nuevas tecnologias en la sociedad

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Instituto Universitario Tecnológico Antonio José de Sucre Nuevas Tecnologías en la Sociedad Revista de Tecnología Contenido Voz Digitalizada Transmisión Digital Satélites Tecnologías de la Comunicación Tecnologías Emergentes en Desarrollo La Robótica Teleprocesos Julio, 2012

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realizado por los alumnos del 4to semestre nocturno de informatica el IUTAJS san felipe semestre 2012-1

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Instituto Universitario Tecnológico Antonio José de Sucre

Nuevas Tecnologías en la Sociedad

Revista de Tecnología

Contenido

Voz Digitalizada

Transmisión Digital

Satélites

Tecnologías de la Comunicación

Tecnologías

Emergentes en Desarrollo

La Robótica

Teleprocesos

Julio, 2012

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Voz Digitalizada AUTOR: JOSE LUIS ESCALONA

VOZ DIGITALIZADA Es una voz registrada de modo analógico y trans-formada en modo de numérico con ayuda de un sistema electrónico o informático.

Señal analógica

Es un tipo de señal ge-nerada por algún tipo de fenómeno electro-magnético y que es re-presentable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando

un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente porta-doras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc. La magnitud también puede ser cualquier objeto medible como los beneficios o pérdidas de un negocio.

En la naturaleza, el conjunto de señales que per-cibimos son analógicas, así la luz, el sonido, la energía etc, son señales que tienen una varia-ción continua. Incluso la descomposición de la luz en el arco iris vemos como se realiza de una forma suave y continúa. Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analó-gicas que varían de acuerdo con el sonido o va-riaciones de la luz que corresponden a la infor-mación que se está transmitiendo.

Señal en tiempo discreto

Son funciones definidas en números enteros; son secuencias. Uno de los resultados funda-

mentales en la teoría de señales detalla las condiciones en las cua-les las señales análogas pueden ser trasforma-

das en una señal de tiempo discreto y ser recu-perada sin ningún tipo de error. Este resultado es importante porque las señales de tiempo dis-creto pueden ser manipuladas por sistemas de respuesta instantánea como son los programas de computadoras. En los módulos subsecuentes se describen como todos los sistemas análogos se pueden implementar virtualmente con el uso de software.

Señal digital

Son variables eléctri-cas con dos niveles bien diferenciados que se alternan en el tiempo transmitien-do información

según un código previamente acordado. Cada nivel eléctrico representa uno de dos símbolos: 0 ó 1, V o F, etc. Los niveles específicos dependen del tipo de dispositivos utilizado.

Conversion analogicadigital

Se utiliza en equipos electrónicos como compu-tadora, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomuni-caciones. La señal analógica, que varía de forma continua en el tiempo, se conecta a la

entrada del dispositivo y se somete a un mues-treo a una velocidad fija, obteniéndose así una señal digital a la salida del mismo.

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Transmisión Digital AUTOR: WOLMAR RONDON

TRANSMISIÓN DIGITAL Existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran aceptación cuando se compara con la analógica. Estas son:

El ruido no se acumula en los repetidores.

El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnología de estado sóli-do, particularmente en los circuitos integra-dos.

La mayor parte de la información que se trans-mite en una red portadora es de naturaleza analógica. Ejemplos: La voz y el video.

Al convertir estas señales al formato digital se pueden aprovechar las dos características ante-riormente citadas.

Para transmitir información digital (binaria 0 ó 1) por la red telefónica, la señal digital se convierte a una señal analógica compatible con la el equi-po de la red y esta función se realiza en el Módem.

Para hacer lo inverso o sea con la señal analógi-ca, se usan dos métodos diferentes de modula-ción:

La modulación por codificación de pulsos (MCP)

Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analógico. Sin embargo, la transmisión digital está restringida a canales con un ancho de banda mucho mayor que el de la banda de la voz.

Transmisión asíncrona

Esta se desarrolló para solucionar el problema de la sincronía y la incomodidad de los equipos.

En este caso la temporización empieza al co-mienzo de un carácter y termina al final, se aña-den dos elementos de señal a cada carácter para indicar al dispositivo receptor el comienzo de este y su terminación.

Al inicio del carácter se añade un elemento que se conoce como “Start Space” (espacio de arranque), y al final una marca de terminación.

Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporización en el dispositivo receptor con el elemento de señal y al final se marca su termi-nación.

Transmisión síncrona

Este tipo de transmisión se caracteriza porque antes de la transmisión de propia de datos, se envían señales para la identificación de lo que va a venir por la línea, es mucho más eficiente que la Asíncrona pero su uso se limita a líneas espe-ciales para la comunicación de ordenadores, porque en líneas telefónicas deficientes pueden aparecer problemas.

Por ejemplo una transmisión serie es Síncrona si antes de transmitir cada bit se envía la señal de reloj y en paralelo es síncrona cada vez que transmitimos un grupo de bits.

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Transmisión de datos en serie

En este tipo de transmisión los bits se trasladan uno detrás del otro sobre una misma línea, tam-bién se transmite por la misma línea.

Este tipo de transmisión se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a pesar que es más lenta que la transmisión paralelo y además menos costosa. Los transmisores y re-ceptores de datos serie son más complejos de-bido a la dificultad en transmitir y recibir señales a través de cables largos.

La conversión de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de des-plazamiento.

La transmisión serie es síncrona si en el momen-to exacto de transmisión y recepción de cada bit está determinada antes de que se transmita y reciba y asíncrona cuando la temporización de los bits de un carácter no depende de la tempo-rización de un carácter previo.

Transmisión en paralelo

La transmisión de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o tensión por medio de cables o canales; la trans-ferencia de datos es en paralelo si transmitimos un grupo de bits sobre varias líneas o cables.

En la transmisión de datos en paralelo cada bit de un carácter se transmite sobre su propio ca-ble. En la transmisión de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una señal llamada strobe ó reloj; esta señal le indica al receptor cuando están presentes todos los bits

para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y además sirve para la temporización que es decisiva para la correcta transmisión y recepción de los datos.

La transmisión de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, además es mucho más rápi-da que la serie, pero además es mucho más cos-tosa.

Métodos de codificaciones

Existen multitud de métodos de codificación, mencionaremos seguidamente los más usuales de una señal digital en un cronograma. Cada nivel lógico 0 y 1 toma un valor distinto de ten-sión.

NRZ (No Returnto Zero): Es el método que em-pleamos para representar la evolución de una señal digital en un cronograma. Cada nivel lógico 0 y 1 toma un valor distinto de tensión.

NRZI (No Returnto Zero Inverted): La señal no cambia si se transmite un uno, y se invierte si se transmite un cero.

Manchester: Los valores lógicos no se represen-tan como niveles de la señal, sino como transi-ciones en mitad de la celda de bit. Un flanco de bajada representa un cero y un flanco de subida un uno.

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Codificación retrasada (de Miller): La codifica-ción retrasada, también conocida como Codifi-cación Miller, es similar a la codificación Man-chester, excepto que ocurre una transición en el medio de un intervalo sólo cuando el bit es 1, lo que permite mayores índices de datos.

Codificación bipolar: La codificación bipolar es una codificación de tres niveles. Por lo tanto utiliza tres estados de la cantidad transportada en el medio físico: El valor 0, cuando el valor del bit es 0Alternativamente X y X cuando el valor del bit es 1.

Modos de transmisión de datos digitales

Según el sentido de la transmisión podemos en-contrarnos con tres tipos diferentes:

Simplex: Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta fórmula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea. Como ejemplos de la vida diaria tene-mos, la radio.

Half dúplex: En este modo, la transmisión fluye como en el anterior, o sea, en un único sentido de la transmisión de dato, pero no de una mane-ra permanente, pues el sentido puede cambiar.

Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis.

Full Dúplex: Es el método de comunicación más aconsejable, puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posi-bles y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente. El ejemplo típico sería el teléfono.

Ventajas de las trasmisiones de datos

Como ventajas de la trasmisión digital podemos señalar las más relevantes:

a) La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Las señales analó-gicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud no deseada, frecuen-cia y variaciones de fases.

b) Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones que las señales analógicas. Los pulsos digita-les pueden guardarse fácilmente, mientras que las señales analógicas no pueden.

c) Los sistemas digitales utilizan la regenera-ción de señales, en vez de la amplificación de señales, por lo tanto producen un siste-ma más resistente al ruido que su contra-parte analógica.

d) Las señales digitales son más sencillas de medir y evaluar.

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e) Los sistemas digitales están mejores equi-pados para evaluar un rendimiento de error (por ejemplo, detección y corrección de errores), que los sistemas analógicos.

Desventajas de la transmisión digital

Se puede señalar ventajas pero a medida que intervenga el ambiente surgen desventajas y podemos señalarlas:

a) La transmisión de las señales analógicas codificadas de manera digital requieren de más ancho de banda para transmitir que la señal analógica.

b) Las señales analógicas deben convertirse en códigos digitales, antes de su transmisión, y convertirse nuevamente a analógicas en el receptor.

c) La transmisión digital requiere de sincroni-zación precisa, de tiempo, entre los relojes del transmisor y del receptor.

d) Los sistemas de transmisión digital son in-compatibles con las facilidades analógicas existentes.

e) Puede sufrir atenuaciones de acuerdo a los cambios climáticos.

Satélites AUTOR: NEHOMAR GARCIA

Arquitectura del satélite

Sistema de suministro de energía. Asegura el funcionamiento de los sistemas. Normalmente está constituido por paneles solares.

Sistema de control. Son los ordenadores princi-pales del satélite que procesa las instrucciones almacenadas y las instrucciones recibidas desde la Tierra.

Sistema de comunicaciones. Posee un conjunto de antenas y transmisores para poder comuni-carse con las estaciones de seguimiento, para recibir instrucciones y enviar los datos captados.

Sistema de posicionamiento. Mantienen el saté-lite en la posición establecida y lo apuntan hacia su objetivo.

Blindaje térmico. Constituye el aislante térmico

que protege los instrumentos del satélite de los cambios bruscos de temperatura a los están so-metidos, dependiendo de si reciben radiación solar o están de espaldas al Sol. Esta protección, es la que da el color dorado característico de muchos satélites.

Carga útil. Posee una serie de instrumentos adaptados a las tareas asignadas al satélite. Var-ían según el tipo de satélite.

Ventajas de los satélites

Disponibilidad

El objetivo de los satélites es proveer al usuario un servicio en cualquier lugar del planeta, sin necesidad de cables, fibra óptica e infraestructu-ra de cobre, además los precios de renta de es-pacio satelital es más estable que los que ofre-cen las compañías telefónicas.

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Ya que la transmisión por satélite no es sensitiva a la distancia, y además existe un gran ancho de banda disponible.

Comunicación

Transferencia de información a altas veloci-dades (Kbps, Mbps).

Ideal para comunicaciones en puntos distan-tes y no fácilmente accesibles geográfica-mente.

Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.

Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas.

Cobertura los satélites tienen una cobertura amplia y muy segura, por lo tanto la capaci-dad de trasmitir la información a grandes distancias no es pobre, esto dependiendo de la altura en la que este el satélite, por lo ge-neral se instalan en lugares donde desde el punto donde nosotros.

Desventajas de los satélites

Diseño del sistema: puesto que el número de satélites que se requiere para una cobertura global es mayor, este hecho complica el sistema de instalación de los satélites.

Mantenimiento del sistema este es mayor, debi-do al mayor número de satélites y a que son más afectados por la atmosfera.

Velocidad de desplazamiento: Complicación con el posicionamiento de los satélites.

Costo ya que va desde los 70 millones de dólares hasta los 350

Tipos de satélites

Satélites de comunicaciones: Sirven de enlace para las comunicaciones telefónicas, las emisio-nes de televisión, Internet o los contactos de radio permanente con buques, aviones, trenes.

Satélites de navegación: Permiten la localización precisa de cualquier punto sobre la Tierra. Se basan en métodos de triangulación, para ello se precisa recibir datos de un mínimo de 3 satélites.

Satélites de observación de la Tierra: También llamados de Teledetección. Llevan a bordo cap-tadores especializados que recogen datos de la atmósfera y de la superficie terrestre. Son de gran utilidad en diversos campos como la Me-teorología, la Oceanografía, los estudios ambien-tales, o la Cartografía.

Satélites de teledetección: Permite localizar recursos naturales, vigilar las condiciones de salud de los cultivos, el grado de deforestación, el avance de la contaminación en los mares y un sinfín de características más.

Satélites militares: Apoyan las operaciones mili-tares de ciertos países, bajo la premisa de su seguridad nacional.

Satélites científicos: Tienen como principal obje-tivo estudiar la Tierra: superficie, atmósfera y entorno y los demás cuerpos celestes. Estos apa-ratos permitieron que el conocimiento del Uni-verso sea mucho más preciso en la actualidad.

Satélites de meteorología: Son aparatos espe-

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cializados que se dedican exclusivamente a la observación de la atmósfera en su conjunto.

Satélites más conocidos

Satélites Geoestacionarios (GEO)

En una órbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satélites de comuni-caciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas circulares sobre la línea ecua-torial. A esta distancia el satélite da una vuelta a la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado sobre la superficie terrestre.

Satélites de Órbita Media (MEO)

Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satéli-tes son necesarios para abarcar toda la Tierra.

Satélites de Órbita Baja (LEO)

Altitud de 725 a 1.450 Km. Son necesarios más de unos 40 satélites para la cobertura total. Los satélites proyectan haces sobre la superficie te-rrestre que pueden llegar a tener diámetros desde 600 hasta 58.000 Km. Como se observa en la figura, los haces satelitales son divididos en celdas, cuyas frecuencias pueden ser reutilizadas en diferentes celdas no adyacentes, según un patrón conforme.

Satélite Simón Bolívar

El Sistema Satelital Simón Bolívar está confor-mado por un satélite de 28 transportadores, 2 estaciones terrenas de control y un tele puerto. Posee dos fases, una de: fabricación, lanzamien-to y desplazamiento a posición orbital final; y otra que incluye: mantenimiento en órbita y manejo de tráfico.

El Satélite Simón Bolívar cuenta con una carga útil de 28 transponedores, pesa aproximada-mente 5.100 kg, mide 3,6 mts de altura, 2,6 en su lado superior y 2,1 mts en su lado inferior. Los brazos o paneles solares miden 31 mts, cada uno de 15,5 mts de largo, gira en una órbita a una altura de 35.786,04 kms. Aproximadamente de la tierra.

Beneficios del proyecto satelital

Educación hasta las regiones más remotas.

Salud hasta las poblaciones que debido a su gran lejanía de los centros poblados principa-les del país, se encuentran desasistidas.

Cubrir las necesidades nacionales de movili-zación de tráfico de telecomunicaciones digi-tales.

Servicios de telefonía, fax, Internet.

Implementar programas de telemedicina, tele educación.

Organizaciones sociales y comunidades.

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Tecnologías de la Comunicación

AUTOR: MARIA JOSE TORREZ

Tecnologías de la comunicación Son los medios que el ser humano ha creado con el fin de hacer más fácil el intercambio de infor-mación con otros seres humanos.

Los primeros soportes de la información y la co-municación, comenzaron desde un simple gra-bado en piedra, pasando por el telégrafo, el facsímil, el teletex, video text, el libro, el teléfo-no, la televisión, hasta llegar a nuestros días donde los mensajes se transmiten a nuestros hogares por medio de la computadora.

El telégrafo

Es un invento del año 1829 cuyo inventor es Samuel Morse (1791-1872), llegó a nuestro país en 1856. La palabra telégrafo proviene de las palabras griegas “Tele” que significa lejos y “grapho” que significa

escribir. Su significado es escribir a distancia. Es considerado como el pionero de las telecomuni-caciones en Venezuela. Consiste en un aparato que envía y recibe señales eléctricas mediante

un código para establecer comunicación con otro aparato telegráfico(a distancia). Este siste-ma era eléctrico y consistía en la transmisión de señales eléctricas a través de un hilo de cobre.

Fue en 1840 cuando Morse patentó su telégrafo eléctrico. En 1886, se conectó con éxito el pri-mer cable telegráfico trasatlántico entre Europa y América. Luego del descubrimiento de la elec-tricidad, se tendieron cables desde un punto hacia otro y una corriente eléctrica fluía o se cortaba mediante un switch o tecla de telégrafo. La corriente eléctrica fue usada para hacer mar-cas en un papel y más tarde fue usada para acti-var un timbre el cual hacía “clicks”. Los tiempos cortos o largos entre los clicks podrían ser inter-pretados como letras mediante el alfabeto Mor-se.

Este revolucionario descubrimiento permitió a las personas comunicarse instantáneamente sobre distancias que hubiesen requerido días o semanas empleando caballos o trenes para lle-var el mensaje. Si bien el telégrafo eléctrico fue el invento más importante del siglo XIX, a fines de éste se hizo posible la comunicación por telé-grafo pero sin usar cables. Este telégrafo marcó el inicio de los sistemas de comunicación inalámbricos tan complejos de la actualidad.

La telegrafía eléctrica

Iniciada en el siglo XVIII, fue durante mucho tiempo una buena alternativa para el correo, ya

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que limitaba su uso a mensajes cortos, pero co-mo intervenían operadores no era posible transmitir información confidencial o secreta. Se utilizaba una codificación del texto a símbolos que pueden llamarse “puntos” y “rayas” eléctri-cos u ópticos, realizada por alguien en forma manual. Sin bien la transmisión de las señales telegráficas ocurría entonces a la misma veloci-dad que las transmisiones de datos con las redes de informática de hoy, la diferencia entre un sistema del siglo pasado y uno de pleno del siglo XXI radica en la cantidad de información que se transmite; antes eran unos cuantos símbolos por minuto, ahora se pueden transmitir millones de símbolos por segundos.

El código Morse es una convención para la re-presentación de letras y números, que puede llevarse a la práctica por medio de pulsaciones eléctricas de diversa longitud, o mediante cual-quier otro tipo de señal mecánica o visual. Para ello se establecen señales de corta duración lla-madas puntos, otras de larga duración designa-das como rayas, y espacios que las separan. La combinación de los tres permite codificar letras y números y crear mensajes.

El código Morse es, según los conceptos moder-nos, la primera versión del sistema de comunica-ciones digitales, cuando a cada “raya” se le asignó un “1” y a cada punto un “0”.

Tipos de telégrafos

1. Telégrafo óptico: Transmitía tan solo el equi-valente a unos dos bits por segundo, entre puestos situados a un máximo de diez kilóme-tros. En la baja tecnología utilizada en su construcción se empleaban, literalmente, pa-los, piedras, metales y algunos rudimentarios instrumentos ópticos para ver a gran distan-cia, las torres de telégrafos ópticos comenza-ron a funcionar a finales del siglo XVII.

2. Telégrafo Eléctrico o Morse: Está constituido

por una estación transmisora y una estación receptora enlazadas ambas mediante una línea constituida por un solo hilo conductor.

3. Telégrafo automático: Este aparato daba una mayor rapidez y calidad de transmisión a los mensajes telegráficos y podía manejar hasta 200 palabras por minuto.

4. Telégrafo marino: Es un sistema de comuni-

cación que mediante combinaciones de ban-deras u otras señales, hechas con arreglo a una clave, que se usa para comunicarse en el mar.

5. Telégrafo náutico: Es un dispositivo para

transmitir órdenes del puente a la sala de máquinas.

El FAX

Es la abreviación de facsimil, a veces llamado

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telecopia, es la transmisión telefónica de mate-rial escaneado impreso, normalmente a un número de teléfono conectado a una impresora o a otro dispositivo de salida. Con respecto a la historia del fax, la primera patente emitida sobre el respecto, data de 1843.

El nombre de fax se corresponde a la abreviatura del latin “fac simile” que significa algo así como “hacer igual” o “hecho igual”. Lo que implica literalmente que el receptor hace una copia del documento del transmisor. Los componentes fundamentales de un fax son el escáner, el mo-dulador telefónico y la impresora. El escáner es el elemento que se emplea para digitalizar la imagen, el módem es el dispositivo electrónico encargado, en el transmisor, de modular la señal eléctrica en base a la digitalización de la imagen mientras que en el receptor realiza la tarea in-versa proporcionando a la impresora los datos que debe imprimir.

El fax es una tecnología monocromática, es de-cir, al escanear una imagen la umbraliza deci-diendo que partes son blancas y que partes son negras, sin considerar colores ni niveles de gris. Cuanto mayor sea la resolución, más densidad de puntos (líneas en realidad) tendremos, y por tanto, más fácil será representar tonalidades de gris variando la densidad de puntos negros sobre el fondo blanco del papel.

Para accionar o enviar un fax, que así se llama al envío de documentos por este medio, debemos contar con hojas de papel. Estas hojas de papel, se colocan en la zona superior de un fax y de manera mecánica, se irán introduciendo dentro de la máquina. El proceso completo, dura al me-nos un minuto, o menos, dependiendo de la máquina. Desde que ingresa hasta que sale la

hoja, la imagen o texto es copiado. Proceso que es enviado usando la línea telefónica, en forma de códigos, a una máquina receptora remota. La cual no es otra cosa, que otro fax. Este aparato receptor, imprimirá una copia del documento que recibe, usando por lo general un papel de tipo especial. Este acto, el de enviar un fax, se puede realizar a cualquier parte del mundo, en la medida que tanto el emisor como el receptor, tengan un aparato de estos.

El fax se utiliza para enviar y recibir imágenes de todo tipo. Se le han integrado luego tecnologías nuevas como un disco duro y un reproductor de semitonos, y tempranamente se anexó a un telé-fono regular. Japón fue el mayor usuario de esta tecnología, implantando tecnologías de punta a este aparato.

Un ordenador con fax/módem y el software adecuado es capaz de emular el funcionamiento de una máquina de fax. En sistemas operativos multitarea como Windows, el programa de re-cepción de transmisión de fax se hace emulando una impresora a la que se puede imprimir desde cualquier aplicación. La recepción de fax siempre requiere de un programa que se ejecute en se-gundo plano “escuchando” el módem en espera de una llamada entrante. Al usarse este sistema Los documentos enviados y/o recibidos pueden almacenarse en el disco duro, los documentos pueden exportarse a formatos gráficos standar y enviarse por correo electrónico y de igual mane-ra se Ahorraría el consumo de papel, ya que los documentos recibidos solo se imprimen si es necesario.

Sin duda, con la llegada de Internet, el fax es menos utilizado que en el pasado, pero todavía es útil para muchos sectores, especialmente te-niendo en cuenta el valor legal que tiene un fax, contrariamente al correo electrónico. Sin aban-donar las ventajas de uno y otro, nacen los servi-cios de fax por Internet que permiten enviar y recibir faxes a través del correo electrónico di-rectamente desde el ordenador. Es muy sencillo, todo se gestiona virtualmente. Se envía el fax a través de operadores que brindan estos servicios

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virtuales, y el destinatario lo recibe ya sea en su fax tradicional de papel o en su fax virtual si lo tiene.

El video text

Haciendo un poco de historia el video text nació en los años 70 en el Reino Unido; se desarrollo un sistema que conjugaba el uso de la televisión con el cable del teléfono, esto con el objetivo inicial de suministrar información general, con-cebida para el ocio o de utilidad para la vida dia-ria, convirtiendo en medios informáticos equipos totalmente integrados en la vida familiar, como son el teléfono y el televisor.

El video text es una aplicación interactiva que permite difundir, a través de una red de teleco-municación, información de forma paginada suministrada por un sistema informático y visua-

lizado sobre un terminal y una línea telefónica. Para el funcionamiento del videotex son precisos cuatro elementos: terminal video text, modem-decodificador, red de transmisión de datos, cen-tro servidor.

El desarrollo tecnológico ha avanzado conside-rablemente en los últimos tiempos y en cuanto a la comunicación se refiere se ha convertido en un importante vehículo para transmitir, inter-cambiar o compartir diferentes cosas como: in-formación, anuncios publicitarios, entreteni-miento, para hacer negocios, a través de los di-ferentes medios que sirven de apoyo según su necesidad (radio, televisión, prensa escrita, In-ternet, video, entre otros.); por su facilidad de divulgación y amplia cobertura hoy en día se han convertido en una herramienta fundamental que nos permite mantenernos informados.es por esto que de una u otra manera estamos inmer-sos en una nueva cultura denominada por algu-nos autores como la “cibercultura”.(Autor: María José Torrez Año 2012).

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Tecnologías Emergentes en Desarrollo

AUTOR: CARLOS EDUARDO MILLAN PEREZ

Tecnologías emergentes o tecnologías conver-gentes son términos usados indistintamente para señalar la emergencia y convergencia de nuevas tecnologías, con potencial de demostrar-se como tecnologías disruptivas. Entre ellas, se encuentran nanotecnología, la biotecnología, las tecnologías de la información y la comunicación, la ciencia cognitiva, la robótica, y la inteligencia artificial.

Aunque las denotaciones exactas de estas ex-presiones son vagas, varios escritores, incluyen-do al empresario informático Bill Joy, han identi-ficado grupos de cada una de estas tecnologías que consideran críticas para el futuro de la humanidad.

Quienes abogan por los beneficios del cambio tecnológico usualmente ven a las tecnologías emergentes y convergentes como una esperanza que ofrecerá la mejora de la condición humana. Sin embargo, algunos críticos de los riesgos del cambio tecnológico, e incluso algunos activistas del transhumanismo como Nick Bostrom, han advertido que algunas de estas tecnologías podr-ían significar un peligro, incluso al punto de amenazar la supervivencia de la humanidad

La nanotecnología

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicada al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micróme-tro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (na-nomateriales). Lo más habitual es que tal mani-pulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo peque-ño 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.

Nano es un prefijo griego que indica una medida (109 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y co-hesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja. La característica fun-damental de nanotecnología es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados. En medicina, el desarrollo especí-fico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fron-teras que separan las diferentes disciplinas han

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empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente.

La biotecnología

Es la tecnología basada en la biología, especial-mente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como bio-logía, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farma-cia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.

Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como “toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos”.

Bioinformática

La Bioinformática es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usan-do técnicas computacionales y hace que sea po-sible la rápida organización y análisis de los da-tos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, “la conceptualización de la bio-logía en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para com-

prender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala.”16 La bioin-formática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotec-nología y la farmacéutica.

Tecnologías de la información

Las tecnologías de la información y la comunica-ción (TIC o bien NTIC para nuevas tecnologías de la información y de la comunicación) agrupan los elementos y las técnicas usados en el tratamien-to y la transmisión de la información, principal-mente la informática, Internet y las telecomuni-caciones.

Las tecnologías

Las TIC conforman el conjunto de recursos nece-sarios para manipular la información: los orde-nadores, los programas informáticos y las redes necesarias para convertirla, almacenarla, admi-nistrarla, transmitirla y encontrarla.

Se puede clasificar las TIC según:

• Las redes. • Los terminales. • Los servicios.

Telefonía fija

El método más elemental para realizar una co-nexión a Internet es el uso de un módem en un acceso telefónico básico. A pesar que no tiene las ventajas de la banda ancha, este sistema ha sido el punto de inicio para muchos internautas y es una alternativa básica para zonas de menor poder adquisitivo.

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Banda ancha

La banda ancha originariamente hacía referencia a una capacidad de acceso a Internet superior al acceso analógico (56 kbps en un acceso telefóni-co básico o 128 kbps en un acceso básico RDSI) Según los países, se encuentran diferentes tec-nologías: la llamada FTTH (fibra óptica hasta el hogar), el cable (introducido en principio por distribución de TV), el satélite, la RDSI (soporta-da por la red telefónica tradicional) y otras en fase de desarrollo. El modelo de desarrollo de la conectividad en cada país ha sido diferente y las decisiones de los reguladores de cada país han dado lugar a diferentes estructuras de mercado.

Telefonía móvil

A pesar de ser una modalidad más reciente, en todo el mundo se usa más la telefonía móvil que la fija. Se debe a que las redes de telefonía móvil son más fáciles y baratas de desplegar. Las redes actuales de telefonía móvil permiten velocidades medias competitivas en relación con las de ban-da ancha en redes fijas: 183 kbps en las redes GSM, 1064 kbps en las 3G y 2015 kbps en las WiFi Las primeras tecnologías que permitieron el acceso a datos, aunque a velocidades modera-

das, fueron el GPRS y el EDGE, ambas pertene-cientes a lo que se denomina 2.5G. Sin embargo, la banda ancha en telefonía móvil empezó con el 3G, que permitía 384 kbps y que ha evoluciona-do hacia el 3.5G, también denominado HSPA (High Speed Packet Access), que permite hasta 14 Mbps de bajada HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) y, teóricamente, 5,76 Mbps de subida si se utiliza a más HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).

Redes de televisión

Actualmente hay cuatro tecnologías para la dis-tribución de contenidos de televisión, incluyen-do las versiones analógicas y las digitales:

• La televisión terrestre, que es el método tra-dicional de transmitir la señal de difusión de televisión, en forma de ondas de radio trans-mitida por el espacio abierto. Este apartado incluiría la TDT.

• La televisión por satélite, consistente en re-transmitir desde un satélite de comunicacio-nes una señal de televisión emitida desde un punto de la Tierra, de forma que ésta pueda llegar a otras partes del planeta.

• La televisión por cable, en la que se transmi-ten señales de radiofrecuencia a través de fi-bras ópticas o cables coaxiales.

• La televisión por Internet traduce los conteni-dos en un formato que puede ser transporta-do por redes IP, por eso también es conocida como Televisión IP.

Redes en el hogar

Cada día son más los dispositivos que se encuen-tran en el interior de los hogares y que tienen algún tipo de conectividad. También los disposi-tivos de carácter personal como el teléfono,

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móvil, PDA... Por este motivo surge la necesidad de las redes del hogar. Estas redes se pueden implementar por medio de cables y también sin hilos.

Los terminales

Actúan como punto de acceso de los ciudadanos a la sociedad de la información y por eso son de suma importancia y son uno de los elementos que más han evolucionado y evolucionan, Las novedades que hacen referencia a la capacidad y a la miniaturización de los dispositivos de alma-cenaje son los que han permitido la creación de un conjunto de nuevos dispositivos portátiles que administren contenidos multimedia, como los reproductores portátiles de MP3 o de vídeo algunos ejemplos de terminales que podemos encontrar en el hogar son los siguientes:

Nueva generación de servicios TIC

La mayor disponibilidad de banda ancha (10 Mbps) ha permitido una mayor sofisticación de la oferta descrita, se puede acceder a la TV digi-tal, vídeo bajo demanda, juegos online, etc La aparición de comunidades virtuales o modelos cooperativos han proliferado los últimos años con la configuración de un conjunto de produc-tos y formas de trabajo en la red, que se han recogido bajo el concepto de Web 2.0. Son ser-vicios donde un proveedor proporciona el sopor-te técnico, la plataforma sobre la que los usua-rios autoconfiguran el servicio. Algunos ejemplos son:

Servicios Peer to Peer (P2P)

Las principales aplicaciones son eMule y Kazaa. La mayor parte de los ficheros intercambiados en las redes P2P son vídeos y audio, en diferen-tes formatos.

Blogs

Un blog, (en español también una bitácora) es un lugar web donde se recogen textos o artícu-los de uno o diversos autores ordenados de más moderno a más antiguo, y escrito en un estilo personal e informal

Comunidades virtuales

Las redes que permiten a los usuarios crear per-files, lista de amigos y amigos de sus amigos. Las más conocidas son MySpace, Facebook, Lin-kedIn, Twitter.

Ciencia cognitiva

Se denomina ciencia cognitiva al estudio inter-disciplinario de cómo la información es repre-sentada y transformada en la mente/cerebro. La naturaleza de las investigaciones cognitivas es necesaria mente transdisciplinaria (es decir, tan-to inter como multidisciplinarias), surgiendo en un primer momento a partir de disciplinas autó-nomas como la lingüística, la psicobiología cogni-tiva y la inteligencia artificial, y añadiéndose en una etapa más reciente la neurociencia y la an-tropología cognitiva. La heurística de las investi-gaciones cognitivas ha sido guiada por preocu-paciones eminentemente filosóficas, a partir de algunas de sus ramas como la lógica, la gnoseo-logía, la epistemología y la filosofía.

Transdisciplinaridad de las ciencias cognitivas

Las ciencias cognitivas son el producto de las

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investigaciones científicas transdisciplinarias entre ciencias y tecnologías como las siguientes:

Ciencias subjetuales

Ciencias que se encargan de modelar objetiva-mente (analítico o experimentalmente) los pro-cesos subjetivos, apelando a la validación inter-subjetiva de la modelación y entre ellas tene-mos:

• Psicología cognitiva • Psicobiología cognitiva. • Psicosociología, • Psicolingüística • Cognición social • Psicología popular • Sociología fenomenológica • Neurofilosofía • Neurofenomenología

Tecnologías subjetuales

Técnicas y procesos basados en modelos tec-nológicos objetivos (validados intersubjetiva-mente), que intervienen y modifican las condi-ciones subjetuales (cognoscibilidad, emotividad, volitividad) de los sujetos.

• Psicologías experimentales aplicadas • Terapias cognitivoconductuales • Psicotécnicas cognitivas para el aprendizaje • Sociocibernética

Ciencias históricosubjetuales

Ciencias que permiten dar cuenta de los distin-tos estados de sujetos humanos en sus contex-tos sociopragmáticos y de sus acciones pasadas, presentes y futuras (énfasis filogénico).

• Sociología • Antropología • Lingüística cognitiva

Ciencias objetuales

Teorías, modelos y sistemas explicativos sobre los encéfalos y sistemas nerviosos de los seres vivos incorporados, así como sus modelaciones artificiales.

• Neurología (neurofisiología, neuroanatomía,

neuroquímica) • Neuropsicología (neuropsicoendocrinología,

neuropsicofarmacología) • Neuroinmunología • Neurolingüística • Neurobiología cognitiva • Ciencias eidéticas • Lógica matemática • Teoría de la computabilidad • Probabilidad bayesiana y diversos lenguajes

artificiales abstractos de fines específicos.

Tecnologías objetuales

El gradual refinamiento de tecnologías objetua-les, de perfil ingenieril, permite diversas aplica-ciones de modelos tecnológicos, sustentados en teorías cognitivas, referidos a la objetualidad natural o artificial. Algunos ejemplos de estas aplicaciones son las siguientes:

• Inteligencia artificial • Lingüística computacional • Programación funcional • Programación lógica • Programación genética • Neurociencia computacional • Neuroimagenería: • Sistemas expertos • Redes neurales artificiales • Visión artificial

(Información recuperada en el mes de Junio 2012 http:// es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog% C3% ADas_emergentes, Autor de este artículo: Carlos E Millán, estudiante de la asignatura Te-leprocesos del 4to semestre en informática).

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La Robótica AUTOR: JOSE LUIS ESCALONA

Historia de la robótica La historia de la robótica va unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descar-gasen del trabajo. El inge-niero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que

construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo, el ajedre-cista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "au-tomática" en relación con la teoría de la automa-tización de tareas tradicionalmente asociadas.

Robótica

La robótica es la rama de la tecnología diferenciada de la telecomunicación (cuya fun-ción es cubrir todas las formas de comunicación a distancia) que se dedica al diseño, cons-trucción, operación, disposi-ción estructural, manufactura

y aplicación de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artifi-cial y la ingeniería de control. Otras áreas impor-tantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados.

Según su cronología

A continuación se presenta la clasificación más común:

1ª Generación. Manipulado-res. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sen-

cillo sistema de control, bien manual, de secuen-cia fija o de secuencia variable.

2ª Generación. Robots de aprendizaje. Repiten una se-cuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El

operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.

3ª Generación. Robots con control sonorizado. El con-trolador es una computado-ra que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

4ª Generación. Robots inte-ligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que env-ían información a la compu-tadora de control sobre el estado del proceso. Esto

permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

Según su arquitectura

La arquitectura, es definida por el tipo de confi-guración general del Robot, puede ser metamór-fica.

El concepto de metamorfismo, de reciente apa-rición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o

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de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dis-positivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coheren-te de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poli articulados, móviles, androides, zo-omórficos e híbridos.

Poliarticulados

Es un grupo donde están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya carac-terística común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructura-

dos para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo se encuentran los manipuladores, los Robots indus-triales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o redu-cir el espacio ocupado en el suelo.

Móviles

Son Robots con grandes ca-pacidades de desplazamien-to, basadas en carros o pla-taformas y dotadas 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 electro-

magnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamen-te, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.

Androides

Son Robots que intentan reproducir total o par-cialmente la forma y el comportamiento cinemá-tica del ser humano. Ac-tualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados

y sin utilidad práctica, y destinados, fundamen-talmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coor-dinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Ro-bot.

Zoomórficos

Los Robots zoomórficos, que considerados en sen-tido no restrictivo podrían incluir también a los an-droides, constituyen una clase caracterizada princi-palmente por sus sistemas

de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conve-niente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no cami-nadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentados efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numerosos y están siendo experimentados en diversos labo-ratorios con vistas al desarrollo posterior de ver-

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daderos vehículos terrenos, piloteando o autó-nomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Ro-bots serán interesantes en el campo de la explo-ración espacial y en el estudio de los volcanes.

Híbridos

Corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya ex-puestas, bien sea por con-junción o por yuxtaposi-

ción. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

Ingeniería artificial

Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inte-ligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes.

Para explicar la defini-ción anterior, entiénda-se a un Agente inteli-gente que permite pen-

sar, evaluar y actuar conforme a ciertos princi-pios de optimización y consistencia, para satisfa-cer algún objetivo o finalidad. De manera más específica la inteligencia artificial es la disciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física produ-cen acciones o resultados que maximizan una medida de rendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y en el conocimiento almacenado en tal arquitectura.

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

También se distinguen varios tipos de procesos válidos para obtener resultados racionales, que

determinan el tipo de agente inteligente. De más simples a más complejos, los cinco principales tipos de procesos son:

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

• Búsqueda del estado requerido en el conjun-to de los estados producidos por las acciones posibles.

• Algoritmos genéticos (análogo al proceso de evolución de las cadenas de ADN).

• Redes neuronales artificiales (análogo al fun-cionamiento 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 ópti-cos en computadoras, tanto como por entradas y salidas de bits de un software y su entorno software.

Categorías de la inteligencia artificial

Sistemas que piensan como humanos: Estos sistemas tratan de emular el pensamien-to humano; por ejem-plo las redes neurona-les artificiales. La au-

tomatización de actividades que vinculamos con procesos de pensamiento humano, actividades como la Toma de decisiones, resolución de pro-blemas, aprendizaje.

Sistemas que actúan co-mo humanos: Estos sis-temas tratan de actuar como humanos; es decir, imitan el comportamien-

to humano; por ejemplo la robótica. El estudio de cómo lograr que los computadores realicen tareas que, por el momento, los humanos hacen mejor.

Sistemas que piensan racionalmente: Es decir,

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con lógica (idealmente), tratan de imitar o emu-lar el pensamiento lógico racional del ser huma-no; por ejemplo los sistemas expertos. El estudio de los cálculos que hacen posible percibir, razo-nar y actuar.

Escuelas de pensamiento

Se divide en dos escuelas de pensamiento:

Inteligencia artificial convencional

Está basada en el análisis formal y estadístico del comportamiento humano ante diferentes pro-blemas:

• Razonamiento basado en casos: Ayuda a to-mar decisiones mientras se resuelven ciertos problemas concretos y aparte de que son muy importantes requieren de un buen fun-cionamiento.

• 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 me-diante inferencia probabilística.

• Inteligencia artificial basada en comporta-mientos: que tienen autonomía y pueden au-toregularse y controlarse para mejorar.

• Smart process management: facilita la toma de decisiones complejas, proponiendo una solución a un determinado problema al igual que lo haría un especialista en la actividad.

Inteligencia artificial computacional

Implica desarrollo o aprendizaje interactivo (por ejemplo, modificaciones interactivas de los

parámetros en sistemas conexionistas). El aprendizaje se realiza basándose en datos empí-ricos.

La inteligencia artificial y los sentimientos

Se puede englobar a esta ciencia como la encar-gada de imitar una persona, y no su cuerpo, sino imitar al cerebro, en todas sus funciones, exis-tentes en el humano o inventadas sobre el desa-rrollo de una máquina inteligente.

A veces, aplicando la definición de Inteligencia Artificial, se piensa en máquinas inteligentes sin sentimientos, que «obstaculizan» encontrar la mejor solución a un problema dado. Muchos pensamos en dispositivos artificiales capaces de concluir miles de premisas a partir de otras pre-misas dadas, sin que ningún tipo de emoción tenga la opción de obstaculizar dicha labor.

En esta línea, hay que saber que ya existen sis-temas inteligentes. Capaces de tomar decisiones «acertadas».

Aunque, por el momento, la mayoría de los in-vestigadores en el ámbito de la Inteligencia Arti-ficial se centran sólo en el aspecto racional, mu-chos de ellos consideran seriamente la posibili-dad de incorporar componentes «emotivos» como indicadores de estado, a fin de aumentar la eficacia de los sistemas inteligentes.

Particularmente para los robots móviles, es ne-cesario que cuenten con algo similar a las emo-ciones con el objeto de saber en cada instante y como mínimo qué hacer a continuación.