UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

EN CORTO CIRCUITO

PUBLICACIÓN BIMESTRAL

9 DE SEPTIEMBRE

NRO 3

2004

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ÍNDICE

CONTENIDOS PÁG La Academia de Redes CISCO – UTPL.................................................................................. 2 Tarjeta de adquisición de datos para computadoras de 8 entradas analógicas.................................................................... 3 CONOCE MÁS SOBRE… Acondicionamiento de Señales…………………….. 7 ¿Qué es IEEE?.................................................................................. 11 Procesamiento de Audio Basado en la Percepción Auditiva............ 12 El militarismo y su función como parásito económico…………….. 19 BIOGRAFÍAS

Carl Friedrich Gauss................................................. 25 ELECTRÓNICA AL DÍA

Crean un personaje virtual que traduce la voz a la lengua de signos................................................. 26

FORMULARIO DE Derivadas.................................................................. 27 ¿QUÉ VES?...................................................................................... 28

“La ignorancia afirma o niega rotundamente; la ciencia duda”.

FRANÇOIS MARIE AROUET VOLTAIRE

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LA ACADEMIA DE REDES CISCO – UTPL

Por: Ing. Cecila Vásquez Docente investigadora

Como eje para el desarrollo de los países, especialmente de aquellos que quieren prepararse a enfrentar los retos que muchas veces por “geografía” o por “herencia “tienen que asumir, están la educación y las herramientas tecnológicas que la posibilitan.

Para instituciones educativas como la nuestra, esto se constituye en una realidad cuando se ofrecen nuevas especialidades o se abren nuevas líneas de capacitación que permitan generar masa crítica con capacidad de resolver problemas aquí, ahora, reales.

Una de ellas es la Academia de Redes CISCO-UTPL con el Programa Cisco Networking Academy. Esta es una alianza muy exitosa entre Cisco Systems y nuestra Universidad, así como otras organizaciones alrededor del mundo.

El programa se centra en enseñar a los estudiantes a diseñar, construir y mantener redes de comunicaciones. El Programa Cisco Networking Academy es un valioso y exitoso modelo que ofrece una respuesta para la necesidad de una mejor capacitación tecnológica. Permite a nuestros estudiantes tener experiencia práctica con los equipos más avanzados disponibles en el mercado, ofreciendo una educación innovadora, flexible y de alta calidad; investigación aplicada y programas de tecnología que mejoren las oportunidades de nuestras comunidades.

Es un camino directo para obtener las certificaciones estándares de la industria, válidas a nivel internacional, incluyendo el Cisco Cerified Networking Associate (CCNA). CCNA es el primer paso en la Carrera de Certificaciones de Cisco, la cual culmina con la certificación Cisco Certified Internetworking Expert (CCIE), la certificación más respetada de la industria para profesionales en conectividad.

El cursar una carrera y a la vez

formarse con el objetivo de obtener una certificación internacional con el conocimiento que ello implica, representa mejorar sus oportunidades de desempeño y abrir fronteras.

Para la UTPL, esto se constituye en una inversión educativa que permita crear oportunidades para los profesionales en formación, para que se aproveche la información y el conocimiento que se pone a disposición, que se forme gente con habilidades tecnológicas que respondan a la demanada y acelerar el proceso de desarrollo de nuestro país.

ccvasquez@utpl.edu.ec

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Tarjeta de adquisición de datos para computadoras de 8 entradas analógicas*

Por: H. Francisco Cueva Bravo Profesional en formación 6to ciclo DISEÑO

EXPLICACIÓN

La captación de información analógica desde el mundo real hacia el PC debe seguir un proceso:

En Hardware:

• Las entradas analógicas ingresan al Convertidor Analógico/Digital (A/D)

• En éste son digitalizadas

• El A/D genera la señal EOC, que indica al PC que el dato digitalizado esta listo

• La PC toma esa información, es receptada y almacenada

• Entre la comunicación A/D y PC existe un Buffer encargado de amplificar la corriente a sus respectivas entradas, con el objetivo de mantener una señal óptima

• Además la línea ALE/START será la que decidirá junto con A0, A1 y A2, el canal que se está digitalizando en dicho instante

• La velocidad de muestreo del A/D se basa en el oscilador formado por una aplicación de compuertas NOT o inversoras, la frecuencia

* Proyecto presentado en la asignatura Arquitectura de computadoras

es aproximadamente de 1MHz, sabiendo que la mínima frecuencia de muestreo debe ser por lo menos 2 veces más rápida que la de la señal de información.

En Software:

• Una vez los datos en la PC, los datos ya digitalizados, deben multiplexarse hacia el arreglo de cada canal o línea de información (Valor Leído).

• El valor leído se ubica dentro de un Array o arreglo

• Los datos del Array son representados gráficamente en el tiempo

• Éstos últimos deben ser pasados por un filtro pasa bajos para su aproximación a la señal original analógica.

• Las líneas usadas para el ingreso de datos al PC son:

o 5 de Estado (Entrada) o 4 de Control (Entrada / Salida) o 8 de Datos (Salida)

SIMULACIÓN

La simulación y manipulación

de los datos digitalizados desde la tarjeta esta basada en la ayuda computacional LABVIEW, ésta permite programar en forma gráfica, relacionando con un diagrama de flujo los requerimientos necesarios para el correcto funcionamiento de la aplicación, con una funcionalidad aun más sorprendente, la de manipular los

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resultados matemáticamente y gráficamente con gran versatilidad y calidad.

CONSTRUCCIÓN

Elementos: • Convertidor Análogo/Digital

ADC0808 (8 entradas, 8 bits para salidas digitales)

• Amplificadores de corriente o Buffer 74LS244

• Compuerta lógica NOT 74LS04 • Resistencia 39 Ω • Capacitor 50nF • Conector DB-25 Macho • Cable de 25 hilos para conector • Fuente de alimentación externa de

5V

Software:

• Herramienta computacional LABVIEW

CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO

• Verificación de la polarización de

la tarjeta. El incumplimiento de esta norma puede causar daños irreparables en la tarjeta e incluso en el PC

• La polarización será 0V (GND) y 5V (Vcc)

• Las señales de entrada analógica deben estar en el rango de polarización de la fuente, o sea, de 0-5V

• Las señales de entrada pueden ser variables en el tiempo pero dentro del rango anteriormente expuesto

• Temperatura de operación (-65ºC a 150ºC)

• Disipación: 875 mW a 25ºC

• Debemos tomar en cuenta los requerimientos del puerto paralelo, debiendo aclarar que con cumplir los del hardware externo, podemos estar tranquilos del puerto

PROBLEMAS • Uno de los más grandes, el uso

adecuado de las líneas del puerto paralelo. El desconocimiento y manipulación de éstos generaría daños permanentes, principalmente en el PC

• La multiplexación de los canales digitalizados en la adquisición es algo que no se logro

• La oscilación del reloj del A/D era una duda grande en cuanto a la toma de datos y muestreo por la PC. Pues el problema podría generar errores en los datos obtenidos

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• Un problema importante, el hecho

de una autocapacitación en el uno de LABVIEW, obligó a la búsqueda de información y capacitación y ayuda de compañeros conocedores del mismo para eliminar dudas y recibir sugerencias. Este problema generó una dilatación del tiempo programado en la culminación del proyecto. Por tal motivo, se realizo cambios en la estructura del hardware, en lo que se refiere a la utilización de las entradas desde el A/D hacia la PC. Al inicio del diseño se optó por usar 4 líneas de estado para el ingreso multiplexado de cada dato digital de 8 bits, no se logró este objetivo, y se uso 5 líneas de estado y 3 de control para dichas entradas, la cuarta de control de uso para la comunicación directa del A/D con la PC para la sincronización de los datos digitalizados de 8 bits

• Las salidas de los datos se hará en una sola pantalla, la cual indicará qué canal esta visible, y será la misma para cualquier otra entrada. Se adjunta detalles del avance en cuanto a tratar de obtener las ocho entradas simultáneamente en tiempo real bajo la multiplexación del canal.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • El uso de la tarjeta se ve realmente

apreciado a niveles de control de procesos industriales y de precisión

• Tiene un inconveniente que en

ciertos trabajos de captación de información será decisivo, la distancia a la que puede alcanzar es bastante baja, de alrededor de dos y máximo 3 metros sin necesidad de regenerar la señal. Por este problema se debe cambiar a mejores métodos en la transmisión de la señal

• También es importante mientras sea

posible, la independencia de las señales de control con las de potencia

• La velocidad de muestreo la hace lo

suficientemente buena para propósitos de estudio en los niveles de bachillerato y pregrado

• Para aplicaciones que sean de

carácter industrial o de gran precisión y bajos niveles de tolerancia, se recomienda adquirir una tarjeta profesional, con mayores características y prestaciones

• Podría pensarse en una realización

práctica, luego de la optimización del software para las 8 entradas analógicas simultaneas

• El software sustituye a circuitos

secuenciales, filtros, etc. • Mayor versatilidad que el control

analógico • Posibilidades de control por medio

de patrones

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• Dependiendo de las características de la señal de información, debemos utilizar frecuencias de muestreo adecuadas

• Cabe recalcar que las señales de

entrada deben estar en el rango de 0V a 5V DC. Todos los sistemas analógicos deberán ser adaptados a este requerimiento

• Objetivo Cumplido: 85%

REFERENCIAS • José M. Claver UJI-1, Sistemas

de Control de Procesos. • José Antonio de Frutos,

Sistemas de adquisición y control, Departamento de Automática, Universidad de Alcalá.

• National Semiconductor

Corporation, www.national.com

• Descripción del Simulador de

Tarjetas de Adquisición de Datos, SimSeny Ángel Perles, Juan M. Martínez, Houcine Hassan, José Albadalejo, Carlos Domínguez, Departament d'Informàtica de Sistemes i Computadors Escola Universitària d'Ingenieria

Tècnica Industrial Universitat Politècnica de València. 46022-Valencia e-mail: aperles@disca.upv.es

• UNA INTRODUCCION A

LABVIEW, Henry Roncancio y Hugo Velasco, Laboratorio de Instrumentación Virtual “LIV”, Universidad Distrital "Francisco José de Caldas". Septiembre del 2000

• MANEJO DEL PUERTO

PARALELO EN LABVIEW, Christian Devia, Grupo LAMIC, Universidad Distrital, Bogota Colombia, Ing Electrónica.

• Soluciones a Interfaz por Medio

del Puerto Paralelo de la PC, ITESM Campus Estado de México, Susana Palacios, Andrés Garcia

H. Francisco Cueva Bravo. hefacuba@hotmail.com Sexto Ciclo U.T.P.L.

“Discúlpeme, no le había reconocido: he cambiado mucho.”

OSCAR WILDE

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CONOCE MÁS SOBRE…

Acondicionamiento de Señales

Los sistemas de adquisición de datos (DAQ) basados en PC y dispositivos insertables son usados en un amplio rango de aplicaciones en los laboratorios, en el campo y en el piso de una planta de manufactura. Típicamente, los dispositivos DAQ insertables son instrumentos de propósito general diseñados para medir señales de voltaje. El problema es que la mayoría de los sensores y transductores generan señales que debe acondicionar

antes de que un dispositivo DAQ pueda adquirir con precisión la señal. Este procesamiento al frente, conocido como acondicionamiento de señal, incluye funciones como amplificación, filtrado, aislamiento eléctrico y multiplexeo. Es así que la mayoría de los sistemas DAQ basados en PC incluyen algún tipo de acondicionamiento de señal además del dispositivo DAQ y la PC, como lo muestra la Figura 1.

Figura 1. El acondicionamiento de señales es un componente importante en un sistema de

adquisición de datos Sistemas de switcheo al frente también incrementan la funcionalidad de su sistema de medición y automatización. Switcheo de propósito general le proporciona control digital de la presencia o ausencia de su señal en el sistema, como la alimentación a un motor. Configuraciones de multiplexores/matríz de relevadores controlan la fuente y ruta de las señales en su sistema o actúan como multiplexores para dispositivos como multímetros digitales (DMMs). Acondicionamiento de Transductores Los transductores son dispositivos que convierten fenómenos físicos como temperatura, carga, presión o luz a señales eléctricas como voltaje y resistencia. Las características de los transductores definen muchos de los requerimientos de acondicionamiento de señales de un sistema DAQ. Termopares o Termocuplas

El transductor más utilizado para medir temperatura es el termopar o termocupla. Aunque el termopar es económico, resistente y puede operar en un amplio rango de temperaturas, el termopar requiere de acondicionamiento de señal especial. Un termopar opera bajo el principio de que una junta de metales no similares genera un voltaje que varía con la temperatura. Además al conectar el cable del termopar al cable que lo conecta al dispositivo de medición se crea una junta termoeléctrica adicional conocida como junta fría. Entonces el voltaje medido, V MES incluye el voltaje del termopar y los voltajes de junta fría (V CJ) (Vea Figura 2). El método para compensar estos voltajes de junta fría no deseados es conocido como compensación de junta fría. La mayoría de los productos de acondicionamiento de señal de National Instruments compensan las juntas frías

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usando un sensor adicional, como un termistor o sensor IC. Este sensor es colocado en el conector de señales o bloque terminal para medir la temperatura ambiente en la junta fría directamente. El software después puede calcular la compensación apropiada para los voltajes termoeléctricos indeseados.

Figura 2. La conexión del cable de un

termopar al sistema de medición crea una junta termoeléctrica adicional, llamada

junta fría. Esta debe de ser compensada con

acondicionamiento de señal. Sensitividad y ruido son otros factores importantes a considerar cuando se miden termopares. Las salidas de los termopares son muy pequeñas y cambian de 7 a 50µV por cada grado (1 °C) de cambio en temperatura haciendo a las señales muy suseptibles a los efectos de ruido eléctrico. Es por esto que los acondicionadores de termopares incluyen filtros de ruido paso bajo para suprimir el ruido de 50 y 60 Hz. Además incluyen amplificadores de instrumentación de alta ganancia para aumentar el nivel de la señal. Amplificar la señal del termopar también incrementa la resolución o sensitividad de la medición. Por ejemplo, un típico dispositivo DAQ con un rango de entrada de ADC de ±10 V y una ganancia en tarjeta de 50 tiene una resolución de 98 µV. Esto corresponde a aproximadamente 2 °C para un termopar tipo J o K. Al añadir un acondicionamiento de señal con una ganancia adicional de 100, la resolución incrementa a 1 µV, lo cual corresponde a una fracción de un grado Celsius. RTDs Otro popular sensor de temperatura es el resistance-temperature detector (RTD), un dispositivo que incrementa su resistencia con la temperatura. El tipo de

RTD más utilizado esta hecho de platino y cuanta con una resistencia nominal de 100 a 0 °C. Porque el RTD es un dispositivo resistivo, se debe de pasar corriente a través del RTD para producir un voltaje que el dispositivo DAQ pueda leer. Con resistencias relativamente bajas (100) que cambian muy poco con la temperatura (menos de 0.4 /°C), los RTDs requieren de acondiconamiento de señal con fuentes de excitación de corriente altamente precisas, amplificadores de alta ganancia y conectores para mediciones de 4 y 3 hilos. Por ejemplo, una medición de RTD de 2 hilos como la que se muestra en la Figura 3a, incluye errores de caída de voltaje causados por la corriente de excitación pasando por la punta resistiva RL. Estos errores, los cuales pueden ser significativos se eliminan usando un RTD de 4 hilos, como el de la Figura 3b. La configuración de 4 hilos usa un segundo par de cables para pasar la corriente de excitación. De esta manera una corriente casi insignificante fluye a través de los cables del sensor y así el error de punta resistiva es muy pequeño.

Figura 3. Errores causados por la resistencia de punta RL, se pueden minimizar usando

un RTD de cuatro hilos.

Galgas Extensiométricos La galga extensiométrica es un dispositivo comúnmente usando el pruebas y mediciones mecánicas. La galga más

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común, la galga extensiométrica de resistencia, consiste de una matríz de bobinas o cable muy fino el cual varia su resistencia linealmente dependiendo de la carga aplicada al dispositivo. Cuando usted usa una galga extensiométrica, usted pega la galga directamente al dispositivo bajo prueba, aplica fuerza y mide la carga detectando los cambios en resistencia. Las galgas extensiométricas también son usados en sensores que detectan fuerza, aceleración, presión y vibración. Ya que las mediciones de carga requieren detectar cambios muy pequeños de resistencia, el circuito de puente Wheatstone se usa predominantemente. El circuito de puente Wheatstone consiste de cuatro elementos resistivos con excitación de voltaje aplicado en las puntas del puente. Las galgas extensiométricas pueden ocupar uno, dos o cuatro brazos del puente, completando con resistencias fijas los brazos que sobran. La Figura 4 muestra una configuración con una galga de medio puente, que consiste de dos elementos de carga RG1 y RG2 , en combinación con dos resistencias fijas R1 y R2. Con una fuente de voltaje VEXC alimentando el puente, el sistema de medición mide el voltaje VMEAS a través del puente. En el estado donde no hay carga aplicada, cuando la relación de RG1 a RG2 es igual a la relación de R1 y R2, el voltaje

medido en VMEAS es 0 V. A esta condición se le conoce como puente balanceado. A medida que carga es aplicada a las galgas, el valor de sus resistencias cambia, causando un cambio cambios en el voltaje VMEAS. Los productos de acondicionamiento para galgas extensiométricas cuentan con fuentes de excitación de voltaje, amplificadores de ganancia y provisiones de resistores precisos y estables para completar los puentes (vea Figura 5). Porque muy rara vez los puentes de galgas son balanceados perfectamente, algunos acondicionadores de señales usan eliminación de offset, un proceso en el cual usted puede ajustar la relación de resistencias y remover el voltaje de offset inicial. De manera alterna, usted puede medir el voltaje de offset inicial y usar esta medición en sus rutinas de conversiones para compensar por la condición inicial.

Figura 4. Las galgas extensiométricas son

medidas en configuraciones de puente Wheatstone.

Figura 5. Conexión de un circuito de galgas de medio puente LVDTs El transformador lineal de voltaje diferencial (LVDT) es un dispositivo comúnmente usado para medir

desplazamiento lineal. Todos los LVDTs consisten de una bobina estacionaria y un centro libre (vea Figura 6). La bobina cuanta con una bobina primaria y dos bobinas secundarias. El centro es un rodillo

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altamente magnético y es más pequeño que el rodillo que lo detiene para asegurar de que habrá contacto con las bobinas. Así el rodillo interno se puede mover de un lado a otro libremente sin fricción. Cuando un voltaje AC se aplica a la bobina principal un voltaje es inducido en cada una de las bobinas secundarias a través del centro magnético. La posición del centro determina que tanto la señal de excitación se acopla a cada bobina secundaria. Cuando el centro esta en el medio, los voltajes de las bobinas secundarias son iguales y están 180 grados fuera de fase, resultado que no haya señal. A medida que el centro se mueve hacia la izquierda, la bobina del centro se acopla mas a la bobina de la izquierda. De esta manera se crea una señal de salida en fase con la señal de excitación. Igualmente a medida que el centro viaja hacia la derecha, la bobina principal se acopla mas a la derecha creando una señal de salida 180 grados fuera de fase con el voltaje de excitación.

Figura 6. Sección interna de un LVDT

Acelerómetros Los acelerómetros son dispositivos usados para medir aceleración y vibración (Vea Figura 7). El dispositivo consiste de una masa conocida pegada a un elemento piezoeléctrico. A medida que el acelerómetro se mueve, la masa aplica fuerza al cristal generando una carga. Al leer esta carga se puede determinar la aceleración. Los acelerómetros son direccionales, esto quiere decir que solo miden aceleración en un eje. Para monitorear aceleración en tres dimensiones, use un acelerómetro multieje. Existen acelerómetros de dos tipos, pasivos y activos. Los acelerómetros pasivos envían la carga generada por el elemento piezoeléctrico. Ya que la señal es

muy pequeña, los acelerómetros pasivos requieren de un amplificador para amplificar las señal. Los acelerómetros activos incluyen circuitería interna para convertir la carga del acelerómetro a una señal de voltaje, pero requieren de una fuente constante de corriente para alimentar el circuito.

Figura 7. Acelerómetro Señales de corriente Muchos de los dispositivos y transmisores que se usan en aplicaciones de control y monitoreo de procesos generan una señal de corriente, normalmente de 0 a 20 mA o de 4 a 20 mA. Las señales de corriente se usan porque son menos propensas a los errores causados por ruido o caídas de voltaje en cables que son muy largos. Los acondicionadores de señal convierten las señales de corriente a señales de voltaje al pasar la corriente a través de una resistencia de precisión (Vea Figura 8). El voltaje que resulta (VMEAS = IS R) después puede ser digitalizado.

Figura 8. Las señales de corriente de 0 a 20 mA o 4 a 20mA se convierten

en señales de voltaje pasando por un resistor de alta precisión.

Fuente: http://digital.ni.com/worldwide/latam.nsf/b63ef100ab4b5df486256425006883b7/21113765b0df130086256b6000663586?OpenDocument

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¿Qué es IEEE?

Por: Carlos Chalaco Profesional en formación 4to ciclo

“Hay una manera de contribuir a la protección de la humanidad, y es no resignarse” Ernesto Sábato

La IEEE ("i" triple "e") es una asociación profesional técnica sin fines de lucro con más de 380,000 miembros individuales en 150 países. El nombre completo es Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) pero es comúnmente llamada la "i" triple "e". A través de sus miembros la IEEE es la autoridad principal en áreas técnicas que abarca desde la ingeniería computacional, tecnología biomédica y telecomunicaciones, hasta energía eléctrica, aeroespacial y electrónica para los consumidores, entre otras. Con su publicar técnico, conferencias y actividades de los estándares basadas en consensos, la IEEE produce el 30% de la literatura mundial en ingeniería eléctrica y de la tecnología de computadoras y control; anualmente tiene más de 300 conferencias magistrales y casi 900 estándares activos. Pre rama estudiantil IEEE-UTPL Es una necesidad de la universidad, como tal, el involucrarse con todo el mundo para de este modo, hacer real su concepción de universalidad. Es por ello que fieles a ello, la Universidad Técnica Particular de Loja, ha decidido formar parte de la IEEE, existiendo en la actualidad una pre-rama estudiantil conformada por 40 profesionales en formación de las escuelas de Electrónica y Telecomunicaciones y de Ciencias de la Computación. Con esto pretendemos incentivar al más alto nivel la investigación en los profesionales en formación y llevar a cabo un sinnúmero de actividades estudiantiles, de acuerdo a sus necesidades y requerimientos. Debo trascender entonces, que no es solamente el hecho de pertenecer a una agrupación, sino también de participar activamente en actividades de índole académica y ocupacional.

Participación en el INTERCON 2004 En la semana del 15 al 21 de Agosto del presente nos fue muy grato participar como Pre-rama estudiantil IEEE de nuestra universidad, del XI Congreso Internacional de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y de Sistemas-INTERCON 2004, el mismo estuvo organizado por la Universidad Pedro Ruiz Gallo de Lambayeque y la IEEE sección Perú. Nuestra delegación de siete participantes, pudo observar, un encuentro de carácter científico-tecnológico de empresarios, ingenieros y estudiantes del más alto nivel; fue un encuentro de ponencias, tendencias, exposiciones, trabajos, investigaciones pero sobretodo un intercambio de ideas interdisciplinario entre las ramas de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y de Sistemas. Cabe destacar que nuestra delegación también participó con dos expositores: el Ms. César Medina y el Dr. Kléber Andrade, quienes supieron dejar muy en alto el nombre de nuestra alma mater lojana. Sólo sería exitosa nuestra participación si de ella sacamos conclusiones que puedan hacernos ver nuestro entorno y el del mundo que nos rodea. Comprendemos como nunca, que es imperativo, el acercamiento entre los pueblos de una misma hermandad, para superar las barreras tecnológicas que hoy tenemos para esto existe sin duda la necesidad imperiosa de invertir en investigación, la misma que debe empezar en los centros de educación superior; es por ello que queremos remarcar este viejo anhelo, más nuevo cada día, de hacer una sola conciencia en el devenir y en el destino histórico de nuestro continente por medio del acercamiento entre las juventudes forjadoras de los nuevos días de América, frente al mundo y frente al futuro, solo así seremos mejores, solo así seremos triunfadores. cachalaco@utpl.edu.ec

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Procesamiento de Audio Basado en la Percepción Auditiva*

Ing. César A. Medina S. Docente Investigador

Resumen En las últimas décadas los sistemas de almacenamiento, transmisión y reproducción de audio han evolucionado de sistemas analógicos a sistemas digitales. Esto se debe principalmente a las ventajas que ofrece la representación digital en aplicaciones tales como: redes de comunicaciones, sistemas inalámbricos de comunicaciones, sistemas biométricos, sistemas multimedia, etc. Sin embargo, estas aplicaciones presentan algunas limitantes como reducidos anchos de banda, límite en la capacidad de almacenamiento, deben ser de un costo reducido y deben mantener una alta calidad del audio percibido. Esto ha impulsado la creación de algoritmos especializados en audio, principalmente los algoritmos basados en la percepción auditiva del ser humano. De todos estos algoritmos, tal vez el más difundido sea el MPEG-1 Layer III, o “.mp3” como se lo conoce comúnmente. Este artículo intenta explicar muy brevemente los conceptos fundamentales que permiten llegar a la implementación de tales algoritmos. 1. Introducción

El proceso de comunicación involucra dos aspectos [1], la producción de sonidos y la conversión del mensaje de audio en mensaje auditivo en el cerebro. Este último proceso comprende la audición y la percepción. Se entiende por audición el proceso de conversión de energía sonora en energía mecánica, luego a energía hidráulica para pasar finalmente a energía eléctrica, que será

* Conferencia magistral presentada en el INTERCON, Lambayeque, Perú, 2004.

propagada hasta los centros nerviosos en el cerebro para dar comienzo a la percepción, es decir la decodificación del mensaje. Es este proceso de conversión de energías que nos permitirán modelar matemáticamente el funcionamiento del sistema auditivo, pero para entender mejor es necesario conocer algo de la fisiología del oído. Fisiología del Oído

El oído está dividido en tres partes, el oído externo, el oído medio y el oído interno. El oído externo está compuesto por el pabellón auricular y el meato acústico. El pabellón auricular ayuda a la localización de los sonidos, siendo más sensible a los sonidos provenientes de adelante, por esto es más fácil para nosotros escuchar sonidos provenientes de adelante y más complicado escuchar sonidos provenientes de atrás. El meato acústico únicamente sirve como conductor de las ondas acústicas hasta el oído medio.

El oído medio está formado por

la membrana del tímpano que transmite las ondas sonoras hasta los oscículos, que son un conjunto de huesos denominados martillo, estribo y bigorna. La acción coordinada de estos oscículos y un conjunto de músculos permite la conducción y amplificación de las ondas sonoras. El oído medio funciona como un filtro pasabajos de

15− dB/octava. El oído interno es semejante a un

caracol y aquí se encuentra la rampa vestibular, conducto coclear y rampa timpánica. Entre el canal coclear y la rampa timpánica se encuentra la membrana basilar. Tiene la función de recibir las ondas sonoras y conducirlas

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hasta el córtex cerebral a través del nervio coclear. Hasta este punto las vibraciones sonoras son conducidas por vibraciones en el aire o en los oscículos pero aquí son conducidas por un medio líquido. Este líquido absorbe las vibraciones al final de la conducción, que perjudicarían la conducción de nuevos impulsos.

Membrana Basilar

Aquí se encuentra el Órgano de Corti con aproximadamente 30000 células capilares nerviosas sensibles cada una a diferentes frecuencias [1]. Estas células envían un impulso nervioso al cerebro, dándose por finalizado el proceso de audición. En el córtex cerebral se da la interpretación de estos impulsos. La membrana basilar varía gradualmente en forma y tensión produciendo variación en su respuesta a la frecuencia. Cada localidad de la membrana basilar tiene una frecuencia característica (FC) en la cual alcanza una máxima vibración para un sonido dado. Para una localidad específica la respuesta en frecuencia de la membrana basilar es parecida a un filtro pasabajos con factor de calidad, Q constante. En la fig. 1 puede apreciarse como una frecuencia dada hace alcanzar la máxima vibración de la membrana basilar solo en un punto especifico y en los puntos aledaños hace vibrar la membrana basilar pero no en su máxima amplitud.

Fig. 1. Sensibilidad Espectral de la Membrana Basilar. 2. Modelo de Percepción Auditiva

Los estudios fisiológicos del oído han permitido a los ingenieros modelar matemáticamente su funcionamiento, así, entre los aspectos que nos interesan podemos destacar los siguientes.

El ser humano puede escuchar

frecuencia comprendidas entre 16 Hz y 18 kHz, pero está mejor capacitado para escuchar frecuencias entre 1 kHz y 5 kHz, las frecuencias de la voz [1]. La intensidad necesaria que un estímulo acústico necesita para ser escuchado se mide en SPL (del inglés Sound Pressure Level), es decir, el SPL mide la intensidad de la presión sonora en decibelios (dB) con respecto a un nivel de referencia internacional predefinido [2].

kHz1Pa20p

p/plog10L

0

010SPL

a µ==

(1)

Umbral Auditivo Absoluto

Caracteriza la cantidad de energía que un tono puro necesita para que sea escuchado en ambientes libres de ruido [2], es medido en SPL y aproximado mediante la función:

)2(SPLdB10

e5,6)1000/f(64,2)f(T4

2

)1000/f(3

)3,31000/f(6,00,8q

−

−−−

+

−=

Puede ser entendido como el

nivel máximo de energía permitido en el dominio de la frecuencia para las distorsiones causadas por algún procesamiento. En la fig. 2 podemos observar el umbral auditivo absoluto para una persona joven sin problemas de audición.

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Fig. 2 Umbral Auditivo Absoluto en ambientes sin ruido. Bandas Críticas

Sabiendo que una señal normalmente no está compuesta por tonos puros y si por la superposición de varios tonos variables en el tiempo, es necesario obtener un método para calcular el umbral auditivo específico de una señal, es decir, es necesario calcular el nivel máximo de energía permitido en el dominio de la frecuencia para las distorsiones causadas por algún procesamiento de una señal compuesta, o en otras palabras, es necesario calcular el nivel al cual el ruido comienza a ser escuchado. Para realizar este cálculo se introducen los conceptos de bandas críticas, enmascaramiento y dispersión del enmascaramiento, como será expuesto a continuación.

Las bandas críticas son un

modelo matemático para el comportamiento de la membrana basilar que puede ser modelado como un banco de filtros pasabajos superpuestos, asimétricos y no lineales [2].

Para entender mejor este

concepto nos referiremos a la fig. 3. En la fig. 3(a, 1) se tiene ruido con un cierto nivel espectral, una energía determinada y su ancho de banda cae dentro de una banda crítica, pues bien, el nivel de ruido que nosotros

percibimos lo llamaremos N en la fig. 3(b). En un segundo experimento, se aumenta la energía del ruido, sin variar su nivel espectral (ver fig. 3(a,2)) pero aumentando el ancho de banda sin salir de una banda crítica, el nivel de ruido percibido por nosotros debería aumentar, pero lo que en realidad ocurre es que se mantiene constante. En un tercer experimento, se aumenta la energía del ruido, sin variar su nivel espectral (ver fig. 3(a,3)) pero aumentando el ancho de banda fuera de los límites de una banda crítica, el nivel de ruido percibido por nosotros aumenta considerablemente. Es decir nuestro sistema auditivo posee un avanzado discriminador de ruido.

Fig. 3 Medición de Bandas Críticas.

Las siguientes aproximaciones son usadas para el cálculo de bandas críticas [2]:

[ ] Hz)1000/f(4,117525)f(BW69,02

c ++= (3)

La distancia entre dos bandas críticas es normalmente conocida como “Bark”, y es aproximada como [2]:

( )[ ]Bark 27500/fatg5,3)f00076,0(gat13)f(z +=

(4) Enmascaramiento

El enmascaramiento es el fenómeno en el cual un sonido es

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oscurecido por la presencia de otro sonido.

Existen dos tipos de

enmascaramiento: El enmascaramiento temporal en el cual dos sonidos retardados uno respecto al otro produce oscurecimiento en uno o los dos sonidos. El enmascaramiento simultáneo en el cual dos sonidos producidos al mismo tiempo pero en diferentes frecuencias producen el oscurecimiento mutuo. El efecto que produce es el oscurecimiento de sonidos producidos dentro de bandas críticas adyacentes. Este fenómeno ha sido más ampliamente estudiado que el anterior y se conoce como dispersión del enmascaramiento. Dispersión del Enmascaramiento

Existen tres diferentes tipos de enmascaramiento simultáneo:

Ruido enmascarando un tono

El ruido puede enmascarar

señales con niveles inferiores a 2-6dB bajo el ruido que esta enmascarando, ver fig. 4(NMT). Tono enmascarando ruido

Los tonos necesitan ser más

fuertes, 18-24 dB para enmascarar otros tonos o enmascarar ruido, ver fig. 4(TMN).

Ruido enmascarando ruido

Por la dificultad de realizar las

mediciones, no ha sido muy bien caracterizado.

Fig. 4 Umbral de Detección en Enmascaramiento Simultáneo. Escala Mel

La escala mel surge de otro análisis psico-acústico realizado por Stevens y Wolkmans en 1940. Este análisis nos indica que la escala de frecuencias percibidas por el humano es no lineal, es decir, por cada tono medido en Hertz, hay una relación de frecuencia percibida medida en escala mel.

Stevens y Wolkmans

arbitrariamente escogieron la frecuencia de 1000Hz, 30 dB encima de la percepción auditiva, y la hicieron corresponder a 1000 mels. La función de mapeamiento esta dada por [3]:

)1000/f1log2593mel 10 += (5)

Esta escala es más usada en

reconocimiento de voz y reconocimiento de locutor, y es usada dentro del análisis mel-cepstrum. 3. Aplicaciones

Existen aplicaciones de los conceptos antes presentados en casi todos los campos de procesamiento de audio y procesamiento de voz. Vamos a mencionar brevemente algunas de ellas.

16

Codificación de voz Johnston[4] unión los conceptos

de codificación de voz y las nociones de psico-acústica para definir lo que se conoce como la entropía perceptual. La entropía perceptual es una medida de la relevancia perceptual de la información contenida en una señal de audio cualquiera y se expresa en bits/segundo. Representa el límite de compresión de una señal de audio particular.

Para estimar la entropía

perceptual se siguen los siguientes pasos:

• La señal es ventaneada y

transformada al dominio de la frecuencia,

• Se forma el espectro Bark discreto, • Se calcula los efectos de la

dispersión del enmascaramiento, • Se calcula el umbral de

enmascaramiento total., • Se compara este umbral con el

umbral absoluto auditivo, • Se calcula la entropía perceptual y

basados en este valor, el número de bits necesarios para la codificación sin inyección de ruido perceptible.

El proceso matemático exacto

para conseguir calcular la entropía perceptual puede ser obtenido de [4]. Aquí solo diremos que para calcular la entropía perceptual fue necesario el uso de los conceptos de percepción auditiva antes mencionados. A partir de este calculo de entropía se puede saber cuantos bits son necesarios para codificar una señal de audio con el menor número de bits posibles, introduciendo ruido pero a niveles que están bajos el umbral de percepción auditiva, y por lo tanto no serán

escuchados por una persona, permitiendo así que la señal codificada tenga la misma calidad que la señal original.

Otros algoritmos conocidos,

como el MPEG-1 Layer III, o “.mp3”, también usan estos principios de codificación perceptual, pero introduciendo ciertas modificaciones en el modelo matemático de percepción auditiva o en el algoritmo de compresión.

Realce de Voz

Este es un proceso de limpieza de una señal de audio o voz, del ruido existente. Existen muchos algoritmos para realizar esta tarea, unos de los más comunes es el de la substracción espectral.

El principio básico de

funcionamiento es el siguiente. Mediante algún algoritmo se estima el espectro del ruido presente en la señal, luego se resta este espectro del espectro de la señal con ruido, así obtenemos el espectro de la señal original, lo único que falta por hacer es retornar al dominio del tiempo.

Aunque el proceso parece

bastante fácil en realidad no lo es. El principal problema radica en la dificultad para estimar el ruido presente., que no siempre es una estimada lo suficientemente buena. Para mejorar la estimación se utilizan algoritmos que se adaptan a las condiciones de la señal, por ejemplo una estimativa de la relación señal a ruido. Virag[5] ideo una forma paramétrica de substracción espectral, cuyos parámetros varían de acuerdo a la percepción auditiva, permitiendo la presencia de cierta cantidad de ruido pero no lo suficiente para molestar a una persona.

17

En la Tabla 1 se puede ver una comparación entre métodos clásicos de substracción espectral, donde MOS (mean opinion score) indica una medida subjetiva de la calidad de la señal muy usada en la práctica, donde la mayor nota indica mejor calidad.

Tab. 1 Comparación de algoritmos

de realce de voz.

Método MOS Power Spectral Subs. 1,18 Modified Power Spectral Subs.

1,83

Non-linear Spectral Subs. 1,96 Perceptual-Based Spectral Subs.

2,81

Reconocimiento de Locutor y Reconocimiento de Voz

El reconocimiento automático de voz o de locutor está basado en el modelamiento matemático de la tráquea de una persona. Este modelamiento matemático es luego usado en diferentes algoritmos especializados que cumplen una tarea específica y permiten lograr el reconocimiento de voz o personas.

Para el modelamiento matemático de la tráquea de una persona se extraen diferentes características de la señal de voz producida, a esto se le llama analizar una señal. Existen diferentes tipos de características extraíbles de la voz, entre ellas podemos citar: coeficientes de predicción lineal, coeficientes cepstrales extraídos de la predicción lineal (LPCC), coeficientes cepstrales extraídos a partir de la transformada de Fourier de la señal de voz (LFCC), coeficientes mel-cepstrales (MFCC) y mel-cepstrales generalizados y coeficientes de percepción lineal basados en la percepción auditiva (PLP). Estos dos últimos usan los conceptos de percepción auditiva para

mejorar el desempeño de los algoritmos de reconocimiento. Así, en la fig. 5 podemos observar el desempeño de tres algoritmos en la tarea de reconocimiento de voz, los dos últimos son basados en los coeficientes mel-cepstrales.

Fig. 5 Tasa de reconocimiento satisfactorio en reconocimiento de voz. 4. Conclusiones

En este artículo se ha revisado muy brevemente los conceptos básicos de la percepción auditiva. Basados en estos conceptos se vio algunas aplicaciones como compresión de voz, realce de voz, reconocimiento de voz y locutor, que usan estos conceptos básicos para mejorar su desempeño. Algunos de estos algoritmos han sido comercialmente difundidos y por ello son muy conocidos por nosotros, como lo es el algoritmo “.mp3”.

Estos algoritmos también se

encuentran embebidos en otros sistemas como son: DBA, DBS, DVD, HDTV, Theatro, Audio on—demand sobre redes de radio difusión. Esto hace que cada vez se busque mejorar los algoritmos de procesamiento de estas señales.

Los sistemas que usan las

características auditivas del ser humano en su procesamiento de audio han mostrado un desempeño satisfactorio.

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5. Bibliografía [1] O’SHAUGHNESSY, D., Speech

Communication, Human and Machine, IEEE Press, Segunda edición, New York, 2000.

[2] PAINTER, T. y SPANIAS, A.,

“Perceptual coding of digital audio,” En Proceedings of the IEEE, volume~88, págs. 452-513. IEEE, abril 2000.

[3] PICONE, J.W., “Signal modeling

techniques in speech recognition,” En Proceedings of the IEEE, volume~81, págs. 1215-1247, septiembre 1991.

[4] JOHNSTON, J. D., “Transform

coding of audio signals using perceptual noise criteria,” Journal on Selected Areas in Communications, 6(2): 314--323, febrero 1988.

[5] VIRAG, N., “Single channel speech

enhancement based on masking properties of the human auditory system,” IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 7 (2):126-137, marzo 1999.

[6] EPHRAIM, Y. y MALAH, D.,

“Speech enhancement using a minimum mean--square error short—time spectral amplitude estimator,'” IEEE Transactions on Acoustics,

Speech, and Signal Processing, ASSP-32 (6):0 1109-1121, diciembre 1984.

[7] HERMANSKY, H., MORGAN, N., NAYYA, A. y KOHN, P.,

“RASTA-PLP” speech analysis technique,” En IEEE Proceedings of the International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, págs. I.121-I.124, San Francisco, USA, marzo 1992.

[8] RABINER, L. y SCHAFER, R.,

Digital Processing of Speech Signals. Prentice-Hall Signal Processing Series, 1978.

[9] REYNOLD, D. A., A Gaussian

Mixture Modeling Approach to Text Independent Speaker Identification. Tesis de Doctorado, Georgia Institute of Technology, 1992.

[10] BOLL, S. F., “A spectral

subtraction algorithm for suppression of acoustic noise in speech,” En IEEE Proceedings of the International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, págs. 200-203, Paris, Francia, abril 1979.

[11] DELLER Jr., J. R., HANSEN, J. H.

L. y PROAKIS, J. G., Discrete-Time

Processing of Speech Signals, IEEE Press, New York, 2000.

19

CIENCIA, TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD

El militarismo y su función como parásito económico Por: Diego Orlando Barragán Guerrero Profesional en formación 2do ciclo

Recuerdo bien el día que me correspondía presentarme a “comprar” la libreta militar. Una secretaria amargada me dijo que debía pagar como 40 dólares por ese “documento” que sería básico para así poder continuar mis estudios universitarios. Bajé hacia el banco, preguntándome por primera vez por qué el país mantenía un ejército si no hay necesidad de tenerlo –y la necesidad no se justifica con la guerra sino con el papel que éste (el ejército) cumple en los tiempos de paz–. Los odiaba en ese momento, pero de a poco, con el pasar de los días y el llegar de las ideas, me fui convirtiendo en juez, acusador y defensor de una causa castrense que no me corresponde tanto cuestionar –pero mi justificación radica en el simple hecho de que soy ciudadano, y como tal, no puedo limitarme a ser un espectador de la vida–. Sin embargo, me ha parecido un tema, más que importante, agradable de ensayar. Aquí voy...

En la clase que sostuvimos sobre el tema de tecnología militar, me interesó una frase que la había leído antes: “La guerra dinamiza la economía de EEUU”. Guerra es una palabra muy técnica para denominar a la muerte – ¡y a que fue creada por alguna clase de economista!–. Quizá si en vez de “guerra” en la frase anterior estuviera la palabra “muerte”, muchos saltaríamos indignados de nuestros asientos. Miedo, muerte y destrucción es lo único que se puede esperar de las milicias mal formadas y manipuladas – y por que no, politizadas–. Véase el ejemplo del Perú, que en el año 1995 engendró una confrontación contra nuestro país para que su presidente pueda no caer tan bajo en su nivel de aceptación electoral.

Recuerdo aquella frase que pone en boca de Pantaleón Pantoja el escritor hispano–peruano Mario Vargas Llosa, cuando aquel responde a la pregunta de si debe o no seguir en el ejército: “Soy un militar, lo único que sé hacer es obedecer”. Obedecer y no cuestionar, he ahí la esencia de los monigotes. Y quien dijo que las películas para niños están libres del mal de la milicia, sino recordemos a “Hormiguitas”, en donde se crea una guerra por la conveniencia de un general que al querer deshacerse de las tropas fieles a la Reina, sacrifica gran parte de la población, y luego de la batalla, una hormiguita llamada Zeta recibe uno de los mensajes más significativo por parte de un soldado antiguo, que antes de perecer le dice “Zeta, no cometas mi error, no sigas ordenes toda tu vida, piensa por ti mismo”. “A mí me asombro – cuenta Fernando Savater en su conferencia sobre Ética, Política y Ciudadanía– cuando estaba haciendo el servicio militar, que mi sargento, mientras estábamos formando la compañía de soldados, siempre decía que había que hacer todo: saludar sentaros, levantarnos como un solo hombre; decía sentarse como un solo hombre levantarse, en fin. Yo no me explicaba por qué había que hacer las cosas como un solo hombre, cuando éramos 300 hombres los que estábamos allí”. Ahora imagínense tener un ejército de 3000 elementos, de los cuales solo “pensaran” 3 o 4 “generales”, y en donde las ideas por lo general van a sucumbir en las ordenes de los superiores –que por cierto nunca son justificadas–.

Eduardo Galeano, en su libro

quita–vendas–de–los–ojos, “Ser como

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ellos”, escribe una comparación algo abstracta y casi precisa. Subraya que el mundo gasta tres veces más en armas que en combatir el hambre. Frase muy subjetiva que Enrique Marroquín perfila con cifras muy significativas:

“Al caer el llamado «socialismo

real», el mundo estaba gastando en armamento el 3.8% de su PIB, sólo un poco menos de lo destinado a la salud (4.5%) y a la educación (5%). Desde entonces hasta el atentado terrorista del 11 de septiembre, los gastos militares mundiales tuvieron un significativo descenso. Las armas convencionales se redujeron de 40 mil millones de dólares (40 mmdd) en 1984 a 20 mmdd en 1994. La importación de armas bajó de 31 mmdd en 1987 a 12 mmdd en 1994; y en 1995 hubo 4,6 millones menos de soldados respecto a 1989. Esto no significa que se hubiese terminado con el absurdo armamentismo: en 1995 se gastaban todavía 4,6 millones de dólares en armas cada minuto, y en el año 2001 el gasto militar mundial se calculó en unos 839 mil millones de dólares.

El país más belicoso del mundo es EEUU. Pese a que no tiene ya ningún enemigo fuerte, en 1999 vendió el 54% de las armas del mundo, más que el total combinado de todos los otros mercaderes de armas. Al terminar su mandato, el presidente Bill Clinton había conseguido para 2001 un presupuesto militar de 311 mmdd (más de 7 veces el gasto militar combinado de las siguientes 7 potencias militares del mundo).”

El gasto militar mundial subió entre 12 y 14 por ciento desde finales del siglo pasado, con tendencia a seguir en aumento, en deterioro del ambiente y del desarrollo social y económico. El Instituto Internacional de Investigaciones para la Paz (SIPRI), de Estocolmo informa que el mundo gastó (despilfarro es el término más apropiado) 784.000 millones de dólares

en armas en 2002 frente a 741.000 millones en 2001 y a 690.000 millones en 1998, y Estados Unidos constituyó tres cuartos del incremento el último año.

El maestro Ernesto Sábato abandonó su confianza en la Ciencia afirmando que su neutralidad es causa de daños entre los hombres. Tras una estancia de un año en el Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), regresó a Argentina en 1940 como profesor de la Universidad de La Plata y, tras abandonar la cátedra universitaria publica “Uno y el universo” (Seix Barral, 1945), donde expresa su censura sobre la moral neutral de la ciencia heredada del siglo XIX. El estilo de aquel libro (muy semejante al de Nietzsche) revela una idea muy interesante: que si desde un principio al hombre se lo educada en saber usar con fines humanistas el poder de la ciencia, nuestro mundo sería mejor. No podemos poner como ejemplo que se le diga al nuevo usuario de un teléfono móvil que lo use como manda la moral, sino más bien podemos ir a niveles más serios, como es el tema del uso armamento.

Verbigracia: Estados Unidos, un país en el que tan sólo en Nueva York y en Washington existen 150 millones de armas pequeñas en manos de civiles, aproximadamente la mitad de las que existen en el mundo. Razón por la cual los ciudadanos de Nueva York dicen como dicho popular que ya han visto de todo o de toda clase de armas.

Cifras espectaculares que bien pueden quedarse cortas con el negocio que Bush protagoniza en Irak. (Véase Fahrenheit 9 / 11, de Michael Moore.) Lo más triste del gasto militar no es leer las fabulosas cifras de los países más desarrollados, sino ver nuestras cifras, lo que se hace en cuanto al tema castrense en los países de América del Sur.

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Revisemos primero los gastos en

“defensa” de Ecuador y de algunos países de la región:

Ecuador – Presupuesto militar – en

dólares1

$650 millones (2003)

Ecuador – Presupuesto militar –

porcentaje del PIB

2.4% (2003)

Miles de hombres en servicio activo

296115

1026558

33

0 100 200 300 400

Brasil

Perú

Chile

Argent ina

Ecuador

Bolivia

Gasto militar: en millones de US$

141503701

28641352

646150

0 5000 10000 15000

Brasil

Perú

Chile

Argent ina

Ecuador

Bolivia

Todos, con nuestro sentido común entenderíamos el comentario de Mons. Onaiyekan, presidente de la Conferencia Episcopal de Nigeria: “con lo que costó cada bombardeo en Afganistán se podría construir un hospital en la región. Esto debilitaría el terrorismo; mientras que las destrucciones y las muertes lo fomentan” ¿Hace falta decir algo más? 1 Fuente: CIA World Factbook

Creo que sí, que las milicias no tienen sentido en un país con necesidades por cubrir, como son una educación más fuerte, una salud más humana y menos contaminada por los atrasos de sueldos. Es increíblemente absurdo que no se entienda que en el mundo no estamos para atarnos del cuellos y asesinarnos, sino para de un modo u otro hacer la vida más soportable.

Sin embargo a todo lo antes dicho, he pensado que mantener un ejército no es tan nocivo. ¿Quién nos garantiza que el día de mañana alguno de nuestros vecinos nos venga con “razones” absurdas como los límites marinos ya establecidos para armar una confrontación militar? Nada ni nadie, mientras nuestras “democracias” –palabra muy curiosa y desconocida en los medios civiles y políticos en la actualidad– no sean sólidas, la amenaza de eliminarnos entre hermanos es latente. Por ahí una razón en pro de las milicias. Asimismo, es bueno saber que parte del ejército está insertado en sectores de nuestro país para cuidarlo, como la selva de oriente. No obstante, me pregunto si el gasto de 650 millones de dólares en “defensa” de algún modo puede llegar a ser una inversión y no solo un gasto. Per cápita gastamos 62 dólares para el ejército: el gasto militar nacional no sólo desvía valiosos recursos financieros, materiales y humanos de áreas productivas a áreas improductivas.

Y si, no todo es malo ciudadanos, porque eso somos, ciudadanos o civiles como los militares de cariño nos llaman, y por lo general nos denominan así como una forma de menosprecio, pues menos dinero se les debería dar y así ver si los entrenamientos de sobre vivencia sirven de algo.

Recordemos los 25 años de

democracia, 25 años que dejamos una dictadura armada, 25 años que nos

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preguntamos lo que nunca hacemos, 25 años de sobrevivir y casi nunca de sobresalir, 25 años de un país único en el mundo; pues Ecuador no solo es el centro del mundo –como se decía en los tiempos del concurso de Miss Universo–, 25 años en que nuestras Fuerzas Armadas nos han dado “seguridad” – y los políticos un escándalo por mes–, o al menos eso era lo que pensábamos hace unos 25 años. Y es que el tema que se está tratando en estas líneas analiza precisamente a las gloriosas Fuerzas Armadas ecuatorianas, para lo cual resulta importante dar como un ciudadano que tiene –no una vida política activa, pero si una participación critica de la misma– principios básicos y conocimientos sencillos de lo que es el juego del gato y el ratón –es decir el derecho–, una breve opinión de lo que en la actualidad es el papel moral –calado en la conciencia de los ecuatorianos– de las Fuerzas Armadas.

Es importante preguntarse que

damos –nosotros como ciudadanos y como pueblo– a la Institución castrense, la respuesta es “todo lo que necesita”, es decir; dinero, hombres, mano de obra, etc., todo. Y que es lo que las Fuerzas Armadas nos dan, bueno, analicemos lo que “dicen” que nos dan:

• Seguridad en las Fronteras.– a lo que nosotros tendríamos que olvidar lo que esta sucediendo en la frontera norte de nuestro país, en donde los secuestros, asaltos, asesinatos, contrabando –de todo lo que se comercia en las bolsas de EEUU–, etc. Llegan a formar parte de una vida diaria –pero insoportable– de los habitantes de la zona. Además que las fronteras de la “Patria” se han caracterizado por ser las llagas de la seguridad nacional, ya que se tiene que preguntar por donde entran todos aquellos elementos

negativos que acosan los sueños de los ciudadanos.

• Sentimiento de Patriotismo.– y

es que siempre se han jactado de ser ellos –los militares– los menos corruptos y los que de cierto modo han soportado las cargas políticas –ya saben, el espectáculo de los partidos políticos– que se han dado en el país –y que están a la orden de los gobiernos de turno–. Bueno, si se habla de patriotismo yo creo que ese concepto no abarca lo que son los golpes de Estado y las correspondientes dictaduras militares que tenemos registradas en la historia nacional como latinoamericana. A menudo ese espíritu chauvinista de los militares me hace recordar alegremente aquella canción de Charly García, que dice “si ellos son la patria, yo soy extranjero”.

• Forman Buenos Elementos

Dentro De Su Filas.– si prestan atención no está la palabra “Humanos” es decir, buenos “Elementos Humanos”; porque, bueno, no lo digo única y exclusivamente por el actual Presidente de la República, sino más bien por mi experiencia personal que se dio en el momento de tramitar la libreta militar. Tarde una semana en hacerlo y las trabas no fueron solo de carácter administrativas sino personales –no les hice nada, pero ellos lo toman como parte del entrenamiento en la cuestión de amedrentar al enemigo–, por elementos militares que de cierta forma emanan un sentimiento de envidia y odio hacia los civiles, envidia por cuanto de alguna u otra manera podemos

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realizarnos como personas sin violencia en la conciencia –sino observen las estadísticas, la mayoría de los maltratos intra familiares son realizados por militares activos y pasivos– y odio ya que el verdadero motor del país es el PUEBLO y no ellos como pretenden hacérselo creer a todos.

• Dan ejemplo al País.– claro que

sí, de que el infierno está en la Tierra y no dentro de ella; ha, por cierto, si se derogara la ley de acuartelamiento obligatorio, y ésta se dejara a la voluntad patriótica de los jóvenes, A QUE PAGAMOS LA DEUDA EXTERNA CON LO QUE AHORRAMOS en mantenerlos todo un año hacinados en los cuarteles, haciendo o aprendiendo a torturar a otros seres vivos, por que ahí no enseñan a dispárale al patito sino al peruanito, y en ves de que planten minas, que tanto trabajo les cuesta quitarlas, porque no plantan esperanza en el pueblo ecuatoriano por mejores días o papas si no pueden con lo primero.

• Son... – bueno, gastan mucho; si

no observemos el gasto de otro ejército, el de EEUU que en un día de guerra contra cualquier pobre país del mundo, gasta toda la deuda externa de nuestro país. No digo que son violentos, asesinos, destructores –aunque así los llaman por lo general a sus navíos de guerra–, etc. Pero el sentimiento de heroísmo va a la par del de desarrollo y no del de destrucción.

Papel Político del Ejército Ecuatoriano.

Si la política es una forma de servicio, pues entonces que los legisladores sean militares –en caso que sirvan para algo, suena como pregunta filosófica, verdad–, y es que no se puede negar que nuestro ejército es político –en el mejor sentido de la palabra, y si la encuentran me lo dicen–, y no solo político, sino partidista –cualquier parecido con Sociedad Patriótica es pura estadística–, pero cual es la política de nuestro ejército: guardar y respetar la soberanía de un Estado de Derecho a quien también protege, por medio de aire mar y tierra, con aviones, vehículos y navíos, tal como lo hicieron algunos militares de alto rango en compañía del Ministro de Defensa en un simulacro de guerra realizado en las peligrosas Islas Galápagos, precisamente en tiempos de Guerra –o feriado nacional, por motivo de Semana Santa–, en donde urgía su presencia y la de sus familiares en trincheras hoteleras de desagradables 4 estrellas, y cuyos viáticos de combate fueron costados por los bolsillos de todos nosotros; cuyas cifras en gasto de seguridad –o del tour– bordeaban aproximadamente los 20 mil dólares diarios, distribuidos entre trasporte, alojamiento, comida y helados para los pequeños reclutas. Pero no hay que preocuparse, pues luego dieron cuentas al país –de las maravillas–.

Sin animo de finalizar lo que falta por tratar, les pregunto, han oído la frase “tocar la puerta de los cuarteles”, esa que utilizan algunos –de la vida política– para conseguir una cierta protección –constitucional, dicen los entendidos en la materia– frente a los complots que se fraguan entre las paredes muertas de los edificios públicos, bueno, pues ese es un servicio más que ha implementado el departamento de relaciones públicas –o políticas– de nuestras fuerzas armadas, en pro de la seguridad ciudadana, o del ciudadano... y todo a precios módicos.

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Conclusiones

Antes de darlas, citemos a Joan

Russow, del Global Compliance Research Project: “A través de los años, y mediante acuerdos internacionales, los estados miembros de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) han reconocido que el gasto militar es un desperdicio de recursos, lamentablemente, o la memoria institucional es corta o los países miembros ignoran los precedentes”.

Por lo dicho, concluyo que:

• Se debe gastar en la defensa nacional, pero de los derechos de educación, vivienda, trabajo, salud, etc. Y guardar un poco de dinero para comprar juegos pirotécnicos el fin de año, hacerlos estallar en el cielo y cuando olvidemos que somos seres humanos, gastar en armamento.

• Sí, es bueno tener un ejército,

pero de personas que valoren el país, que luchen por él, pero no en campos de batallas ceñidos de sangre, sino en aulas escolares, universitarias y que venzan al único enemigo de las naciones libres, la Mediocridad.

• No solo de pan vive el hombre,

pero por favor, las balas no se comen, es mejor invertir en otras cosas que en el armamento que tarde o temprano osa destruirlas.

• Que ya pasó la Edad Media –

situación que los militares no se han percatado– y que ya no esta de moda irse de cruzadas petroleras.

Bibliografía consultada

- SAVATER, Fernando. El jardín de las dudas2. Ética, Política y Ciudadanía. El valor de educar.

- FOUCAULT, Michel. Un diálogo sobre el poder y otras conversaciones.

- MOLTALVO, Juan. Las Catilinarias.

- SÁBATO, Ernesto. Uno y el universo

- DONOSO PAREJA, Jorge. Ecuador, identidad o esquizofrenia.

- ENCARTA, enciclopedia multimedia 2004.

Páginas web www.monografías.com www.latinoamerica.org www.jornada.unam.mx www.redvoltaire.com www.indexmundi.com

2 Este libro es una biografía de Voltaire -el más grande ingenio del siglo de la Ilustración- en el cual se desarrollan ideas de gran importancia sobre el antimilitarismo.

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BIOGRAFÍAS

CARL FRIEDRICH GAUSS

Nació en Brunswick en 1777 y murió en Gotinga en 1855. Desde niño demostró una gran habilidad con los números. A los tres años fue capaz de corregir un fallo que su padre había hecho en el cálculo de los sueldos de unos albañiles que trabajaban para él. A los diez años, su maestro de escuela, que quería paz en la clase, ordenó a los niños que sumaran todos los números del 1 al 100. El pequeño Gauss, casi inmediatamente, escribió la solución en su pizarra: 5050. CRISIS:

En la historia de las matemáticas se pueden distinguir varias crisis. Gauss tomó parte en una de las más importantes.

Euclides basó su geometría en cinco axiomas (un axioma es una propiedad que se acepta sin demostración por su evidencia), uno de los cuales, el V, es el conocido como axioma de las paralelas:

V:"Por un punto exterior a una recta dada se puede trazar una y sólo una paralela a la misma".

Muchos matemáticos dudaron de su veracidad y trataron de demostrar ese axioma a partir de los otros axiomas y hacer de él un teorema.

Uno de los intentos más famosos fue el de Gerolamo Saccheri, quien supuso que era falso el V axioma, pero no llegó a ninguna conclusión por lo que Euclides quedaba disculpado de cualquier error. Saccheri no sabía que había demostrado una serie de teoremas que hoy son parte de las geometrías no Euclidianas (geometrías

que no parten de los mismos axiomas de Euclides).

Muchos matemáticos, que comprendieron que las conclusiones de Saccheri no eran contradictorias, siguieron tratando de resolver el problema. El primero en llegar a una solución fue Carl F. Gauss quien escribió a un amigo: "Los teoremas de esta geometría parecen paradójicos y , para los no iniciados, absurdos ; pero un análisis sereno y metódico revela que no contienen nada que no sea posible". APORTACIONES:

Los trabajos de Gauss son muchísimos y han tenido y tienen una influencia muy grande en la práctica totalidad de las ramas de la Física y las Matemáticas (Teoría de Números, Geometría Diferencial, Astronomía, Estadísticas, Magnetismo, ...).

A lo largo de su vida hizo varias aportaciones entre las que destacan: Teoría de los errores. Método general para la resolución de las ecuaciones binomias. Ideó un heliotropo, para el envío de señales luminosas en las operaciones geodésicas (operaciones de mediciones terrestres). Formuló la Teoría general del magnetismo terrestre. Campana de Gauss que es muy utilizada en el cálculo de probabilidades. Realizó aportaciones en la electricidad y en el magnetismo. Fuente: http://centros5.pntic.mec.es/ies.ortega.y.rubio/Mathis/Gauss/gauss.htm

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ELECTRÓNICA AL DÍA

CREAN UN PERSONAJE VIRTUAL QUE TRADUCE LA VOZ A LA LENGUA DE SIGNOS

La empresa británica Televirtual, especializada en animación informática, ha diseñado un complejo prototipo de una persona virtual que procesa el lenguaje hablado y lo traduce a la lengua de signos.Se trata de Tessa (Text and Sign Support Assistant), una intérprete virtual cuya primera aplicación se hará en el Servicio Postal británico para ayudar a los usuarios sordos a realizar transacciones tan simples como enviar una carta. Pero esto puede ser sólo el comienzo de una serie de aplicaciones: "Creemos que los avatares o réplicas virtuales de los seres humanos se convertirán en la cara de las máquinas, el rostro mediante el cual nos comunicaremos con los computadores en el futuro", afirma a La Tercera Mark Wells, director de Investigación de Televirtual.

MANOS QUE HABLAN

Tessa está programada para traducir casi cualquier diálogo que se pueda gestar en una oficina de correos entre un empleado postal y un cliente sordo. Frente a la ventanilla de un funcionario de correos se ubicará una pantalla en la que aparecerá la imagen de Tessa. Los usuarios sordos que se comunican verbalmente podrán hacer sus preguntas al empleado y las respuestas que éste emita pasarán a un sistema computacional de reconocimiento de voz.Tessa traducirá la respuesta a signos para que el cliente pueda leer lo dicho. El sistema ha sido diseñado para trabajar en ambientes ruidosos y para reconocer múltiples acentos. La traductora ya fue

probada durante un mes en el Museo de la Ciencia de Londres, con excelentes resultados. En la actualidad, su exactitud está siendo probada y perfeccionada con ayuda del Real Instituto Nacional para Gente Sorda de Inglaterra. Una vez implementada en las oficinas de correo podrá informar acerca del precio de envío de paquetes y cartas, el cambio respecto de monedas de otros continentes y plazos de entrega, entre otros. El profesor Jo Coy, del Servicio Postal, afirmó que "el siguiente paso será lograr que Tessa reconozca la lengua de signos y lo traduzca a frases habladas o escritas". Mark Wells agrega que la asistente ya ha sido programada para comunicarse en lenguaje de señas en inglés británico, alemán y holandés. "Pronto abordaremos la traducción al lenguaje de señas en otros idiomas", comenta Wells. El experto destaca que a futuro será posible implementar en todos aquellos sitios web que transmitan noticias, documentales o cualquier tipo de información en formato de audio. Asimismo, será útil para los estudiantes universitarios que participan en programas de educación a distancia en lo que hay archivos de audio. "A más largo plazo, este sistema podría permitir que los sordos puedan recibir de manera interactiva información tan cotidiana como la forma de programar el videograbador o tan compleja como las instrucciones para volar un aeroplano", concluye Wells.

Fuente: http://www.sitiodesordos.com.ar/avances%20tecnol.htm

27

FORMULARIO DE…

DERIVADAS

1. uDnuuD xnn

x1)( −=

2. vDuDvuD xxx +=+ )(

3. uvDvuDuvD xxx +=)(

4. 2v

vuDuvDvu

D xxx

−=

5. uDeeD xuu

x =)(

6. uDaaaD xuu

x ln)( =

7. uDu

uD xx

1)(ln =

8. uDuusenD xx cos)( =

9. uDusenuD xx −=)(cos

10. uDuuD xx2sec)(tan =

11. uDuuD xx2csc)(cot −=

12. uDuuuD xx tansec)(sec =

13. uDuuuD xx cotcsc)(csc −=

14. uDu

uarcsenD xx 21

1)(

−=

15. uDu

uD xx 21

1)(arccos

−−=

16. uDu

uD xx 211

)(arctan+

=

17. uDu

uarcD xx 211

)cot(+−=

18. uDuu

uarcD xx1

1)sec(

2 −=

19. uDuu

uarcD xx1

1)csc(

2 −−=

20. uDuusenhD xx cosh)( =

21. uDusenhuD xx =)(cosh

22. uDuhuD xx2sec)(tanh =

23. uDuhuD xx2csc)(coth −=

24. uDuuhuhD xx tanhsec)(sec −=

25. uDuuhuhD xx cothcsc)(csc −= Fuente: www.matematicas.net

28

¿QUÉ VES?

Triángulo imposible

Fuente: http://www.ilusiones-opticas.8k.com/ilutri.htm

“En lo tocante a la ciencia, la autoridad de un millar no es superior al humilde razonamiento de una sola persona”.

GALILEO GALILEI