño original.

Windows Explorer]

  • Bibliotecas: Las "Bibliotecas" son carpetas virtuales que agregan el contenido de varias carpetas y las muestran en una sola. Por ejemplo las carpetas agregadas en la librería "Vídeos" por defecto son: "Vídeos Personales" (antes "Mis Vídeos") y "Vídeos Públicos" aunque se pueden agregar más manualmente. Sirven para clasificar los diferentes tipos de archivos (Documentos, Música, Vídeos, Fotos).

  • Aero Shake Cuando se tiene varias ventanas abiertas, al seleccionar una y agitarla, las otras ventanas abiertas se minimizan, al repetir esta acción, las ventanas vuelven a su ubicación anterior.

Barra de tareas]

La barra de tareas pasó por un lavado de cara haciéndola concordar más a las demás transparencias del sistema, se hizo más larga, los rectángulos de las ventanas ya no traen texto, sólo el icono de la aplicación, y son más cuadrados. Estos cambios se hacen para mejorar el desempeño del "touch". Se integró con el inicio rápido, ahora las ventanas abiertas se muestran con un borde indicando que están abiertas y los accesos directos sin borde.

  • Aero Peek: Las pre visualizaciones incluidas desde Windows Vista se han mejorado pasando a ser más interactivas y útiles. Cuando se posa el mouse sobre una aplicación abierta éste muestra una pre visualización de la ventana donde muestra el nombre, la pre visualización y la opción de cerrarla, además, si se pone el ratón sobre la pre visualización, se obtiene una mirada a pantalla completa y al quitar el mouse se regresa a donde estábamos. Además se incorporo esta característica a Windows Flip.

  • Jump List: Haciendo clic derecho a cualquier aplicación de la barra de tareas aparece una "Jump List" en donde se pueden hacer tareas sencillas de acuerdo a la aplicación, por ejemplo, abrir documentos recientes de Office, abrir pestañas recientes de Internet Explorer, escoger listas de reproducción en el Media Player, cambiar estatus en Messenger, etc.

  • Mostrar Escritorio: Esta nueva barra trae un pequeño rectángulo en la esquina derecha que reemplaza el ícono en inicio rápido de versiones anteriores. Este nuevo "rectángulo" permite que al poner el puntero sobre él, haga que las ventanas se pongan 100% transparentes, esto sirve para poder ver el escritorio de manera rápida, ver gadgets u otras cosas, ó también simplemente se le puede dar clic y minimizar todas las ventanas.

En el área de notificaciones por defecto solo se mostrarán las tareas del sistema y estas serán más interactivas y permitirán realizar acciones sencillas sin tener que abrir una ventana

Multimedia

Windows 7 vendrá con nuevas versiones de Windows Media Center y Windows Media Player capaces de reproducir formatos MP4, MOV, 3GP, AVCHD, ADTS y WTV, e incluye codecs como H.264, MPEG4-SP, ASP/DivX/Xvid, MJPEG, DV, AAC, LPCM. Además, el Media Player también trae una versión lite para reproducir vídeos sin tener que cargar la biblioteca y otras cosas.

Interfaz

Se ha establecido públicamente que el equipo de desarrollo de la interfaz Ribbon de Microsoft Office 2007 formará parte activa en el rediseño del Explorador de Windows y posiblemente otros elementos de la Interfaz de Usuario. Esta interfaz ya está incluida en Paint y WordPad (En Betas de Windows 7).

Multi-Touch

El 27 de mayo de 2008, Steve Ballmer y Bill Gates en la conferencia "D6: All Things Digital" dieron a conocer la nueva interfaz multi-touch llamándola "sólo una pequeña parte" de lo que vendrá con Windows 7. Más tarde Julie Larson Green vicepresidente corporativa mostró posibles usos, como hacer dibujos en Paint, agrandar o reducir fotos y recorrer un mapa en Internet, arrastrar y abrir elementos, simplemente con toques en la pantalla.

"Hoy en día la mayoría de las computadoras son manejadas gracias a la interacción mouse-teclado", dijo Bill Gates, presidente de Microsoft. "En los próximos años, el papel de la voz, la visión, la tinta -todos ellos- será enorme", afirmó.

Modo XP

Windows 7 incorpora la llamada Windows Virtual PC, un avance sobre Virtual PC 2007 y permite que ejecutar un equipo virtual Windows XP en forma amigable para el usuario (la aplicación dentro de la máquina virtualizada se ve como otra opción en el menú de Windows 7 y su ejecución es directa, sin pasar por el menú de inicio del XP virtualizado). Si bien Microsoft ya había liberado MED-V dentro de su paquete MDOP que cumple la misma función, esta es una solución orientada a profesionales y pequeñas empresas que no necesita de administración centralizada. Al momento del RC, esta funcionalidad se debe bajar en forma independiente en el sitio de Microsoft. Asimismo, el modo XP requiere de procesadores con capacidad de virtualización, a diferencia del tradicional Virtual PC 2007.

Otras características

Windows 7 además incorporará un Hypervisor, el cual tendrá las características discutidas durante la fase preliminar de desarrollo de Windows Vista. Todo el código no administrado correrá en un entorno cerrado donde el acceso al "mundo externo" estará restringido por el sistema operativo. El acceso a los componentes externos estará deshabilitado desde este entorno cerrado, como el acceso directo al sistema de archivos, la capa de abstracción de hardware (HAL), y el direccionamiento de memoria. Todo acceso a las aplicaciones externas, archivos, y protocolos será regulado por el sistema operativo, y cualquier actividad maliciosa será detenida inmediatamente. Si esta aproximación es satisfactoria, se presagia muy bien la seguridad del usuario, haciendo virtualmente imposible para una aplicación maliciosa causar daño al sistema si dicha aplicación está bloqueada dentro de esta metafórica "caja de cristal". También, este entorno cerrado será capaz de adaptarse a sí mismo al código base al cual fue escrito. Esto aliviará muchos problemas que se presenten por compatibilidad cada vez que un nuevo sistema operativo sale al mercado.

Otra característica mencionada por Bill Gates es que "las líneas de mecanografía reconocerán lo que el usuario esté tecleando". Las implicaciones de esto podrían ser simplemente como la función "autocompletar" encontrada en los motores de búsqueda modernos, (como Google Suggest) o como una forma de dar comandos verbales al PC sin preocuparse por la sintaxis. Posiblemente, esto puede darse mediante interfaces de comando basadas en Windows PowerShell. De hecho, ya se ha estado diciendo que las futuras herramientas de administración de la GUI serán envueltas con PowerShell, así incorporar la línea de comandos en estas herramientas es natural.

Microsoft ha decidido no incluir los programas Windows Mail, Windows Movie Maker y Windows Photo Gallery en Windows 7 y en su lugar ponerlos a disposición a modo de descarga en el paquete de Windows Live Essentials.

Esto se ha decidido para facilitar las actualizaciones de estos programas, aligerar el sistema operativo, dejar escoger al usuario las aplicaciones que quiere tener en su equipo y evitar futuras demandas por monopolio. También se ha renovado la calculadora con nuevas funciones y nueva interfaz.

Una de las características que más ha llamado la atención es el tiempo de carga de la versión Beta. La misma ha sido comparada con Windows Vista y sus resultados son interesantes al promover un inicio más rápido en aproximadamente 15 segundos. Este resultado se obtiene al iniciar servicios sólo bajo demanda, evitando la carga de aquellos que no son realmente necesarios hasta que una aplicación lo requiera.

Windows 7 estará más enfocado en el rendimiento del sistema operativo. En el blog oficial Microsoft publicó seis de los puntos más relevantes a trabajar: empleo de memoria, utilización de CPU, operaciones de entrada y salida a disco, operaciones de arranque, cierre y reposo, rendimiento del sistema base y empleo de disco por parte del sistema.

Compatibilidad

Las versiones cliente de Windows 7 serán lanzadas en versiones para arquitectura 32 bits y 64 bits en versiones para Professional y Home. No obstante, las versiones servidor de este producto serán lanzadas exclusivamente para arquitectura 64 bits.

Esto significa que, las versiones cliente de 32 bits aún soportarán programas Windows 16 bits y MS-DOS. Y las versiones 64 bits (incluyendo todas las versiones de servidor), soportarán tanto programas de 32 como de 64 bits.

Conclusión

El concepto de software va más allá de los programas de cómputo en sus distintos estados: código fuente, binario o ejecutable; también su documentación, datos a procesar e información de usuario es parte del software: es decir, abarca todo lo intangible, todo lo "no físico" relacionado .El término «software» fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. En las ciencias de la computación y la ingeniería de software, el software es toda la información procesada por los sistemas informáticos: programas y datos. La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control.

Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados. y de manera más específica la inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados que maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.

Bibliografía

  • En la Web:

  • Wikipedia.org, enciclopedia libre.

  • Monografías .com.

  • Rincondelvago.com.

  • Motor de Búsqueda, Google.com.

  • Texto:

  • Aprende computación, editorial OCEANO, Barcelona (España) año 2003, pág. 16-44.

 

 

 

 

Autor:

Crismar Ortiz

 INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA

"JUAN PABLO PÉREZ ALFONZO"

SAN CRISTÓBAL – ESTADO TÁCHIRA

San Cristóbal, julio de 2009.

Partes: 1, 2
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