revista de tecnología

Bogotá D.C., Colombia • [email protected] • Volumen 6 Número 1 • Enero a Junio de 2007

UNIVERSIDAD EL BOSQUE

RECTORDr. Jaime Escobar Triana

VICERRECTOR ACADÉMICODr. Erix Bozón Martínez

VICERRECTOR ADMINISTRATIVODr. Carlos Felipe Escobar Roa

SECRETARÍA GENERALDr. Luis Arturo Rodríguez

DECANO FACULTADINGENIERÍA DE SISTEMAS

Ing. Jairo Hernán Barragán Gó[email protected]

DIRECTORA DE INVESTIGACIONESFACULTAD DE INGENIERÍA

Ing. Giovanna [email protected]

SECRETARIO ACADÉMICOIng. Hernando Ramírez Llinas

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DIRECTOR ÁREA BÁSICALic. Marlene Garzón

[email protected]

DIRECTOR ÁREA PROFESIONALIng. Carlos Ortiz Buitrago

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DIRECTOR ÁREADE TELECOMUNICACIONESIng. Carlos Fernando Varela Pérez

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DIRECTORA ÁREA LABOR SOCIALDra. Sandra Angarita

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DIRECTOR REVISTA DE TECNOLOGÍADr. Saudiel O. López Cruz

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COMITÉ EDITORIALIng. Jairo Barragán G. - Universidad El BosqueIng. Liliana Buitrago - Universidad El BosqueDr. César A. Mendoza - Universidad Nacional

Dr. Saudiel O. López C. - Universidad El BosqueDr. Oswaldo J. Gómez Díaz - Universidad Nacional

Revista de TecnologíaFacultad de Ingeniería de Sistemas

ISSN 1692-1399Volumen 6 Número 1

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OBJETIVOS Y ALCANCE:

La REVISTA DE TECNOLOGÍA es una publicación que actúa como foro de investigaciones sobre las tecnologías de información, las interrelaciones de la tecnología informática con las organizaciones y con las prácticas y políticas de gestión. La REVISTA DE TECNOLOGÍA convoca a un amplio rango de análisis sobre estas interrelaciones y los cuestionamientos críticos sobre ellas desde la Medicina, Filosofía, Antropología, Derecho, Auditoría, Psicología, Sociología, Trabajo Social y otras ciencias sociales y exactas, incluyendo investigaciones y estudios teóricos, empíricos, analíticos e interpretativos. Su objetivo principal es acerca de las tecnologías de información, sus fundamentos teóricos, su práctica, evaluación y la exploración y comprensión de la relación de la tecnología informática con otras disciplinas incluyendo, pero sin restringirse a, la Medicina, la Gestión (Management), Matemáticas, Física, Filosofía, Antropología, Derecho, Auditoría, Psicología, Sociología y Trabajo Social, analizando el impacto de la tecnología informática sobre la ética, los derechos individuales, la transferencia de tecnología informática a las organizaciones y sobre los conceptos cambiantes de la gestión, la auditoría, el bienestar de las personas y la viabilidad de las organizaciones.

La REVISTA DE TECNOLOGÍA viene a mejorar las comunicaciones entre la Universidad, las Organizaciones en general y las Empresas en particular. La tecnología informática moldea y es moldeada por, afecta y es afectada por aspectos económicos, políticos y sociales de las organizaciones en los sectores financiero, de servicios, educación, salud e industrial de origen privado o gubernamental. A su turno, las organizaciones experimentan el reto de la globalización, el fenómeno de la transmundialización y la necesidad de estandarizar para responder la demanda del mercado y a la vez adicionar características de diferenciación para ser competitivas.

© Todos los derechos reservados. Se requiere permiso para reproducir, almacenar en un sistema de recuperación en cualquier forma o por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotocopiado, grabado o por cualquier forma de todo o parte de esta Revista de Tecnología. Contáctenos para atender cualquier inquietud: Universidad El Bosque - Facultad de Ingeniería de Sistemas, Transversal 7 B Bis 132-11 Edificio El Campito, Bogotá D.C., Colombia. e-mail: [email protected].

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La REVISTA DE TECNOLOGÍA ISSN 1692-1399 lo invita a dirigir sus órdenes publicitarias a la correo electrónico [email protected] o a la siguiente dirección geográfica: Orlando López - Facultad de Ingeniería de Sistemas, Transversal 7 B Bis 132-11 Edificio El Campito, Bogotá D.C., Colombia.

Aunque todos los anuncios y demás contenidos de la revista dicen estar conforme a estándares éticos, por su inclusión en esta publicación, el anunciante declara que la responsabilidad por perjuicios o daños a personas o propiedades como resultado de la calidad o fiabilidad de los productos, la negligencia u otra forma, cualquier uso u operación de los métodos, productos, instrucciones o ideas contenidas en el material corresponde enteramente a su responsabilidad.

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AIMS AND SCOPE

JOURNAL OF TECHNOLOGY is a journal offering a forum for research on information technologies, the interrelationship between information technologies, organisations and management practices and policies. JOURNAL OF TECHNOLOGY invites a broad range of analyses of these interrelations as well as critical questioning of them from such a knowledge fi elds as Medicine, Philosophy, Anthropology, Law, Auditing, Psychology, Sociology, Social Work and any other social or exact science, including theoretical, empirical, analytical and interpretative studies and action research. Its special concern is on information technologies, its theoretical foundation, practice, assessment, exploring and understanding the relationship between information technology to other disciplines including, but not limited to, medicine, management, Mathematics, Physics, Philosophy, Anthropology, Law, Auditing, Psychology, Sociology, Social Work, analyzing the impacts of information technologies on ethics, individual rights, technology transfer into organisations and changing concepts on management, auditing, people well-being and organisations viabilityy.

JOURNAL OF TECHNOLOGY comes to improve communications between University, organisations in general and business in particular. Information technology shapes and is shaped by, affects and is affected by economic, political and social affairs across organisations in fi nancial, service, education, health and industrial sectors either of private or governmental origin. In turn, organisations are being challenged by globalization, the trans-world phenomena and the need to be standardized to attend the demand from the market and, at the same time, to add differential characteristics to be competitive.

© All rights reserved. Permission of the publisher is required to reproduce, store in a retrieval system in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise of all or any part of this Journal of Technology. Contact the publisher for any request El Bosque University Information Systems Engineering Faculty, Transversal 7 B Bis 132-11 Edificio El Campito, Bogotá D.C., Colombia, e-mail:[email protected].

SUBSCRIPTIONS AND ADVERTISING

Revista de Tecnologia - Journal of Technology ISSN 1692-1399 is published on a semester basis by El Bosque University, Please direct inquiries regarding the placing of advertising in this journal to Orlando Lopez, El Bosque University Information Systems Engineering Faculty Transversal 7 B Bis 132-11, Bogotá, Colombia. Phone (57 1) 520 4018. e-mail: [email protected]. Both Institutional and individual subscriptions are welcome. Inside Colombia by phone call, outside Colombia besides phone call fax (57 1)625 20 30 or e-mail [email protected].

Although all advertising and further contents is expected to conform to ethical standards, inclusion in this publication does not constitute a guarantee or endorsement of the quality or value of such productd or the claims made of it by its manufacturer. No responsibility is assumed by the Publisher for any injury and/or damage to persons or property as a matter of products liability, negligence or otherwise, or form any use or operation of any methods, products, instructions or ideascontained in the material herein.

© De cada texto su Autor.© 2007 Universidad El BosqueEdiciones El Bosque • Transversal 7 B Bis 132-11PBX: 633 1368 - 633 1320 Fax: 625 2030.Facultad de Ingeniería de SistemasTel.: 520 4018Página web: www.sistemasunbosque.edu.co Link: Revista.e-mail: [email protected]á, D.C., Colombia.ISSN 1692-1399Diseño de Portada:Andrea OsorioDiagramación:Centro de Diseño • Universidad El Bosque.PBX: 648 9000 Ext.: 311-322Impresión:

Bogotá D.C., ColombiaJunio de 2007

ContenidoCon este número conmemoramos tres décadas de la fundación de la Universidad El Bosque. Además de su prestigiosa Facultad de Medicina cuenta ahora con más facultades y r e cono c idos p rog r a ma s de postgrado, comprometidos con la investigación y la producción académica.

Editorial

“Posibilidad de la Investigación Académica en Universidades de países en Desarrollo.” Treinta años comprometidos con educación de calidad y alta tecnología para la construcción de un país más competente y competitivo. _________________Orlando López Cruz.

INVESTIGACIONES Y AVANCES

Distribución y localización de fragmentos en una base de datos distribuida mediante el uso de algoritmos genéticos. ___________________________________________Luis Miguel Beltrán Sierra.Juan Carlos Villamizar Perdomo.

Software de planificación para generación dinámica de nodos de un cluster en Linux. César Eduardo Guzmán González, IS.Daniel Burbano, McpE.

Diseño del prototipo de un Sistema Multiagente Tutor Virtual. __________________Edward Alexander Duque Tamayo.

Software para el procesamiento digital de imágenes médicas radiográficas en Java™. ______________________________________________________________Jessie Alejandro Palacios Sarmiento.

Sistema experto de predicción de cáncer prostático a través de muestras de sangre por examen de Antígeno Prostático Específico. ______________________________Andrés Leonardo Corredor Mahecha.

NOTA DE RESPONSABILIDADLa Revista de Tecnología de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque, es una publicación abierta a todas las opiniones e intereses académicos. En ese sentido, la responsabilidad sobre los contenidos del material presentado es de responsabilidad exclusiva de sus autores.

AIMS AND SCOPE

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JOURNAL OF TECHNOLOGY comes to improve communications between University, organisations in general and business in particular. Information technology shapes and is shaped by, affects and is affected by economic, political and social affairs across organisations in fi nancial, service, education, health and industrial sectors either of private or governmental origin. In turn, organisations are being challenged by globalization, the trans-world phenomena and the need to be standardized to attend the demand from the market and, at the same time, to add differential characteristics to be competitive.

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© De cada texto su Autor.© 2007 Universidad El BosqueEdiciones El Bosque • Transversal 7 B Bis 132-11PBX: 633 1368 - 633 1320 Fax: 625 2030.Facultad de Ingeniería de SistemasTel.: 520 4018Página web: www.sistemasunbosque.edu.co Link: Revista.e-mail: [email protected]á, D.C., Colombia.ISSN 1692-1399Diseño de Portada:Andrea OsorioDiagramación:Centro de Diseño • Universidad El Bosque.PBX: 648 9000 Ext.: 311-322Impresión:

Bogotá D.C., ColombiaJunio de 2007

ContenidoCon este número conmemoramos tres décadas de la fundación de la Universidad El Bosque. Además de su prestigiosa Facultad de Medicina cuenta ahora con más facultades y r e cono c idos p rog r a ma s de postgrado, comprometidos con la investigación y la producción académica.

Editorial

“Posibilidad de la Investigación Académica en Universidades de países en Desarrollo.” Treinta años comprometidos con educación de calidad y alta tecnología para la construcción de un país más competente y competitivo. _________________Orlando López Cruz.

INVESTIGACIONES Y AVANCES

Distribución y localización de fragmentos en una base de datos distribuida mediante el uso de algoritmos genéticos. ___________________________________________Luis Miguel Beltrán Sierra.Juan Carlos Villamizar Perdomo.

Software de planificación para generación dinámica de nodos de un cluster en Linux. César Eduardo Guzmán González, IS.Daniel Burbano, McpE.

Diseño del prototipo de un Sistema Multiagente Tutor Virtual. __________________Edward Alexander Duque Tamayo.

Software para el procesamiento digital de imágenes médicas radiográficas en Java™. ______________________________________________________________Jessie Alejandro Palacios Sarmiento.

Sistema experto de predicción de cáncer prostático a través de muestras de sangre por examen de Antígeno Prostático Específico. ______________________________Andrés Leonardo Corredor Mahecha.

NOTA DE RESPONSABILIDADLa Revista de Tecnología de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad El Bosque, es una publicación abierta a todas las opiniones e intereses académicos. En ese sentido, la responsabilidad sobre los contenidos del material presentado es de responsabilidad exclusiva de sus autores.

Desde esta sección la REVISTA DE TECNOLOGÍA hace un llamado a la comunidad a escribir artículos a ser publicados en siguientes números. Una forma de desarrollo de nuestras profesiones es la publicación de documentos que reportan nuestras actividades en algún campo. Son aceptados artículos correspondientes a investigaciones originales e inéditas, revisión de artículos y de productos de software y hardware. Casos de estudio con su soporte teórico, ensayos y artículos en tópicos técnicos, pedagógicos, académicos, administrativo y, en general, material de importancia para el desarrollo de las Ciencias de la Computación y de su interrelación con otras áreas del conocimiento.

Los artículos deben ser enviados a la dirección e-mail: [email protected]. En el asunto (subject) del mensaje indicar «Artículo para publicar» y como anexo un archivo en Microsoft Word, con las siguientes características: Los márgenes superior, inferior e izquierdo de 4 cm. El márgen derecho de 3cm. Preferiblemente tipo de letra Arial tamaño 12. Párrafos con interlineado 1.5. En caso de contener gráficos o imágenes, estas deben -además de estar incrustadas en el texto- venir en un archivo aparte anexo. En general, las publicaciones son temas de interés e investigación de los autores, de aspectos de su trabajo o campo de investigación. Se recomienda a los autores acompañar sus archivos con una carta de presentación donde manifiestan que no están considerando publicar el documento en otra revista y cediendo los derechos de autor.Se confirmará recibo de los archivos por el mismo medio.

El envío de un manuscrito no obliga a la revista ni la compromete a la publicación. El archivo debe contener las siguientes partes.

1. TÍTULO: Se sugiere un título breve pero a la vez descriptivo.

2. AUTOR: Indicar nombre, apellido.

3. RESUMEN en castellano y ABSTRACT en inglés: en el que en un párrafo (máximo 2 párrafos o 150 palabras) se resume el tema del artículo, se presenta el punto de partida, el punto de finalización (de la investigación, experimento o ejercicio) y una lista de los medios utiliza dos (Tipos de laboratorio, ubicación geográfica, entre otros) cuando aplique.

4. PALABRAS CLAVE: Corresponde a los conceptos clave, llaves de búsqueda que permiten clasificar en forma automática los contenidos del artículo, no más de cinco por favor.

INVITACIÓN A ESCRIBIR ARTÍCULOS

ADVERTENCIA: Todos los artículos enviados son evaluados por pares. Por tanto, los autores aceptan explícitamente, con el envío del artículo, que su trabajo solo será publicado si cumple con los OBJETIVOS y ALCANCE de esta Revista, así como con los requisitos formales y políticas editoriales.

5. INTRODUCCIÓN: Debe contener los aspectos que motivaron la investigación, los métodos utilizados, el objetivo de la investigación y una breve reseña de los resultados obtenidos.

6. DESARROLLO TEMÁTICO: Es uno o más subtítulos que describen el método utilizado, las referencias a los productos de hardware y software utilizados, el marco teórico, los resultados obtenidos y las restricciones que existieron dentro del tema desarrollado. A partir del título de la Introducción, todos los títulos deben ir numerados consecutivamente en formato arábigo. Si aparecen referencias a las fuentes, estas deben ir en forma consecutiva entre paréntesis cuadrados. Si usa imágenes o fotografías por favor incluir el nombre y la fuente.

7. DISCUSIÓN/CONCLUSIÓN: En esta sección se confrontan los resultados con el marco teórico para establecer coincidencias, diferencias y aspectos sin resolver. En esta sección deben aparecer los puntos que pueden generar nuevas actividades de investigación. Una vez planteada la discusión, enuncie las conclusiones deriva das de las observaciones. Señale las perspectivas futuras que el tema permita explorar en futuras investigaciones.

8. REFERENCIAS: Corresponde a las referencias a libros, publicaciones periódicas e incluso URLs de instituciones en la Web. En este último caso es importante señalar URLs correspondientes a entidades cuya permanencia permita la recuperación de la referencia. La lista debe estar ordenada en forma lexicográfica por autor y precedida de un número arábigo que las enumera a partir del número 1. Este es el número que se anotará como referencia dentro del texto. En esta lista deben aparecer relacionados solamente documentos que hayan sido referenciados dentro del texto del artículo.

9. PRESENTACIÓN DEL AUTOR: En pocas palabras indicar su posición académica, institución a la que está vinculado, profesión, intereses e indicar si ha recibido financiación para realización del trabajo del que se presenta el informe.

Para obtener una plantilla con el formato para escribir artículos consulte la página web:Www.sistemasunbosque.edu.co, link: revista, link: formato de artículos.

Editorial

“Posibilidad de la Investigación Académica en Universidades de países en Desarrollo.”

Treinta años comprometidos con educación de calidad y alta tecnología para la construcción de un país más competente y competitivo.

Cuando Francisco José de Caldas (1768 - 1816), quien fue fusilado en la cúspide de la madurez de su producción científica por el régimen colonial de la corona española en las tierras de la Nueva Granada, adelantó sus investigaciones, no se disponía de elementos tecnológicos avanzados, como los de comienzos del actual siglo XXI, que apoyaran sus agudas observaciones botánicas, astronómicas y geográficas. En el desarrollo de la Expedición Botánica, con la colaboración de intelectuales como Alexander Von Humboldt (1769 - 1859) [5], el sabio Caldas no sólo parece haber tomado en cuenta el contexto histórico, político y cultural sino también tomó cuidado de expresar el conocimiento construido localmente en términos del lenguaje científico vigente.

Cabe relatar que el momento histórico del intelectual Caldas estaba dominado por la urgente necesidad de la corona española de reprimir la tendencia de sus colonias -desde finales del siglo XVIII- hacia la búsqueda de una administración autónoma -libre de la permanente y descontextualizada administración peninsular y que se materializó en la fuerte represión militar iconizada en nuestra historiografía por Pablo Morillo [4]. Este escenario dista bastante del sosegado -y hasta despreocupado- medio en el que concebimos, en nuestros imaginarios contemporáneos, lo que debe ser el entorno de trabajo de la investigación científica.

Debería ser claro que el investigador académico está inmerso en una realidad temporal concreta que involucra componentes culturales, elementos históricos, características sociales y, por lo menos, un contexto económico. “Para la élite neogranadina la cartografía fue un poderoso instrumento en la realización de proyectos. El conocimiento de las vías de comunicación, por ejemplo, les permitió buscar maneras de integrar las regiones dentro de un orden económico y político”[4]. Es decir, la realidad que experimentó Caldas exhibía una complejidad que no es ajena a ningún intelectual de cualquier punto del planeta o de cualquier momento en la historia, entendiendo por complejidad “la propiedad de un sistema de ser capaz de adoptar un gran número de estados o de comportamientos” [2]. No obstante, un individuo en particular - que está sujeto, una vez más, a una realidad compleja- a lo sumo percibe una porción de la dicha realidad a través de construcciones mentales, llamadas modelos, y que sólo incluye una cantidad de variables varios órdenes menor que los que presenta la realidad observada.

Desde este punto de vista, la epistemología antecede y determina a la ontología, puesto que declaramos la incapacidad de que un solo observador pueda conformar un modelo exhaustivo de la realidad. Algo así como la generalización del principio de incertidumbre de Werner Karl Heisenberg (1901 -1976), “incluso los modelos de datos sensoriales que nos aportan nuestros órganos de percepción son simplemente construcciones limitadas por el aparato fisiológico que los produce” [2]. Por tanto, la observación -de la cual provienen los modelos- es un fenómeno eminentemente subjetivo, por lo cual no se puede predicar sobre la bondad sino sobre la utilidad de un modelo.

Esto permite explicar por qué las investigaciones académicas realizadas por intelectuales foráneos u organismos extranjeros pueden tener una utilidad restringida o distinta a la que representaría una investigación efectuada por observadores locales o involucrados en el contexto específico. También permite

Saudiel O.López Cruz

Desde esta sección la REVISTA DE TECNOLOGÍA hace un llamado a la comunidad a escribir artículos a ser publicados en siguientes números. Una forma de desarrollo de nuestras profesiones es la publicación de documentos que reportan nuestras actividades en algún campo. Son aceptados artículos correspondientes a investigaciones originales e inéditas, revisión de artículos y de productos de software y hardware. Casos de estudio con su soporte teórico, ensayos y artículos en tópicos técnicos, pedagógicos, académicos, administrativo y, en general, material de importancia para el desarrollo de las Ciencias de la Computación y de su interrelación con otras áreas del conocimiento.

Los artículos deben ser enviados a la dirección e-mail: [email protected]. En el asunto (subject) del mensaje indicar «Artículo para publicar» y como anexo un archivo en Microsoft Word, con las siguientes características: Los márgenes superior, inferior e izquierdo de 4 cm. El márgen derecho de 3cm. Preferiblemente tipo de letra Arial tamaño 12. Párrafos con interlineado 1.5. En caso de contener gráficos o imágenes, estas deben -además de estar incrustadas en el texto- venir en un archivo aparte anexo. En general, las publicaciones son temas de interés e investigación de los autores, de aspectos de su trabajo o campo de investigación. Se recomienda a los autores acompañar sus archivos con una carta de presentación donde manifiestan que no están considerando publicar el documento en otra revista y cediendo los derechos de autor.Se confirmará recibo de los archivos por el mismo medio.

El envío de un manuscrito no obliga a la revista ni la compromete a la publicación. El archivo debe contener las siguientes partes.

1. TÍTULO: Se sugiere un título breve pero a la vez descriptivo.

2. AUTOR: Indicar nombre, apellido.

3. RESUMEN en castellano y ABSTRACT en inglés: en el que en un párrafo (máximo 2 párrafos o 150 palabras) se resume el tema del artículo, se presenta el punto de partida, el punto de finalización (de la investigación, experimento o ejercicio) y una lista de los medios utiliza dos (Tipos de laboratorio, ubicación geográfica, entre otros) cuando aplique.

4. PALABRAS CLAVE: Corresponde a los conceptos clave, llaves de búsqueda que permiten clasificar en forma automática los contenidos del artículo, no más de cinco por favor.

INVITACIÓN A ESCRIBIR ARTÍCULOS

ADVERTENCIA: Todos los artículos enviados son evaluados por pares. Por tanto, los autores aceptan explícitamente, con el envío del artículo, que su trabajo solo será publicado si cumple con los OBJETIVOS y ALCANCE de esta Revista, así como con los requisitos formales y políticas editoriales.

5. INTRODUCCIÓN: Debe contener los aspectos que motivaron la investigación, los métodos utilizados, el objetivo de la investigación y una breve reseña de los resultados obtenidos.

6. DESARROLLO TEMÁTICO: Es uno o más subtítulos que describen el método utilizado, las referencias a los productos de hardware y software utilizados, el marco teórico, los resultados obtenidos y las restricciones que existieron dentro del tema desarrollado. A partir del título de la Introducción, todos los títulos deben ir numerados consecutivamente en formato arábigo. Si aparecen referencias a las fuentes, estas deben ir en forma consecutiva entre paréntesis cuadrados. Si usa imágenes o fotografías por favor incluir el nombre y la fuente.

7. DISCUSIÓN/CONCLUSIÓN: En esta sección se confrontan los resultados con el marco teórico para establecer coincidencias, diferencias y aspectos sin resolver. En esta sección deben aparecer los puntos que pueden generar nuevas actividades de investigación. Una vez planteada la discusión, enuncie las conclusiones deriva das de las observaciones. Señale las perspectivas futuras que el tema permita explorar en futuras investigaciones.

8. REFERENCIAS: Corresponde a las referencias a libros, publicaciones periódicas e incluso URLs de instituciones en la Web. En este último caso es importante señalar URLs correspondientes a entidades cuya permanencia permita la recuperación de la referencia. La lista debe estar ordenada en forma lexicográfica por autor y precedida de un número arábigo que las enumera a partir del número 1. Este es el número que se anotará como referencia dentro del texto. En esta lista deben aparecer relacionados solamente documentos que hayan sido referenciados dentro del texto del artículo.

9. PRESENTACIÓN DEL AUTOR: En pocas palabras indicar su posición académica, institución a la que está vinculado, profesión, intereses e indicar si ha recibido financiación para realización del trabajo del que se presenta el informe.

Para obtener una plantilla con el formato para escribir artículos consulte la página web:Www.sistemasunbosque.edu.co, link: revista, link: formato de artículos.

Editorial

“Posibilidad de la Investigación Académica en Universidades de países en Desarrollo.”

Treinta años comprometidos con educación de calidad y alta tecnología para la construcción de un país más competente y competitivo.

Cuando Francisco José de Caldas (1768 - 1816), quien fue fusilado en la cúspide de la madurez de su producción científica por el régimen colonial de la corona española en las tierras de la Nueva Granada, adelantó sus investigaciones, no se disponía de elementos tecnológicos avanzados, como los de comienzos del actual siglo XXI, que apoyaran sus agudas observaciones botánicas, astronómicas y geográficas. En el desarrollo de la Expedición Botánica, con la colaboración de intelectuales como Alexander Von Humboldt (1769 - 1859) [5], el sabio Caldas no sólo parece haber tomado en cuenta el contexto histórico, político y cultural sino también tomó cuidado de expresar el conocimiento construido localmente en términos del lenguaje científico vigente.

Cabe relatar que el momento histórico del intelectual Caldas estaba dominado por la urgente necesidad de la corona española de reprimir la tendencia de sus colonias -desde finales del siglo XVIII- hacia la búsqueda de una administración autónoma -libre de la permanente y descontextualizada administración peninsular y que se materializó en la fuerte represión militar iconizada en nuestra historiografía por Pablo Morillo [4]. Este escenario dista bastante del sosegado -y hasta despreocupado- medio en el que concebimos, en nuestros imaginarios contemporáneos, lo que debe ser el entorno de trabajo de la investigación científica.

Debería ser claro que el investigador académico está inmerso en una realidad temporal concreta que involucra componentes culturales, elementos históricos, características sociales y, por lo menos, un contexto económico. “Para la élite neogranadina la cartografía fue un poderoso instrumento en la realización de proyectos. El conocimiento de las vías de comunicación, por ejemplo, les permitió buscar maneras de integrar las regiones dentro de un orden económico y político”[4]. Es decir, la realidad que experimentó Caldas exhibía una complejidad que no es ajena a ningún intelectual de cualquier punto del planeta o de cualquier momento en la historia, entendiendo por complejidad “la propiedad de un sistema de ser capaz de adoptar un gran número de estados o de comportamientos” [2]. No obstante, un individuo en particular - que está sujeto, una vez más, a una realidad compleja- a lo sumo percibe una porción de la dicha realidad a través de construcciones mentales, llamadas modelos, y que sólo incluye una cantidad de variables varios órdenes menor que los que presenta la realidad observada.

Desde este punto de vista, la epistemología antecede y determina a la ontología, puesto que declaramos la incapacidad de que un solo observador pueda conformar un modelo exhaustivo de la realidad. Algo así como la generalización del principio de incertidumbre de Werner Karl Heisenberg (1901 -1976), “incluso los modelos de datos sensoriales que nos aportan nuestros órganos de percepción son simplemente construcciones limitadas por el aparato fisiológico que los produce” [2]. Por tanto, la observación -de la cual provienen los modelos- es un fenómeno eminentemente subjetivo, por lo cual no se puede predicar sobre la bondad sino sobre la utilidad de un modelo.

Esto permite explicar por qué las investigaciones académicas realizadas por intelectuales foráneos u organismos extranjeros pueden tener una utilidad restringida o distinta a la que representaría una investigación efectuada por observadores locales o involucrados en el contexto específico. También permite

Saudiel O.López Cruz

6 Universidad El Bosque - Facultad de Ingeniería de Sistemas

explicar por qué un fenómeno tipificado o nombrado de la misma manera -pero sucede en distintos lugares geográficos- es observado de distinta manera. Por ejemplo, el desplazamiento forzado en Colombia es distinto al desplazamiento forzado en países del oriente próximo, sin desconocer que es posible hallar características en común.

En consecuencia, la investigación académica en países en desarrollo no sólo es válida sino necesaria. Y no sólo es necesaria sino posible. Dicha posibilidad se concreta evitando la trampa de la autocensura [3] orientando los esfuerzos al cuestionamiento sobre la coherencia y consistencia del modelo de la realidad observada.

La enorme variedad del ejercicio epistemológico puede atenuarse mediante el trabajo académico en equipo, asunto este que no es una novedad del siglo XX, pues ya Caldas lo hacía: “Los mapas de Caldas -como los de cualquier cartógrafo- no pueden ser el resultado exclusivo de sus propias observaciones; era necesario que trabajara sobre cartas, tablas astronómicas y mediciones anteriores” [6], y desde la academia actual -que es lo que nos preocupa de inmediato, pero no es lo único que nos debe ocupar- la investigación debe incluir al estudiante, mas no como aprendiz pasivo, sino como co-gestor principiante de resultados académicos. Sólo que este cambio de frente no empieza en el estudiante sino que el profesor de educación superior debe asumir una posición crítica frente al conservadurismo pedagógico, que es indiferente al fracaso académico, para revertir los efectos negativos, “la monótona uniformidad de la enseñanza que suelen implementar muchos profesores universitarios para todos los grupos posibles termina convirtiéndose en una pedagogía rígida plena de poderes y controles explícitos. Esta perspectiva va, generalmente, acompañada de un desinterés por los problemas académicos y personales de los estudiantes por tratarse éstos de historias ajenas en su quehacer” [1].

Un camino posible y vinculante, que además concuerda con la perspectiva epistemológica antes citada, es que cada docente lidere una propuesta de investigación -necesariamente enmarcada en sesgos sociales, históricos, políticos y económicos- en la que se recorra una trayectoria en compañía de estudiantes, no sólo en trabajos de grado o proyectos de graduación sino -especialmente- desde su asignatura, desde el desarrollo de su materia a cargo, como integrantes de un grupo de investigación de su Facultad, asumiéndolo como una vocación: “Cuando la sabiduría entre en tu corazón y la ciencia fuere grata a tu alma, la prudencia vigilará sobre ti, la inteligencia te custodiará para librarte del mal camino” (Proverbios 2:10-12).

Quizás hoy no estemos mucho mejor que el sabio Caldas, en lo que respecta a los contextos políticos, pero en cambio contamos con la experiencia que recorrió aquel magno intelectual que -tal vez- nos dice con su vida que la única forma de investigar en un país en desarrollo es emprender el camino de la investigación dentro de las restricciones de la realidad inmediata perceptible -o de la comprensión de ella-, como lo hicieron los fundadores de la Universidad El Bosque hace treinta años, visionarios y pioneros de la educación de alta calidad unida a la tecnología de distintos frentes que permite brindar un aporte real para la conformación de un país más competente y competitivo.

Saudiel O. López CruzDirectore-mail: [email protected]

REFERENCIAS

[1] DIAZ VILLA, Mario, (2000), La formación de profesores en la educación superior colombiana: Problemas, conceptos, políticas y estrategias, Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación Superior ICFES, Bogotá.[2] ESPINOSA, Ángela, (2001), Una visión cibernética de las organizaciones sociales, en: Andrade Hugo, Dyner Isaac, Espinosa Ángela, López, Hernán, Sotaquirá, Ricardo, Pensamiento Sistémico: Diversidad en búsqueda de Unidad, Ed. Universidad Industrial de Santander UIS, Bucaramanga, pp.99-168.[3] LÓPEZ CRUZ, Orlando, (2004), La investigación como agente de renovación de paradigmas, en Revista de Tecnología, Vol.3, No.3, Enero a Junio de 2.004, Universidad El Bosque, Bogotá, pp.53-57.[4] LÓPEZ JERÉZ, Mabel Paola, (2007), Aparecen los mapas ocultos de Caldas, en Nota Uniandina, No. 21, Abril de 2.007, Universidad de los Andes, Bogotá, pp.50-53.[5] NIETO OLARTE, Mauricio, (2006), Remedios para el imperio, 2ª.ed., Ed. Uniandes, Bogotá.[6] NIETO OLARTE, Mauricio, (2007), Orden natural y orden social, Ed. Uniandes, Bogotá.

Distribución y localización de fragmentos en una base de datos distribuida mediante el uso de algoritmos genéticos

Luis Miguel Beltrán SierraJuan Carlos Villamizar Perdomo

Resumen

La distribución óptima de fragmentos en un sistema de datos distribuido o base de datos distribuida constituye un problema. Este tipo de problema, dada su complejidad computacional (tiempo de computación) no puede ser t ratado con métodos de programación lineal convencionales.

En este artículo se muestra una aproximación a su solución mediante el uso de técnicas metaheurísticas, en concreto, algoritmos genéticos. Se parte del análisis de las variables implícitas en el problema, se deduce luego un modelo matemático para la estimación de costos de una distribución, el cual converge en una función de costos. Se diseña y programa un algoritmo genético que, tomando la información del sistema y evaluando la función de costos, encuentre las distr ibuciones que resulten más económicas.

Pa labras c l aves : A lg o r i t m o , Co m p l e j i d a d Computacional, Máquina de Turing, Problema Tipo, Metaheurísticas, Computación Evolutiva, Algoritmo Genético, Fragmentación.

Abstract

The optimal fragment distribution in a data system distributed or distributed database represents a problem. This kind of problem, given its computational complexity (time of computation) cannot be treated with conventional methods of linear programming. In this article is shown an approach to the solution to this problem by means of metaheurístics techniques, in particular, genetic algorithms. It begins with the analysis of the implicit variables in the problem; the mathematical model is deduced for the estimation of costs of a distribution that converges in a function of cost. A genetic algorithm is designed and programmed to taking the information from the system and evaluate the function of costs, finding the distributions that are more economical.

Key words: Algorithm, Computational Complexy, Turing Machine, Problem Type, Metaeuristhics, Evolutive Computation, Genetic Algorithm, Fragmentation.

explicar por qué un fenómeno tipificado o nombrado de la misma manera -pero sucede en distintos lugares geográficos- es observado de distinta manera. Por ejemplo, el desplazamiento forzado en Colombia es distinto al desplazamiento forzado en países del oriente próximo, sin desconocer que es posible hallar características en común.

En consecuencia, la investigación académica en países en desarrollo no sólo es válida sino necesaria. Y no sólo es necesaria sino posible. Dicha posibilidad se concreta evitando la trampa de la autocensura [3] orientando los esfuerzos al cuestionamiento sobre la coherencia y consistencia del modelo de la realidad observada.

La enorme variedad del ejercicio epistemológico puede atenuarse mediante el trabajo académico en equipo, asunto este que no es una novedad del siglo XX, pues ya Caldas lo hacía: “Los mapas de Caldas -como los de cualquier cartógrafo- no pueden ser el resultado exclusivo de sus propias observaciones; era necesario que trabajara sobre cartas, tablas astronómicas y mediciones anteriores” [6], y desde la academia actual -que es lo que nos preocupa de inmediato, pero no es lo único que nos debe ocupar- la investigación debe incluir al estudiante, mas no como aprendiz pasivo, sino como co-gestor principiante de resultados académicos. Sólo que este cambio de frente no empieza en el estudiante sino que el profesor de educación superior debe asumir una posición crítica frente al conservadurismo pedagógico, que es indiferente al fracaso académico, para revertir los efectos negativos, “la monótona uniformidad de la enseñanza que suelen implementar muchos profesores universitarios para todos los grupos posibles termina convirtiéndose en una pedagogía rígida plena de poderes y controles explícitos. Esta perspectiva va, generalmente, acompañada de un desinterés por los problemas académicos y personales de los estudiantes por tratarse éstos de historias ajenas en su quehacer” [1].

Un camino posible y vinculante, que además concuerda con la perspectiva epistemológica antes citada, es que cada docente lidere una propuesta de investigación -necesariamente enmarcada en sesgos sociales, históricos, políticos y económicos- en la que se recorra una trayectoria en compañía de estudiantes, no sólo en trabajos de grado o proyectos de graduación sino -especialmente- desde su asignatura, desde el desarrollo de su materia a cargo, como integrantes de un grupo de investigación de su Facultad, asumiéndolo como una vocación: “Cuando la sabiduría entre en tu corazón y la ciencia fuere grata a tu alma, la prudencia vigilará sobre ti, la inteligencia te custodiará para librarte del mal camino” (Proverbios 2:10-12).

Quizás hoy no estemos mucho mejor que el sabio Caldas, en lo que respecta a los contextos políticos, pero en cambio contamos con la experiencia que recorrió aquel magno intelectual que -tal vez- nos dice con su vida que la única forma de investigar en un país en desarrollo es emprender el camino de la investigación dentro de las restricciones de la realidad inmediata perceptible -o de la comprensión de ella-, como lo hicieron los fundadores de la Universidad El Bosque hace treinta años, visionarios y pioneros de la educación de alta calidad unida a la tecnología de distintos frentes que permite brindar un aporte real para la conformación de un país más competente y competitivo.

Saudiel O. López CruzDirectore-mail: [email protected]

REFERENCIAS

[1] DIAZ VILLA, Mario, (2000), La formación de profesores en la educación superior colombiana: Problemas, conceptos, políticas y estrategias, Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación Superior ICFES, Bogotá.[2] ESPINOSA, Ángela, (2001), Una visión cibernética de las organizaciones sociales, en: Andrade Hugo, Dyner Isaac, Espinosa Ángela, López, Hernán, Sotaquirá, Ricardo, Pensamiento Sistémico: Diversidad en búsqueda de Unidad, Ed. Universidad Industrial de Santander UIS, Bucaramanga, pp.99-168.[3] LÓPEZ CRUZ, Orlando, (2004), La investigación como agente de renovación de paradigmas, en Revista de Tecnología, Vol.3, No.3, Enero a Junio de 2.004, Universidad El Bosque, Bogotá, pp.53-57.[4] LÓPEZ JERÉZ, Mabel Paola, (2007), Aparecen los mapas ocultos de Caldas, en Nota Uniandina, No. 21, Abril de 2.007, Universidad de los Andes, Bogotá, pp.50-53.[5] NIETO OLARTE, Mauricio, (2006), Remedios para el imperio, 2ª.ed., Ed. Uniandes, Bogotá.[6] NIETO OLARTE, Mauricio, (2007), Orden natural y orden social, Ed. Uniandes, Bogotá.

Distribución y localización de fragmentos en una base de datos distribuida mediante el uso de algoritmos genéticos

Luis Miguel Beltrán SierraJuan Carlos Villamizar Perdomo

Resumen

La distribución óptima de fragmentos en un sistema de datos distribuido o base de datos distribuida constituye un problema. Este tipo de problema, dada su complejidad computacional (tiempo de computación) no puede ser t ratado con métodos de programación lineal convencionales.

En este artículo se muestra una aproximación a su solución mediante el uso de técnicas metaheurísticas, en concreto, algoritmos genéticos. Se parte del análisis de las variables implícitas en el problema, se deduce luego un modelo matemático para la estimación de costos de una distribución, el cual converge en una función de costos. Se diseña y programa un algoritmo genético que, tomando la información del sistema y evaluando la función de costos, encuentre las distr ibuciones que resulten más económicas.

Pa labras c l aves : A lg o r i t m o , Co m p l e j i d a d Computacional, Máquina de Turing, Problema Tipo, Metaheurísticas, Computación Evolutiva, Algoritmo Genético, Fragmentación.

Abstract

The optimal fragment distribution in a data system distributed or distributed database represents a problem. This kind of problem, given its computational complexity (time of computation) cannot be treated with conventional methods of linear programming. In this article is shown an approach to the solution to this problem by means of metaheurístics techniques, in particular, genetic algorithms. It begins with the analysis of the implicit variables in the problem; the mathematical model is deduced for the estimation of costs of a distribution that converges in a function of cost. A genetic algorithm is designed and programmed to taking the information from the system and evaluate the function of costs, finding the distributions that are more economical.

Key words: Algorithm, Computational Complexy, Turing Machine, Problem Type, Metaeuristhics, Evolutive Computation, Genetic Algorithm, Fragmentation.

I. INTRODUCCIÓN

Hasta hace unos 30 años se pensaba que todos o al menos la mayoría de problemas prácticos de optimización podían ser resueltas con la programación lineal [4], pero lamentablemente esa no es la realidad. Más aún, si se piensa en los problemas reales que suelen ser de interés, para los cuales el objetivo es encontrar la solución que optimiza algún tipo de criterio (por ejemplo, la que da lugar al menor costo bajo determinadas circunstancias) la situación es justamente la opuesta: tan sólo una pequeña parte de ellos pueden ser resueltos. En tales circunstancias los métodos heurísticos están adquiriendo cada vez mayor importancia.

Dentro de las técnicas heurísticas, la computación evolutiva ha sido una de las herramientas más potentes y eficientes. Esta plantea los problemas de búsqueda y optimización bajo un enfoque evolutivo, basado inicialmente y a grandes rasgos en la teoría de la evolución de las especies elaborada por Darwin. De forma general, estos algoritmos realizan una búsqueda estocástica guiada, basándose en la evolución reiterada de un conjunto de estructuras y la selección de las más adecuadas (aptas) en cada ciclo. Estas técnicas pueden ser clasificadas en tres categorías principales: Los algoritmos genéticos (AG), las estrategias evolutivas (EE) y la programación evolutiva (PE). [1] [2]

La distribución óptima de fragmentos de información de una base de datos o sistema de datos distribuido en una red de sitios o nodos cae en la categoría de problemas de optimización combinatoria, para los cuales, desde el punto de vista computacional no existe (o al menos no se conoce hasta ahora) una algoritmo polinomial de resolución, lo que obliga al uso de técnicas heurísticas para su solución. En este artículo se hace una descripción de una aproximación a dicha solución con el uso de los algoritmos genéticos.

II. ALGORITMOS GENÉTICOS

Forman parte de los métodos inspirados en la naturaleza y parte de la premisa de que la naturaleza siempre busca las soluciones óptimas a sus problemas, razón muy válida para querer imitar sus procesos.

En el caso de los algoritmos genéticos lo que se imita es el mismo proceso de evolución. La evolución es el resultado de la interacción de procesos estocást icos (Reproducción, mutación, selección) actuando sobre una población, generación tras generación.

La evolución de las especies da como resultado especies cada vez mejor adaptadas a su medio ambiente. El mejor individuo (el más adaptado, el más fuerte), tiene una mayor probabilidad de sobrevivir y de reproducirse (se

alimenta mejor, gana peleas). Los padres pasan información genética a sus descendientes entre la que se encuentra la que le permitió ser uno de los mejor adaptados.

Los Algoritmos Genéticos [1] (GA) fueron introducidos por John Holland en 1970, quien manejó el principio Darwiniano de la evolución de las especies y la genética, para el desarrollo de sus proyectos de optimización, estos se definen como:

“Algoritmos probabilísticos que ofrecen un mecanismo de búsqueda paralela y adaptativa basada en el principio de supervivencia de los más aptos y en la reproducción de los mismos” [1].

Poco tiempo después, Holland comenzó a analizar los sistemas de desarrollo de algoritmos genéticos, lo cual le permitió plantear satisfactoriamente los objetivos de lo que vendría a ser su investigación. Estos objetivos fueron los siguientes:

• Imitar los procesos adaptativos de los sistemas naturales.• Diseñar sistemas artificiales (normalmente Algoritmos) que retengan los mecanismos importantes de los sistemas naturales.

Partiendo de los objetivos anteriormente mencionados, concluyó que la evolución tenía lugar en los cromosomas, en donde estaba codificada la información del ser vivo y que esta variaba de una generación a otra. Determinó que en el proceso de formación de un nuevo individuo, se combinaban las informaciones cromosómicas de los progenitores, aunque la forma exacta en que se realizaba este procedimiento era desconocido para él.

Aunque muchos aspectos están todavía por discernir, existen unos principios generales ampliamente aceptados por la comunidad científica. De acuerdo con la teoría de C. Darwin, el principio de selección privilegia los individuos más aptos con mayor longevidad y, por lo tanto, con mayor probabilidad de reproducción, además los individuos con más descendentes tienen más opor tunidades de transmitir sus códigos genéticos en las próximas generaciones, tales códigos genéticos constituyen la identidad de cada individuo y están representados en los cromosomas.

En términos generales se trata de procesos iterativos que, en cada etapa, mantienen una población de soluciones candidatas que satisfacen las restricciones de un problema. En cada etapa, a partir de la población actual, una nueva generación de soluciones es formada usando un conjunto de operadores, dentro de los cuales los tres más importantes son la selección, el cruce y la mutación. A continuación se describen cada uno de ellos:

• Selección: Consiste en seleccionar aleatoria o heurísticamente un subconjunto de elementos de la población, con base en un factor cuantitativo de calidad del elemento (denomina función de evaluación).[3]

• Cruce: Consiste en seleccionar pares de elementos o soluciones para ser combinados entre sí, generando nuevos elementos que mantienen, por lo tanto, características de cada uno de los progenitores. En él esta combinación debe ser realizada teniendo en cuenta el dominio del problema, es decir, generando nuevos elementos que de por sí también constituyen soluciones factibles.

En teoría, este proceso daría mejores hijos, pero si se pasaran las características tal cual, llegaría un momento de estado estable donde todos tendrían la misma información. Es en este punto donde entra la mutación para introducir características diferentes que pueden ser mejores o peores.

• Mutación: Consiste en que el operador de mutación crea nuevos elementos produciendo pequeñas alteraciones en algunos de los elementos generados en la etapa anterior.

• Elitismo: Este procedimiento consiste en escoger el mejor elemento de la población actual y pasarlo sin modificación alguna a la siguiente generación.

Para llevar a la práctica los conceptos anteriores, se debe realizar un análisis detallado tanto del la representación del problema como de las operaciones a utilizar. Por ello, al aplicar un algoritmo genético para resolver un problema de asignación, el primer análisis que se debe hacer es tratar de codificar dicho problema en un cromosoma artificial. Los cromosomas artificiales pueden ser cadenas de unos y ceros, listas de parámetros o hasta códigos complejos.

Otro componente que se debe tener en cuenta, es el procedimiento o los medios para discriminar las soluciones buenas de las malas, este proceso lo logra una función de evaluación, que será usada por el Algoritmo Genético para guiar la evolución de las generaciones futuras.

Una vez codificado el problema de manera cromosómica y teniendo los medios para discriminar las buenas soluciones de las malas, se está en condiciones de evolucionar soluciones para el problema mediante la creación de una población inicial de soluciones posibles. Esta población puede ser creada aleatoriamente o utilizando algún conocimiento previo de buenas soluciones posibles.

Generada la población inicial, los operadores genéticos procesan la población iterativamente para crear una

• Selección:

• Cruce:

• Mutación:

• Elitismo:

secuencia de poblaciones que esperanzadamente contendrán más y mejores soluciones para el problema en cuestión. Existe una amplia variedad de operadores utilizados en un algoritmo genético, pero en general son selección, cruce y mutación. El operador de selección aporta mayor supervivencia a los mejores individuos y los operadores de cruce y mutación aportan mayor diversidad a la población.

Se dice que los algoritmos genéticos son métodos de búsqueda ciega debido a que estos no disponen de más información del problema a resolver que aquella obtenida de la función objetivo empleada.

Como fue mencionado, el proceso comienza con la generación aleatoria de un conjunto de soluciones o población inicial (N individuos). Cada una de estas soluciones (individuo) esta codificada mediante una cadena de longitud finita que la hace corresponder con un punto del dominio del problema. Estableciendo la analogía natural, cada cadena sería un cromosoma y cada elemento de la cadena un gen.

Dichos cromosomas representan “algo” que al usuario le interesa. El usuario debe codificar ese “algo” (por ejemplo, en una cadena de bits) y saber que representa cada uno de dichos cromosomas.

La figura 1 representa a un individuo en términos generales, no se especifica qué representa cada cromosoma o cada gen:

La transformación de los individuos de cada generación se lleva acabo mediante la definición de una serie de operadores genéticos, los más habituales son la selección, el cruce y la mutación, como puede apreciarse en la figura 2. Mediante la aplicación de estos operadores sobre los cromosomas de diferentes miembros de la población, es

Figura 1. Representación de un individuo.

Figura 2. Cruce y mutación.

1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0

0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0

0 1 0 1 0 0

Padres Hijos

Mutación

Después

8 Universidad El Bosque - Facultad de Ingeniería de Sistemas Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 6, No. 1, Enero - Junio 2007 9