La visión del futuro deseable y posible

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La visión del futuro deseable y posible en diferentes procesos técnicos de la tecnología de la informática y la comunicación

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La visión del futuro deseable y

posible en diferentes

procesos técnicos de la tecnología

de la informática y la comunicación

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introducciónLas tecnologías usan, en general, métodos

diferentes del científico, aunque la experimentación es también usada por las ciencias. Los métodos difieren según se trate de tecnologías de producción artesanal o industrial de artefactos, de prestación de servicios, de realización u organización de tareas de cualquier tipo.

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Un método común a todas las tecnologías de fabricación es el uso de herramientas e instrumentos para la construcción de artefactos. Las tecnologías de prestación de servicios, como el sistema de suministro eléctrico hacen uso de instalaciones complejas a cargo de personal especializado.

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Herramientas e instrumentosLos principales medios para la fabricación de

artefactos son la energía y la información. La energía permite dar a los materiales la forma, ubicación y composición que están descritas por la información. Las primeras herramientas, como los martillos de piedra y las agujas de hueso, sólo facilitaban y dirigían la aplicación de la fuerza, por parte de las personas, usando los principios de las máquinas simples. 

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El uso del fuego, que modifica la composición de los alimentos haciéndolos más fácilmente digeribles, proporciona iluminación haciendo posible la sociabilidad más allá de los horarios diurnos, brinda calefacción y mantiene a raya a alimañas y animales feroces, modificó tanto la apariencia como los hábitos humanos.

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Las herramientas más elaboradas incorporan información en su funcionamiento, como las pinzas pelacables que permiten cortar la vaina a la profundidad apropiada para arrancarla con facilidad sin dañar el alma metálica. El término «instrumento», en cambio, está más directamente asociado a las tareas de precisión, como en instrumental quirúrgico, y de recolección de información, como en instrumentación electrónica y en instrumentos de medición, de navegación náutica y de navegación aérea.

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MATERIALES UTILIZADOS EN LA INFORMATICA.

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Fibra ópticaLa fibra óptica es un medio de transmisión, empleado

habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consistente en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.

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Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

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semiconductoresSemiconductor es un elemento que se comporta

como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

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El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los grupos 16 y 15 respectivamente (GaAs, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

Elemento Grupos Electrones enla última capa

Cd 12 2 e-

Al, Ga, B, In 13 3 e-

Si, C, Ge 14 4 e-

P, As, Sb 15 5 e-

Se, Te, (S) 16 6 e-

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Súper conductoresSe denomina superconductividad a la

capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. Fue descubierto por el físico neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911 en Leiden.

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La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo, en los conductores ordinarios, como el cobre y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula. La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica.

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Nuevas cerámicasEstos materiales no metálicos ni poliméricos son duros, resisten el calor y el ataque químico y adquieren propiedades eléctricas especiales.

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La investigación busca ahora la solución de su principal defecto: la tendencia que muestran a romperse

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Nuevos plásticosNormalmente, los materiales

plásticos conducen de manera tan ineficiente la electricidad, que su papel queda relegado al aislamiento de los cables eléctricos.

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Sin embargo, añadiendo una delgada lámina de metal y mezclándola con la superficie del polímero mediante la tecnología conocida como “ion beam”, se pueden desarrollar nuevos conductores flexibles, baratos y resistentes.

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Aleaciones ligerasLas aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a

partir de aluminio y otros elementos(generalmente cobre, zinc, manganeso, magnesio o silicio). Forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro, que forma en su superficie una capa de óxido de aluminio (alúmina). Las aleaciones de aluminio tienen como principal objetivo mejorar la dureza y resistencia del aluminio, que es en estado puro un metal muy blando.

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La corrosión galvánica se produce rápidamente en las aleaciones de aluminio cuando entran en contacto eléctrico con acero inoxidable u otras aleaciones con mayor electronegatividad en un ambiente húmedo, por lo que si se usan conjuntamente deben ser adecuadamente aisladas.

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Vidrios especialesVIDRIOS PROCESADOSLos vidrios procesados son vidrios

producidos a partir de float básico, incoloro o color. Los vidrios procesa-dos pueden cumplir varias importantes funciones, dependiendo de su conformación, como ser:

de seguridad de aislantes térmicos de aislantes acústicos decorativos

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VIDRIOS T RATADOS T E R M I CA M E N T EEl vidrio recocido es muy resistente a la compresión pura,

pero relativamente débil a la tracción La rotura de un vidrio se produce por un excesivo esfuerzo de tracción sobre la superficie de sus bordes en una sobretensión en las micro fisuras que siempre se encuentran presentes en la superficie del vidrio Teniendo en cuenta que los esfuerzos más comunes que soportará un vidrio en su vida útil son, precisamente, los de tracción (presión de viento, personas que se apoyan o caen sobre el vidrio), es fácil imaginar los serios inconvenientes que esto significa. Por medio del tratamiento térmico se logra que el vidrio obtenga una mayor resistencia a la tracción (ya sea mecánica o térmica), respecto a la que es natural en un vidrio float

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Supercomputadoras, inteligencia

artificial, redes neuronales y la

articulación con los procesos técnicos de la informática. Para los posibles

desarrollos a futuro

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Supercomputadoras Es aquella con capacidades de cálculo muy

superiores a las computadoras comunes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento.

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Las características principales son:

Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.

Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.

Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.

Dificultad de uso: solo para especialistas.Clientes usuales: grandes centros de

investigación.Impacto social: provee cálculos a alta

velocidad de procesamiento.Parques instalados: menos de un millar en todo

el mundo.Hardware : Principal funcionamiento operativo

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Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima pasado y el clima actual y predicen el clima futuro.

Los astrónomos y los científicos del espacio utilizan las supercomputadoras para estudiar el Sol y el clima espacial.

Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad.

Las supercomputadoras se utilizan para simular explosiones de supernovas en el espacio.

Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones militares.

Las supercomputadoras se están utilizando para modelar cómo se doblan las proteínas y cómo ese plegamiento puede afectar a la gente que sufre la enfermedades.

Las supercomputadoras se utilizan para modelar explosiones nucleares, limitando la necesidad de verdaderas pruebas nucleares.

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Inteligencia Artificial 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.

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Aplicaciones de la inteligencia artificial

Las técnicas desarrolladas en el campo de la inteligencia artificial son numerosas y ubicuas.

Comúnmente cuando un problema es resuelto mediante inteligencia artificial la solución es incorporada en ámbitos de la industria y de la vida diaria de los usuarios de programas de computadora, pero la percepción popular se olvida de los orígenes de estas tecnologías que dejan de ser percibidas como inteligencia artificial.

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IA simbólico-deductiva. Está basada en el análisis formal y estadístico del comportamiento humano:

Razonamiento basado en casos: Ayuda a tomar decisiones mientras se resuelven ciertos problemas concretos y, aparte de que son muy importantes.

Sistemas expertos: Infieren una solución a través del conocimiento previo del contexto en que se aplica y ocupa de ciertas reglas o relaciones.

Redes bayesianas: Propone soluciones mediante inferencia probabilística. Inteligencia artificial basada en comportamientos: Esta inteligencia

contiene autonomía y puede auto-regularse y controlarse para mejorar.

Smart process management: Facilita la toma de decisiones complejas, proponiendo una solución a un determinado problema.

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Redes neuronales Son un paradigma de aprendizaje y

procesamiento automático inspirado en la forma que funciona el sistema nervioso de los animales. Se trata de un sistema de interconexión de neuronas que colaboran entre si para producir un estimulo de salida.

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Con un paradigma convencional de programación en ingeniería del software, el objetivo del programador es modelar matemáticamente el problema en cuestión y posteriormente formular una solución mediante un algoritmo codificado que tenga una serie de propiedades que permitan resolver dicho problema.

Diseño y programación

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Articulación con los procesos técnicos de la informática

Las Redes Neuronales son un campo muy importante dentro de la Inteligencia Artificial. Inspirándose en el comportamiento conocido del cerebro humano, trata de crear modelos artificiales que solucionen problemas difíciles de resolver mediante técnicas algorítmicas convencionales.