Tendencias actuales de la tecnología e informática
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Tendencias actuales de la tecnología e informática Tendencias actuales de la tecnología e informática Document Transcript

  • INFORMATICA YCONVERGENCIATECNOLOGICA RAFAEL RAMOS GALVAN WEIMAR JARABA BERTEL ROBERT MERCADO CORPORACIONUNIFICADA NACIONAL DE EDUCACION SUPERIOR 23/04/2012
  • Inteligencia ArtificialEn ciencias de la computación se denomina inteligencia artificial(IA) a las inteligencias no naturales en agentes racionales no vivos.Para explicar la definición anterior, entiéndase a un Agenteinteligente que permite pensar, evaluar y actuar conforme a ciertosprincipios de optimización y consistencia para satisfacer algúnobjetivo o finalidad. De acuerdo al concepto previo, racionalidad esmás general y por ello más adecuado que inteligencia para definirla naturaleza del objetivo de esta disciplina.Con lo cual , y de manera más específica la inteligencia artificial esla disciplina que se encarga de construir procesos que al serejecutados sobre una arquitectura física producen acciones oresultados que maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradaspercibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.Existen distintos tipos de conocimiento y medios de representación del conocimiento, el cual puede ser cargado enel agente por su diseñador o puede ser aprendido por el mismo agente utilizando técnicas de aprendizaje. Tambiénse distinguen varios tipos de procesos válidos para obtener resultados racionales, que determinan el tipo de agenteinteligente. 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 (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.
  • Categorías de la inteligencia artificial  Sistemas que piensan como humanos.- Estos sistemas tratan de emular el pensamiento humano; por ejemplo las redes neuronales artificiales. La automatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades como la Toma de decisiones, resolución de problemas, aprendizaje.6  Sistemas que actúan como humanos.- Estos sistemas tratan de actuar como humanos; es decir, imitan el comportamiento humano; por ejemplo la robótica. El estudio de cómo lograr que los computadores realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor.7  Sistemas que piensan racionalmente .- Es decir, con lógica (idealmente), tratan de imitar o emular el pensamiento lógico racional del ser humano; por ejemplo los sistemas expertos. El estudio de los cálculos que hacen posible percibir, razonar y actuar.8  Sistemas que actúan racionalmente (idealmente) . – Tratan de emular en forma racional el comportamiento humano; por ejemplo los agentes inteligentes .Está relacionado con conductas inteligentes en artefactos.
  • Realidad VirtualRealidad virtual es un ciencia basada en el empleo de ordenadores y otrosdispositivos, cuyo fin es producir una apariencia de realidad que permita alusuario tener la sensación de estar presente en ella. Se consigue mediante lageneración por ordenador de un conjunto de imágenes que son contempladas porel usuario a través de un casco provisto de un visor especial. Algunos equipos secompletan con trajes y guantes equipados con sensores diseñados para simularla percepción de diferentes estímulos, que intensifican la sensación de realidad.Su aplicación, aunque centrada inicialmente en el terreno de los videojuegos, se ha extendido a otros muchoscampos, como la medicina o las simulaciones de vuelo. La virtualidad 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 dimensiónbidimensional/tridimensional y su relación con la realidad. Yendo desde un continuo que comienza con una menorvirtualidad de aquellos aspectos que nos alejan de la realidad o que categorizamos a priori como claramenteimaginarios o ilusorios, aumentando con lo bidimensional, hasta las posibilidades que ofrece la tridimensionalidad ensu relación de semejanza o analogía con lo reaInmersión y navegaciónLa realidad virtual puede ser de dos tipos: inmersiva y no inmersiva. Los métodos inmersivos de realidad virtual confrecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por un ordenador, el cual se manipula a través de cascos,guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. Larealidad virtual no inmersiva también utiliza el ordenador y se vale de medios como el que actualmente nos ofreceInternet, en el cual podemos interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que enrealidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales al ordenador. Nos acercamos en este caso a lanavegación, a través de la cual ofrecemos al sujeto la posibilidad de experimentar (moverse, desplazarse, sentir)determinados espacios, mundos, lugares, como si se encontrase en ellos.
  • RobóticaLa Robótica es la rama de la tecnología que sededica al diseño, construcción, operación,disposición estructural, manufactura yaplicación de los robots.1 2 La robóticacombina diversas disciplinas como son: lamecánica, la electrónica, la informática, lainteligencia artificial y la ingeniería decontrol.3 Otras áreas importantes en robóticason el álgebra, los autómatas programables ylas máquinas de estados.El término robot se popularizó con el éxito dela obra RUR (Robots Universales Rossum),escrita por Karel Capek en 1920. En latraducción al inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al ingléscomo robot.4Clasificación de los robotsSegún su cronología 1ª Generación. Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable. 2ª Generación. Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a travésde un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y losmemoriza.3ª Generación.Robots con control sensorizado. El controlador es unacomputadora que ejecuta las órdenes de un programa y lasenvía al manipulador para que realice los movimientosnecesarios.
  • 4ª Generación. Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.Según su arquitecturaLa arquitectura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto demetamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot através del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los máselementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración dealgunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajola denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer unaclasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, conbase en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos ehíbridos.1. Poliarticulados :Es un grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuyacaracterística común es la de serbásicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiadospara efectuar desplazamientoslimitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales enun determinado espacio detrabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitadode grados de libertad. Eneste grupo se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, losRobots cartesianos y seemplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamenteamplia o alargada, actuar sobreobjetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en elsuelo.
  • 2. Móviles Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.3. AndroidesSon Robots que intentan reproducir total o parcialmente laforma y el comportamiento cinemática del ser humano.Actualmente los androides son todavía dispositivos muy pocoevolucionados y sin utilidad práctica, y destinados,fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de losaspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que secentra la mayoría de los trabajos, es el de la locomociónbípeda. En este caso, el principal problema es controlardinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso ymantener simultáneamente el equilibrio del Robot.4. ZoomórficosLos Robots zoomórficos, que considerados en sentido norestrictivo podrían incluir también a los androides, constituyenuna clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. Apesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robotszoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos nocaminadores está muy poco evolucionado. Los experimentados efectuados en Japón basados en segmentoscilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robotszoomórficos caminadores multípedos son muy numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorioscon vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces deevolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de laexploración espacial y en el estudio de los volcanes.
  • 5. Híbridoscorresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de lasanteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentadoarticulado y con ruedas, es al mismo tiempo uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.
  • La TelemáticaLa Telemática es una disciplina científica y tecnológica que surgede la evolución y fusión de la telecomunicación y de la informática.Dicha fusión ha traído el desarrollo de tecnologías que permitendesde realizar una llamada telefónica en la cima del monte Elbrusa un abonado en la selva amazónica, enviar un vídeo en 3D porInternet, o hasta recibir imágenes de una sonda que orbitaalrededor de un planeta distante. Definición 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 abarcaentre 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 suinteracción con los usuarios;Cada uno de los planos se estructura en subsistemas denominados entidades de protocolo, que a su vez se ubicanpor su funcionalidad en varios niveles. Estos niveles son agrupaciones de funcionalidad, y según el Modelo deinterconexión de sistemas abiertos (OSI) de la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) secomponen de: nivel físico, nivel de enlace, nivel de red, nivel de transporte extremo a extremo, nivel de sesión, nivelde presentación y nivel de aplicación.Trata también servicios como la tele-educación, el comercioelectrónico (e-commerce) o la administración electrónica (e-government), servicios Web, TV digital, la conmutación y laarquitectura de conmutadores, y también toca temas como el análisisde prestaciones, modelado y simulación de redes: optimización,planificación de la capacidad, ingeniería de tráfico y diseño de redes.
  • CibernéticaLa cibernética es el estudio interdisciplinariode la estructura de los sistemas reguladores.La cibernética está estrechamente vinculadaa la teoría de control y a la teoría desistemas. Tanto en sus orígenes como en suevolución, en la segunda mitad del siglo XX, lacibernética es igualmente aplicable a lossistemas físicos y sociales. Los sistemascomplejos afectan y luego se adaptan a suambiente externo; en términos técnicos, secentra en funciones de control ycomunicación: ambos fenómenos externos einternos del/al sistema. Esta capacidad esnatural en los organismos vivos y se haimitado en máquinas y organizaciones.Especial atención se presta a laretroalimentación y sus conceptos derivados.DefinicionesLa cibernética, según el epistemólogo,antropólogo, cibernetista y padre de la terapia familiar, Gregory Bateson, es la rama de las matemáticas que seencarga de los problemas de control, recursividad e información. Bateson también afirma que la cibernética es "elmás grande mordisco a la fruta del árbol del Conocimiento que la humanidad haya dado en los últimos 2000 años".Stafford Beer, filósofo de la teoría organizacional y gerencial, dequien el propio Wiener dijo que debía ser considerado como elpadre de la cibernética de gestión, define a la cibernética como “laciencia de la organización efectiva”.Según el Profesor Dr. Stafford Beer, la cibernética estudia los flujosde información que rodean un sistema, y la forma en que estainformación es usada por el sistema como un valor que le permitecontrolarse a sí mismo: ocurre tanto para sistemas animados comoinanimados indiferentemente. La cibernética es una cienciainterdisciplinar, estando tan ligada a la física como al estudio delcerebro como al estudio de los computadores, y teniendo tambiénmucho que ver con los lenguajes formales de la ciencia,proporcionando herramientas con las que describir de maneraobjetiva 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 nocióndel 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 unobjetivo predecible. Wiener encontró justo la palabra que quería en la operación de los grandes barcos de la antiguaGrecia. En el mar, los grandes barcos batallaban contra la lluvia, el viento y las mareas -- cuestiones de ningunaforma predecibles. Sin embargo, si el hombre, operando sobre el timón, podía mantener su mirada sobre un lejanofaro, podría manipular la caña del timón, ajustándola constantemente en tiempo real, hasta alcanzar la luz. Esta es lafunción del timonel. En los tiempos rudos de Homero la palabra griega para designar al timonel era kybernetes, queWiener 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.”
  • Nanotecnología La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-. Definición La nanotecnología comprende el estudio,diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través delcontrol de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula,presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología paracrear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicasNanotecnología avanzadaLa nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto deingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica)operando a escala molecular. Se basa en que los productosmanufacturados se realizan a partir de átomos. Laspropiedades de estos productos dependen de cómo esténesos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos losátomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente)de la mina del lápiz podemos hacer diamantes (carbono purocristalizado). Si reubicamos los átomos de la arena(compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunoselementos extras se hacen los chips de un ordenador
  • Eco tecnologíaEcotecnología es una ciencia aplicada queintegra los campos de estudio de la ecología yla tecnología, usando los principios de lapermacultura. Su objetivo es satisfacer lasnecesidades humanas minimizando el impactoambiental a través del conocimiento de lasestructuras y procesos de los ecosistemas y lasociedad. Se considera ecotecnología a todaslas formas de ingeniería ecológica que reducenel daño a los ecosistemas, adopta fundamentospermaculturales, holísticos y de desarrollosostenible, además de contar con unaorientación precautoria de minimización deimpacto en sus procesos y operación,reduciendo la huella ambiental.Eco técnicasLa aplicación práctica de la ecotecnología son las ecotecnicas. Éstas son herramientas tecnológicas que ofrecenventajas ambientales sobre sus contrapartes tradicionales. Dentro de las ecotecnicas se encuentran: labioconstrucción, captación pluvial, el aprovechamiento directo de la energía solar, los biofiltros (viveros flotantes,biofiltro jardinera, etc.), elementos ahorradores de agua, los baños secos, biodigestores, naturación urbana, estufas ahorradores, productos naturales y los vehículos de propulsión humana. En el área de la producción agrícola, la composta, la Agricultura Natural propuesta por Masanobu Fukuoka, los principios de Permacultura propuestos por Bill Mollison y David Holmgren, se traducen a técnicas productivas de la ecotecnología. La generación eléctrica supone un enorme reto para la ecotecnología. Un panel solar ofrece la ventaja considerable de no requerir insumos, el sistema de carga formado por baterías supone la contraparte ambiental negativa a considerar. Por otro lado, laenergía eólica es causantes de mortandad entre la fauna aérea del lugar, rompiendo con el principio de respeto a labiodiversidad el gran impacto hidrológico que supone la fabricación de presas hidroeléctricas es una variable quealeja a las mismas de ser consideradas ecotecnicas.
  • BiotecnologíaLa biotecnología es la tecnología basadaen la biología, especialmente usada enagricultura, farmacia, ciencia de losalimentos, medio ambiente y medicina.Se desarrolla en un enfoquemultidisciplinario que involucra variasdisciplinas y ciencias como biología,bioquímica, genética, virología,agronomía, ingeniería, física, química,medicina y veterinaria entre otras.Tiene gran repercusión en la farmacia,la medicina, la microbiología, la cienciade los alimentos, la minería y laagricultura entre otros campos.Probablemente el primero que usó estetérmino fue el ingeniero húngaro KárolyEreki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotaciónagropecuaria.1 2Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicacióntecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación deproductos o procesos para usos específicos".3 4El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica5 define labiotecnología moderna como la aplicación de:Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directade ácido nucleico en células u orgánulos, oLa fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de lareproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.