martes, 8 de febrero de 2011

Aplicaciones actuales de la computacion

APLICACIONES ACTUALES DE LA COMPUTACION

  • CIANCIA
La Computación Científica (o Ciencia Computacional) es el campo de estudio relacionado con la construcción de modelos matemáticos y técnicas numéricas para resolver problemas científicos, de ciencias sociales y problemas de ingeniería. Típicamente es la aplicación de modelado numérico y otras formas de cálculo de problemas en varias disciplinas científicas.

Este campo es distinto a la informática (el estudio matemático de la computación, computadores y el procesamiento de información). También es diferente a la teoría y experimentación, que son las formas tradicionales de la ciencia y la ingeniería. El enfoque de la computación científica es para ganar entendimiento, principalmente a través del análisis de modelos matemáticos implementados en computadores.

Científicos e ingenieros desarrollan software, aplicaciones informáticas para modelar sistemas que están siendo estudiados, y correr estos programas con diferentes conjuntos de entradas. Por lo general, estos modelos requieren una gran cantidad de cálculos (usualmente de punto flotante) y son a menudo ejecutados en supercomputadores o plataformas de computación distribuida.

El análisis numérico es un pilar fundamental de técnicas utilizadas en las ciencias computacionales.



  • MILITARES
La computadora
Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

Tipos De Computadoras
Se clasifican de acuerdo al principio de operación de Analógicas y Digitales.
Computadora Analógica

Aprovechando el hecho de que diferentes fenómenos físicos se describen por relaciones matemáticas similares (v.g. Exponenciales, Logarítmicas, etc.) pueden entregar la solución muy rápidamente. Pero tienen el inconveniente que al cambiar el problema a resolver, hay que realambrar la circuitería (cambiar el Hardware).

b) Computadora Digital
Están basadas en dispositivos biestables, i.e., que sólo pueden tomar uno de dos valores posibles: ‘1’ ó ‘0’. Tienen como ventaja, el poder ejecutar diferentes programas para diferentes problemas, sin tener que la necesidad de modificar físicamente la máquina.

Historia De La Computación
Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento fundamental llamado programa.
Otro de los inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil.

La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.

Mientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de tejidos, había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Al enterarse de este método Babbage abandonó la máquina de diferencias y se dedico al proyecto de la máquina analítica que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. La tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas.

El mundo no estaba listo, y no lo estaría por cien años más.

En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Esta máquina no está considerada como computadora electrónica debido a que no era de propósito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecánicos llamados relevadores.

En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrónica, el equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18 000 tubos de vacío, consumía 200 KW de energía eléctrica y requería todo un sistema de aire acondicionado, pero tenía la capacidad de realizar cinco mil operaciones aritméticas en un segundo.

El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culminó dos años después, cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro John von Neumann (1903 - 1957). Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, que es considerado el padre de las computadoras.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue diseñada por este nuevo equipo. Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos.

La idea fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.

 

  • EDUCACION 
La computación científica es más estudiada por medio de la matemática aplicada o programas de las ciencias de la computación, o dentro de un estándar matemático, ciencias, o programas de ingeniería. En algunas instituciones un especialización en computación científica puede ser obtenida como un "minor" dentro de otro programa (el cual puede estar en muchos niveles). Sin embargo, hay cada vez más muchos bachiller y programas de magíster en computación científica. Algunas universidades también ofrecen doctorados en ciencias computacionales, ingeniería computacional, ciencias computacionales e ingeniería o computación científica.

Hay también programas como el de física computacional, química computacional, entre otros.


  • INGENIERIA 
Computadores o electrónica digital:
La automatización creciente de sistemas y procesos conlleva necesariamente a la utilización eficiente de los computadores digitales. Los campos típicos de este ingeniero son: redes de computadores, sistemas operativos y diseño de sistemas basado en microcomputadores o microprocesadores, que implica diseñar programas y sistemas basados en componentes electrónicos. Entre las empresas relacionadas con estos tópicos se encuentran aquellas que suministran equipos y desarrollan proyectos computacionales y las empresas e instituciones de servicios.

Control de Procesos Industriales:
La actividad del ingeniero especialista en control se centra aquí en la planificación, diseño, supervisión y explotación de sistemas de control automático en líneas de montaje y procesos y de sistemas industriales. Como ejemplo de empresas que requieren los servicios de estos profesionales se pueden mencionar las mineras, las de pulpa y papel, las pesqueras, las textiles, las de manufacturas, etc. El control automático moderno emplea en forma intensiva y creciente computadores en variados esquemas. Asimismo, la disciplina envuelve sistemas de índoles no convencionales tales como robótica, sistemas expertos, sistemas neuronales, sistemas difusos, sistemas artificiales evolutivos y otros tipos de control avanzado.

Electrónica Industrial:
El uso eficiente de la energía requiere de la planificación, diseño y administración de los sistemas de instrumentación, automatización y control de la energía eléctrica en una gran diversidad de procesos entre los cuales destacan los que se encuentran en empresas papeleras, pesqueras, minería, industrias manufactureras y empresas de servicios.

Telecomunicaciones:
El procesamiento y transmisión masiva de la información requiere de la planificación, diseño y administración de los sistemas de radiodifusión, televisión, telefonía, redes de computadores, redes de fibra óptica, las redes satelitales y en forma cada vez mas significativa los sistemas de comunicación inalámbricos, como la telefonía celular y personal.

Ingeniería Biomédica:
Esta especialidad está contenida en la bioingeniería y se presenta como la aplicación de principios similares, técnicas y métodos para la solución de problemas biomédicos. Por tanto, el fin primordial consiste en contribuir al avance de la medicina, al mejoramiento de la atención hospitalaria y, especialmente, a la salud de los seres humanos mediante la utilización de desarrollos tecnológicos específicamente aplicados a ese quehacer de la ingeniería.

 

  • MEDICINA 
Nuestros días se caracterizan por un explosivo, colosal y omnipresente desarrollo de la técnica, y su aplicación cada vez más extensa a todos los ámbitos de la vida humana, en particular, la ciencia biomédica y la práctica clínica.

Sin duda alguna, el más significativo desarrollo tecnológico durante el último siglo, ha sido la construcción de computadoras de finalidades generales, capaces de hacer cosas que en el hombre se consideran como comportamiento inteligente. (3)

El desarrollo tecnológico alcanzado por el hombre a finales del siglo XIX y principios del XX, los conocimientos acumulados en las distintas ciencias como la Matemática, favoreció el surgimiento teórico de la construcción de las computadoras, materializado en la primera mitad de este siglo.

La computadora es una máquina capaz de realizar una gran cantidad de cálculos aritméticos y procesos de control a una gran velocidad, procesos repetitivos y tediosos que desgastan al hombre. La computadora es una de las herramientas más poderosas de la sociedad actual. (4) La Computación es el método idóneo para facilitar el registro, la elaboración y procesamiento de la información, así como los cálculos matemáticos para su análisis y para lograr la adopción de decisiones. En todos los sentidos la Computación constituye una herramienta que ayuda a resolver los problemas que se presentan y esta ayuda no puede ni debe ser subestimada.

Las Nuevas Tecnologías de la Información (NTI) han permitido la rápida difusión de los conocimientos científicos, contribuyendo sin lugar a dudas a la introducción de nuevas técnicas en el desarrollo de la producción material y los servicios. Las grandes redes de computadoras y las novedosas tecnologías en las telecomunicaciones permiten hoy en día que la información pueda circundar el mundo a altas velocidades. Desgraciadamente no todos los países pueden tener estos avances, y sólo un grupo de los países más desarrollados pueden darse el lujo de contar con ellas.

Es indiscutible que el desarrollo de determinadas ramas de las ciencias, en particular la electrónica, han revolucionado en unos pocos años la construcción de las computadoras, permitiendo su introducción vertiginosa en prácticamente todas las esferas de la vida del hombre moderno.

Aparejado a la introducción de la Computación, y para tener una visión integral de la realidad, es necesario incluir en el patrimonio conceptual de la ciencia a la Información (datos, conjunto de conocimientos)(5). Actualmente la sociedad se ha informatizado, planteándose que nos encontramos en la Era de la Información, donde el poder personal o de un país se mide por la cantidad de información que posea.
 


 

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