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Las fronteras de la informática: arquitecturas para visión artificial
Las fronteras de la Informática Arquitecturas para visión artificial El procesamiento digital de imágenes, debido a la gran cantidad de datos que se manejan, es uno de los campos que ha impulsado la investigación de nuevas arquitecturas de ordenadores orientadas a reducir el tiempo de proceso. Sobre este tema escriben MATEO LUQUE SÁNCHEZ y JOSÉ P. RUEDA CRUZ reducir el tiempo RUEDA CRUZ. tratamiento digital pretendían hacer uso de 1 comunicación. construcción de La aplicación de las técnicas de de Imágenes dentro del marco la Inteligencia Artificial, nos conducen concepto de Visión por Ordenador, Artificial, con el objeto de dotar a máquina de una nueva capacidad sensor como es la percepción visual. A semejanza del Sistema Visual Hun no, todo sistema de procesamiento de in genes requiere la utilización de un óptico capaz de captar la información ce tenida en una escena natural. El tipo de video, que realiza la conversión de la imagen reflejada por la escena que Noir la gran miento de imágenes conlleva el uso ordenador digital capaz de cantidad de información contenida en una imagen. La naturaleza analógica de la señal eléctrica procedente de la cámara de video hace necesario el uso de una etapa de conversión analógico digital para obtener una representación numérica de la imagen capaz de ser procesada por un ordenador, que, llamaremos imagen digital, o simplemente imagen. La imagen digitalizada es una representación matriz, llamado pixel picture corresponde con un punto de la monocromáticas de la resolución, que se suele expresar en n° de, siendo líneas según aplicaciones, que Los algoritmos de visión determinan la arquitectura Tradicionalmente, un Sistema Artificial S.V.A. presenta dos Las fronteras de la Informática Figura 1. Etapas de proceso e n s y. engloba todas las opera La prime imágenes para lograr una individualizada de los objetos la escena. Los S.V.A. utilizan gran las técnicas de Procesamiento de con una. problemática común a que se puede resolver con Como se puede la etapa de su vez, se puede su b di vid i bloques de proceso, de Imágenes, a en dos grandes ZJZ segmenta fase en la r objetos o separa r interna de los datos de de la capacidad es ras hardware añadidas dor central. No obstante, es muy útil disponer de dispositivos hardware, ímplementados con tecnología VLSI, que realicen algo calculadores del hístograma, convolucíonadores para filtrado espacial, extractores de bordes, etc., en tiempos mucho DE BASES DE DATOS P.E. PROCESADOR ESPECIALIZADO PROCESADOR COMPUTADOR Los fronteras de la informática tos que la correspondiente i mp I eme n ración Una vez aislados y diferenciados los objetos que componen la escena, se puede dar por concluida la etapa que se ha denominado de Procesamiento de Imágenes, de encuadrarse propiamente dentro del marco de la Inteligencia Artificial. y partiendo normalmente de una representación simbólica de los objetos, como podría ser la codificación de sus bordes en cadena, se pretende representar el objeto del mismo. Esta fase, junto de datos, resultados que globalmente llamada vector de características Se podría pensar en utilizar para esta fase una arquitectura paralela capaz de ejecutar si El objetivo final del Reconocimiento de Formas es identificar el objeto, representado por su vector de características, como perteneciente a una clase de objetos podrí datos, que integrara los conocimientos adquiridos sobre un universo de objetos y s de objetos. A esta última automática, según se puede observar en la figura 1, y su optimización hardware podría obtenerse dotando al S.V.A. de la facilidad de gestión de bases de datos mediante una máquina especializada con Tras la exposición de los rasgos generales que debiera reunir un S.V.A., se puede proponer un diagrama de bloques como el representado en la figura 2. Procesamiento en real En principio, para realizar procesamiento de imágenes bastaría con un ordenador, que para sistemas de una cámara de video u otro tipo de sensor y un digitalizador, una memoria donde almacenar la información obtenida de la etapa anterior que puede ser parte de la propia memoria central del ordenador, o mejor, en una memoria independiente, en etapa de presentación donde se visualicen, a través de una pantalla gráfica, los resultados del procesamiento realizado. e pueden pedir de ejecución en tiempo real en la presenta problema términos de tiempo de proceso, debido a la de los algoritmos de visión y a la cantidad de datos a manejar, a modo de ejemplo, el satélite de observación terrestre LANDSAT envía a la Tierra alrededor de 200 2.500 x 3.300 pixels, teniendo en c algunos algoritmos de regiones para estas imágenes del orden de 7 horas en VAX 11780, y que tan sol de una parte del procesamiento ti en un S.V.A., nos podemos idea del número de horas implementación hardware algoritmos de dotarían al sistema de una mayor velocidad de cálculo, que permitiría la ejecución concretas. No obstante, un sistema dotado exclusivamente de estos procesado específicos sería demasiado rígido habida visión a de el tipo de imágenes que procesar, por ejemplo el tipo de filtrado espacial a realizar depende de las Un sistema de visión artificial en la UPM ingenieros, que trábala en la ETS de Darío Maravall Gómez Allende, Eusebio Fernández López. Mateo Luqui Sanche, José Ignacio Maní Sanpere. Manuel Mazo Quimas. Filis Monasteno Huelin y Maciá, Juan Francisco Paredes J1LMudiiillMna|1|odLil.llM Jmla realización de su Fin de Carrera. El equipo de sicólogos, dirigidos por el. Luis Jáñez Escalada, se ha propuesto el inspirados en el Diagrama de bloques del S.V.A. de la E.T.S.I.T.M. te sentido, es en particular por software. En este sentido se ha d Nado un completo sistema de software pro Las fronteras de la Informática esté destinado. Queda claro que para al sistema de flexibilidad y versatilidad necesaria, sería imprescindible disponer de procesadores de muy alta velocidad de cálculo que dos factores se puede incidir para mejorar la velocidad de procesamiento un método tema mediante el uso de tecnologías avanzadas en circuitos digitales. En la actualidad existen ordenadores como el XMP de Cray Research con un ciclo de reloj aproximado de 10 nseg, o lo que es lo mismo una frecuencia de 100 MH, y se espera llegaren el futuro a un ciclo de reloj de 1 que lógico. simultánea de operaciones medía 3oral, o bien mediante réplica de las n diseño de orden i de reloj incorporan un alto grado de paralelismo temporal» estructuras pipeline, e incluso un cierto sus elementos de. proceso. La otra tendencia, nacida en Universidades y Centros de ser tenida en cuenta por las casas comerciales, se basa en la incorporación de un alto grado de paralelismo espacial mediante la utilización masiva de elementos de proceso. Aunque hoy día no parece probable que estructuras altamente paralelas lleguen con ciclos de tiempo de orden de de los supercomputadores. éstas i muy apropiadas en S.V.A., debido a la en cuenta que una imagen digital i organizada en forma matricial y es de ser dividida en partes más para la NASA, de El diseño del MPP permite aumentar el número de sus procesadores en varios órdenes de magnitud, lo cual lo dotaría de una velocidad enormemente más rápida que La de los supercomputadores convencionales. No obstante quede claro que estos muy específicas como el procesamiento de a un replanteo de la estructura de programación convencional. El programador debe analizar el problema bajo una óptica distinta, que le conduzca al diseño de algoritmos que se adaptan óptimamente al Las fronteras de la informática CUADRO2 Una clasificación de los computadores Flynn, 1966 COMPUTADOR H.l.S.D. Procesadores Flemen las fronteras de la informática se han desarrollado extensiones de lenguajes clásicos como Fortran y Pascal que se adaptan a estas estructuras, y sistemas operativos muy enfocados a las particularidades de cada máquina, es un grave problema la disponibilidad de herramientas software, debido a que estos desarrollos están íntimamente ligados al diseño particular de cada máquina. Distintos enfoques se han seguido al tratar de clasificar las distintas arquitecturas de ordenadores, pero parece que e más claro para observar el paralelismo es el adoptado por Flynn que atiende al tipo de flujo de instrucciones y datos, y que se oge í ele De las cuatro e por Flynn incorporan paralelismo espacial aquellas que operan sobre un flujo de datos múltiple, como son las máquinas SfMD, también conocidas como Array Processors, y las MIMD o Multiprocesadores, ya que la máquina tipo MISD no deja de ser hoy una propuesta teórica no implementada en la práctica. La diferencia fundamental entre la máquina SIMD y la MIMD radica en el flujo decir todos sus procesadores ejecutan sincrónicamente la misma instrucción, en Una característica fundamental en las complejidad de los procesadores utilizados. estar constituido de un gran número de Procesadores Elementales P.E.s capaces sencillas y están todos ellos por una Unidad de cu Figura 3. Componentes de un procesador PE. Control U.C. que les envía simultánea procesad ores están formados por u conjunto más reducido de más potentes, incluyendo cada uno su Unidad de Control, que comparte más compleja. s y qut5 de los ración sobre un número elevado de pequeñas agrupaciones de datos de imagen, que las operaciones suelen ser sencillas y considerando las diferencias en cuanto arquitecturas antes expuestas, es fácil deducir que los Array Processors se ajustan convenientemente a este tipo de problemas. De hecho en la mayoría de las decisiones de diseño para procesamiento de imágenes se han adoptado arquitecturas en Array Pro liadas por un ordenador del MPP, CLIP4, ILLIAC4, STARAN, que tabla 1.P4,n la i ele s Array Pi Jilos, e y Process P.E.s si solo bit, que realizan operaciones aritmético lógicas simples. La figura 3 representa un posible diagrama de bloques de un P.E. que dispone de varios regis para poder una posición de su la dirección base enviada por la U.C, un registro R de comunicación con otros P.E.s y un de estado S que permite a cada P.E. inhibirse de las órdenes enviadas La U.C. se encarga de local y difundir entre todas. También para que operación de tipo escalar. La figura 4 presenta dos arquitecturas susceptibles de ser adoptadas por una máquina S.l.M.D. o Array Processor. La primera, figura 4.a, está constituida de un determinado número de P.E.s, que suele ser elevado, con una memoria local asociada a cada uno de ellos, una U.C. con su propia En la segunda a 4.b, tiene por qué coincidir el número de éstas con el de P.E.s. Cada P.E. puede accederá cada memoria local a través de una Red de Alineamiento, pero no pueden comunicarse directamente entre sí. El resto de la La Red de Interconexión, o de problemas ya que el número de P.E.s suele ser elevado y se han adoptado diferentes e tan en la figura 5. En los Array Pro destinados a tratamiento de imágenes topología de interconexión más utiliza ha sido la red en malla, que conecta ca P.E. con sus cuatro vecinos, ya que adapta bastante bien al tipo de utilizados. Por último, es necesario señalar que Array Processor se conecta a un ordenad TABLA I Algunos computadores para análisis de imágenes y sus áplicacioi Computador Arquitecturas Operaciones sobre vecindarios y ventanas, extracción de MPP SIMD con 128 x 128 procesadores del LANDSAT, reconocí Fuente Elaboración propia La tabla 1 resume algunas características de varios Array Processors utilizados memoria local, y una Red de Interconexión encargada de establecer las comunicaciones necesarias entre los BATCHELOR, DA. HIL GSON forma parle del equipo interdisciplinario de investigación en el proyecto VISION ARTIFICIAL Y VISION HUMANA. APLICACIONES A LA PERCEPCIÓN VISUALEN ROBOTICA, financiado por la Fundación Ramón Areces, en colaboración con la U.P.M. y la U.C.M. José P. Rueda Cruz, Ingeniero de Telecomunicación. ha varios años en I. empresa privada, actualmente es profesor d la U.P.M. y participa en el mismo proyecte
30 oct 2015
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Las fronteras de la informática: generación de imágenes por computador en tiempo real
Las fronteras de la informática Generación de imágenes por computador en tiempo real El sentido de la vista es, sin duda, aquel que proporciona al hombre la mayor cantidad de información relativa a la naturaleza de su entorno. Cuando el Punto de Visión del observador se mueve en un escenario, esta información cambia a gran velocidad. Cualquier Sistema que pretenda simular, en tiempo real, aquello que es capaz de ver el hombre con sus ojos, cuando se traslada de un punto a otro, siguiendo una trayectoria no determinada a priori, se enfrentará con un problema extraordinariamente complejo. Escribe PEDRO GARCÍA VEGA. BIT51 Las fronteras de la informática » J mentalmente, de la gran cantidad de información que es necesario procesar» en intervalos de tiempo muy pequeños, para dar la impresión de continuidad y realismo den minapixel del inglés cualquier imagen puede se mediante un conjunto de de que Un análisis de las cara para reproducir una ida 20 milisegundos del orden de u menos 12 bus de información color e, supuesto un campo visual de 30° por45° aproximadamente. Esto nos da una idea de la magnitud del problema desde el punto de vista PROCESOS A REALIZAR significativos computador debe realizar se a Definición del escena Esta definición está finalidad de la simulación, que i en la mayoría de los pendiendo de este fin se detalla utilidad para s del r 3seler por un conjunto de objetos que ha mediante un conjunto de polígonos puntos. Dependiendo del número de grado de realismo. Cada polígono se i por las coordenadas de sus vértices i como por su color y mismo objeto, cuya utilización dependerá de la distancia a la que se observe. b Proyección de datos del escenario sobre el Plano de Visión Además de los ejes de referencia ligados al observador o Punto de Visión. ejes se definen, en lodo, 6 Campo de Visión. De los objetos observables habrá que eliminar los ocultados por cada canal, habrá que proyectar sobre el Plano de Visión la imagen correspondiente, tas que unen el punto de Visión con los La del Punto de Visión, referida a los ejes de tierra. El plano de Visión está ligado a los ejes que se mueven con el de, desde el que se desea observar una pequeña parte del escenario. El Cuadro de Visión es la ventana a través de la cual se ve el definido por el ángulo de visión, tanto horizontal como vertical. Con objeto que para un polígono en particular, un trozo quede dentro del Cuadro de Visión y polígono debidamente. Esta técnica se conoce como. Todos estos procesos, que deben n requiere la ayuda de fotografías, mapas y ciertos programas de ordenador así como digitalizadores. El resultado de esta tarea es un fichero de datos en donde figuran los objetos, las coordenadas de sus construye mediante la ayuda de un ordena dad de detalle con que se puede modelar un objeto es muy variable, y que con la distan re san te disponer de varios modelos de un 5 2BIT, e disponer lulo c desee de visión por distancia. En condiciones de visibilidad óptima, existirá una distancia se reduce considerablemente. Determinación de polígono n observables, aún estando en e e Visión. Recortado de polígonos Clipping. Resolución de problemas de oculta presenta sobre un tubo de rayos Las fronteras de la informática mediante proyectores respecto a la anterior, son significativas, por lo que la tendencia moderna de todos los fabricantes es la de presentación por barrido. PROBLEMAS ASOCIADOS A LA GENERACIÓN DE IMÁGENES POR COMPUTADOR Los problemas asociados a la generación de imágenes por computador se deben, todos ellos, al hecho de que las imágenes se muestrean de forma discreta y a que los píxels son apreciables para el ojo humano. de observarse en la retina, produciéndose discontinuidades de uno a otro pixel. En una imagen real la información procedente del mundo exterior excede la capacidad de resolución de la retina por lo que las variaciones de uno a otro se integran. Las imágenes producidas por la TV ordinaria también están debidamente integradas, mientras que Jas generadas digitalmente por ordenador no lo están, ya que el color yponden al valor de dichos p centro del pixel. Esta es la razón por la que en la TV no son observables problemas que aparecieron asociados a la generación de imágenes digitales. espacio, ocasiona genérico de aliasing y del que dos tipos temporal y espacial. Los fenómenos de aliasing temporal son cuando el movimiento de una superficie oíncíde con la frecuencia de barrido. Los fenómenos de pueden llegar a molestos, sobre todo debido a que el, color o formas, que a cualquier que no varíe con el tiempo. El y en las fluctuaciones de imagen de forma instintiva, distrayendo su atención del resto de la imagen. El aliasing es particularmente observable en las fronteras de polígonos, que resultado es mucho más apreciable cuando agradable para objetos pequeños, cuyo pixel, y otras no, con lo que el resultado es un parpadeo del objeto, o un aumento y En general, el aliasing es mucho más apreciable en fronteras que delimitan polígonos de propiedades muy distintas, particularmente las luminosas, ya que el ojo es mucho más sensible a variaciones de intensidad que a variaciones de color. Dos poli mente propensos a originar problemas de aliasing, mucho más que dos polígonos adyacentes con distinto color pero la La solución a los problemas de aliasing, desde el punto de vista teórico, se conoce. La dificultad estriba en aplicar soluciones que no conlleven procesos excesivamente complejos desde el de vista de Una forma de evitar el aliasing es aumentar el número de pixels de la imagen, hasta exceder la capacidad de resolución de la retina, con lo que se produciría una integración natural en el ojo. Esto significaría, para una apertura de 16 x 16 grados, disponer de más de un millón de pixels. La otra forma de resolver el aliasing es mediante la integración de las variaciones de información allá donde se produzcan. Para ello es necesario resolver la imagen en el Cuadro de Visión con una resolución superior a la del pixel. Todas las técnicas de antialiasing a aplicar dependen fundamentalmente de las cay p integración de la señal es decir actúan como un filtro paso bajo. TÉCNICAS EMPLEADAS ACTUALMENTE EN LA GENERACIÓN DE IMÁGENES POR COMPUTADOR Desde la del pnm a finales de los años 50, construido por General Electric, que empleaba técnicas electrónicas analógicas, hasta los modernos sistemas, las prestaciones de los evolucionado notablemente. La evolución se i las técnicas digitales, introducida, de los años 60, en las áreas de o y de cálculo y posteriormente en s 70, con la de cálculo permitieron abordar el problema de resolución de imágenes a nivel de pixel. No obstante, y a pesar de los avances de proporcionando unas capacidades limita, puede tratamiento de imagen, es la del barrido y resolución de problemas a nivel de pixel. Como las capacidades de los sistemas son polígonos que pueden presentar y la sensación de profundidad o de masa de aire, por lo que muchos fabricantes en vez de aumentar la cantidad de variación de las propiedades de intensidad sobre una superficie. La ley de variación otorga a la superficie una riqueza tonal que la aproxima más a la realidad siguen empleando estructuras de cálculo tipo y calculadores específicos VLSI, multiplicadores, gate arrays, etc.No obstante, es presumible que con la aparición de nuevos y avanzados calculad d l fd basada i tipo de circuí Según dos especialistas en la materia. Cohén y Demetrescu, el futuro de estos sistemas estará basado en el empleo de un do de procesadores VLSI del diseño y la velocidad del para
30 oct 2015
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Las fronteras de la informática: la SDI, más allá del estado del arte
Las fronteras de la informática La SDI, más allá del estado del arte La SDI, la Guerra de las Galaxias es, en su vertiente informática, el proyecto de mayor complejidad nunca abordado. Existen serias dudas sobre su factibilidad. A continuación se trata de explicar el porqué. BIT55 Las fronteras de la Habilidad de las tecnologías inferir ticas y de intercepción exorbitante del esfuerzo y i del gasto, sí. El estimado que el programa de I D para la millones de dólares. Oirás estimaciones la Federación de Científicos Americanos} estiman mil millones de dólares de 1986, haciéndolo más costoso que el Proyecto Manhattan 15 mil millones de hace bastantes años. Las estimaciones de coste del despliegue completo de los satélites, espejos y sistemas basados en tierra que 500.000 millones y un trillón americano de dólares americanos. El sistema de defensa total que los funcionarios de la Oficina de la IDE han escalonadas, es decir, la defensa conde su vuelo por ese orden ver Cuadro 1. la varias fases sitúa la carga por Armas defensivas y contramedidas Fase de lCBM Armas defensiva Contramedidas Contra, contramedidas Láser basado en tierra. Escudo térmico, Incrementar Láser basado en el térmico Incrementar espacio. reflectoras, yo intensidad soles. del haz. Lanzamiento. Láser de rayos X. Lanzador rápido. Ninguna. Ninguna basado en el espacio. Cohete químico Lanzador rápido. Ninguna. en el espacio Láser basado en tierra. térmico Incrementar reflectoras yo intensidad soles. del haz. Láser basado en el Incrementar espacio. reflectoras, yo intensidad soles. del haz. Post s en el espacio. del haz. Láser de rayos X. Revestimiento Ninguna. Masivo Cañón electromagnético Señuelos. Seguimiento basado en el espado discriminación Haz de partículas Revestimiento Incrementar en el espacio. masivo. del haz. Trayecto Cañón electromagnético Señuelos. Seguimiento Intermedio. basado en despacio. discriminación. Cohete químico Señuelos. Seguimiento Cañón electromagnético Proyectiles maniobra Proyectiles basado en el espacio Proyectiles maniobra Proyectiles tierra. Fuente SPECTtUM, September 1985. unos I estima que un sistema SD1 habría 250.000 etnologías de intercepción ad hoc de los objetivos. a desarrollar, algunos de ellos de verdadera, la IDE destaca por su pretensión de llevar adelante el mayor sistema informático distribuido en tiempo Los principales obstáculos técnicos vistos por los críticos y por los responsables de atacantes en la de i sistema de defensa de Diseño del software capa de el combate. Cientos de miles de separadas deben ser realizadas y sin Los fronteras de la, puede tomarse lo de la complejidad Discriminación entre cabezas y señuelos De acuerdo con la organización de la SDI, durante la primera de la misma como cohetes químicos o proyectiles de impacto Smart rocks, las que dominen en el desarrollo del sistema. Los láseres y haces de partículas pueden ser desplegados a través de un área objetivo, iluminando objetivos y posibilitando la discriminación entre los mismos. Los cañones electromagnéticos y proyectiles de impacto de alta velocidad pueden estar disponibles en la segunda fase. Una fase posterior en el sistema de defensa podría incluir armas de energía dirigida más exóticas capaces de dañar misiles o cabezas de los años sesenta, lanzamiento o en cualquier etapa de s vuelo Ver figura 1 y cuadro 2. El objetiva principal es el de Si la defensa puede derribar el 90 por 100 de los 1400 misiles enemigos en la fase de lanzamiento, por ejemplo, la defensa tendría que hacer frente sólo a 15.000 cabezas y señuelos durante el resto del vuelo. Por el contrario, si la defensa derribase sólo la mitad de los misiles en la fase de lanzamiento, tendría que enfrentarse con 77.000 objetos, sin contar residuos De acuerdo con un informe de la SDI de 1985, el derribo de un alto porcentaje de misiles poco después de su lanzamiento, requeriría 10 o más destrucciones por segundo por parte de la defensa duran te u ataque a fase de Una vez completada miento, las cabezas balísticas son a desde los cohetes transportadores duran la siguiente fase postlanzamiento. a estas cabezas a lo largo de s trayectoria van una serie de objetos o sí, aproximadamente unos cien pe cada cabeza nuclear, tales como de radar, etc. Otro tipo de señuelos, mí, acompañan a las cabezas par evitar detectores de 58BIT radar ojos. ICBM es el enorme número de objetos que debe de seguir, identificar y, o bien rechazar Aunque el seguimiento e intercepción de un único ICBM por único misil 1962, el seguimiento de miles de es lógicamente mucho más complicado. informe sobre las necesidades de proceso de, concluyó que habrían de ser desarrollados nuevos algoritmos para información defensa adecuada. Pueden ser posibles un cierto número de opciones, entre ellas, las técnicas paralelas ya desarrolladas para computadores ópticos, proceso distribuido por computadores más o menos convencionales. Mientras la computación óptica, sí se demuestra cómputo varios órdenes de magnitud mayor que el realizado electrónicamente, el proceso distribuido sería un intento de dividir el problema en una serie de pequeños problemas más tratables más o. El proceso distribuido también presenta problemas la necesidad de que muchos sensores, computadores y armas tengan información de todos los tráfico de datos, de las características del un cierto numero fuera de servicio no ha sido. Los tiempos de de vanos segundos y una red balísticos en pocos minutos. Si está en fase de configuración, la red entera podría dejar Debido a la posibilidad de que, la base de dato distribuida, de tal manera que la caída de un nodo no provoque la perdida de vital. El cambio del control de misiles o cabe defensivo a otro es otro de los aspectos problema del proceso distribuido. Las in la fase de lanzamiento deben ser contrastadas con las efectuadas en las otras fases, de tal forma que se puede conocer si un es un arma un señuelo, si un parte del proceso defensivo en posteriores, ya que este proceso de información no necesita ser repetido para cada objeto. Los investigadores en informática no saben si base de datos distribuida, con entradas desde muchas fuentes, es práctica. Una arca difícil, especialmente en el lema de las características de los equipos, sería Las fronteras de la informática Muchos expertos coinciden en que la dirección del combate es el problema técnico clave, y para ello hace falta un software tolérame a fallos. Pero, cuáles .son exactamente las funciones el software de la defensa estratégica debe desarrollar pío, e alean i, análogamente las siguientes fases. Aunque todas tareas se consideran factibles, habrán mejorados notoriamente los actuales de llevarse trata de una operación de cómputo intensivo, los cálculos son repetitivos y pueden ser desarrollados por un hardware de cálculo de propósito especial. Por ejemplo, los arrays sistólícos arrays de idénticos elementos de cálculo trabajando sincronizadamente pueden desarrollar miles de misegundo para procesar datos de radar, 1 iñales y pulsíaño señuelos individuales puede ser un más difícil dependiendo de qué con sistema de defensa estratégica es la dirección del combate decidir qué hacer con la principales operaciones destacarían cursos y características de los diferentes lanzadores, vehículos postlanzadores, Guardar constancia del estado y la base de datos defensiva. Cada entrada en la base de datos ofensiva puede provenir de un sensor diferente, de tal manera que su actualización debe ser distribuida. Se requieren altas tasas de fuentes de datos no tengan que esperar entre si para actualizar la base de datos y que no bloqueen las diferentes consultas a la misma. Los mayores sistemas de procesamiento construidos hoy los dedicados a bancos manejan menos de 1000 transacciones por segundo un sistema SDI podría necesitar más de diez veces esa cifra. nodos y plataformas de munición tiene cada plataforma, dónde está situada cada una de ellas y otras de esta base de datos es más baja que la que cabezas han de ser disparadas y hacia que objetivos, dependiendo de factores tales como amenaza relativa, distancia entre proyectiles y objetivos y dad de una plataforma de lanzamiento particular. El problema de la asignación es completamente abordable excepto si se requiere una predicción de qué condiciones se La exactitud de estas predicciones depende de la consistencia de las bases de datos, de tal manera que deberán de dichas bases, si una plataforma es destruida, todos los misiles que estuviera previsto anular habrían de ser asignados a otras plataformas. O, tal y como señalaba R.N. Madan coordinador para la detección, estimación res pueden no coincidir en la apreciación de la posición de un grupo de objetivos una plataforma puede ver cinco objetivos, por ejemplo, y, sin embargo, otra puede ver La pregunta que surge es están esos realidad de catorce objetivos El software de dirección de combate tendría que decidir cuál de las dos imágenes es la correcta. Todos estos problemas de consistencia podrían solucionarse por la naturaleza distribuida de la base de datos, ya que, a la base de datos se responderían de manera diferente copias de la base de datos. Los especialistas no han desarrollado todavía métodos para construir sistemas basados en bases de datos no síncronas el problema por sí mismo no es muy bien comprendido de acuerdo con el informe de la comisión Fletcher, Los proyectos en curso para el de sistemas de dirección de combate incluyen procesamiento paralelo en gran escala, computadores ópticos, el desarrollo de protocolos para una red que proporcionen una conectividad arbitraria entre cualquier par de puntos en una defensa de múltiples capas. La supervivencia del a tolera fallos hardware, software y distribuidos todos estos encontrar acomodo en los 4.000 millones de dólares dedicados a apartado de Concepción de sistemas de dirección de combate y Supervivencia, de todo, e dificultad de s de posición bien
30 oct 2015
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Las fronteras de la informática: aspectos software de la iniciativa de defensa estratégica
Las fronteros de la informática Aspectos software de la Iniciativa de Defensa Estratégica El proyecto militar norteamericano Iniciativa de Defensa Estratégica IDE o Guerra de las Galaxias ha abierto una serie de expectativas de desarrollo informático, tanto en su vertiente hardware como software. El siguiente artículo, resumen de un informe publicado por D.L. PARNAS, ofrece una panorámica de los diferentes requerimientos en materia de software que, en principio, parecen inalcanzables con estado del arte de la tecnología software. BIT6 3 Los fronteras de la Informática completado mientras era miembro del Panel on Computing in Support of Battle Management reunido bajo el patrocinio de la Oficina de la IDE. Se nos solicitó la identificación de los problemas informáticos que debían resolverse antes dé que se pudiese desplegar un sistema eficaz de misiles antibalisticos ABM. Es claro que los computadores deben tener un papel en los sistemas que la OIDE está considerando. que constituyen se enviaron a la OIDE del panel POR QUE EL SOFTWARE NO ES FIABLE El público, conocedor de sólo algunos casos de fallo software, puede interpretarlos como excepciones causadas por programadores ineptos. Los profesionales del software saben algo más ni siquiera los programadores más competentes pueden evitar tales problemas. Tipos de sistemas Los productos de ingeniería de las áreas tradicionales de la ingeniería. La matemática de las funciones continuas es bien comprendida. Cuando decimos que un sistema es descrito por puede encerrar sorpresas ocultas. Un salida. Un ingeniero que asegure, a través de un di se no cuidadoso, que los componentes del sistema están operando siempre dentro de su margen operativo normal, puede IDE El proyecto software más ambicioso en cuanto a costes jamás intentado. seño de sistemas analógicos. Los ingenie1 El diseño de muchos sistemas híbridos puede verificarse mediante una combinación de los dos métodos. Podemos para los componentes con comportamiento discreto. Dentro de esos estados se puede describir el comportamiento del sistema es pequeño. Para cada uno de estos estados se pueden aplicar las n de los utilizando muchas c mas digitales muy os pequeños subsistemas se puede ir y probar a un nivel exhaustivo. A encuentran errores de diseño en el hardware de computadores, estos son considerados excepcionales. Normalmente ocurren en aquellas partes del computador que estados discretos que no repetitiva que se tena de los computadores. de de estados en los sistemas software es órdenes de magnitud mayor que el número de estados en las partes de los computadores. Las funciones matemáticas que en su verificación. Esta diferencia contribuye de forma clara a la relativa falta de fiabilidad de los sistemas software ya la aparente falta de competencia de los ingenieros software. que no Para entender el software Existen dos técnicas para mejorar los problemas causados por esta diferencia fundamental en la tecnología 1 la tos altamente organizados de pequeños programas y 2 el uso de la lógica matemática para reemplazar a la matemática Dividir el software en módulos y construir cada módulo mediante programas estructurados ayuda bastante. se hace en forma apropiada, cada componente se ocupa de un número pequeño de casos y puede ser analizado el análisis. Incluso en los sistemas altamente estructurados, pueden ocurrir sorpresas o fallos de fiabilidad, porque la totalidad las muchas condiciones que componentes., encontrar la correcta ha demostrado ser muy difícil. Los sistemas software reales bien e son todavía poco frecuentes asumir en la ingeniería l que puede asumir en la i el papel que la matemática, esto no se ha verificado aún en la práctica. El gran número de estados y la falta de regularidad en el software dan lugar a expresiones matemáticas n pruebas para están dentro de su margen del programado de los actuales computadores Las fronteras de la Informática Hay progreso en esta área, pero es y estamos muy lejos de poderlo males, matemáticas que describen un programa son a menudo notablemente más difíciles de entender que el propio programa. La educación de los programad o res Existe además un problema de que empeora las diferencias entre el se mayoría de los diseñadores en las de la ingeniería han sí educados para entender las de que disponen. La mayoría de los programadores ni siquiera pueden empezara u herramientas más simples de los ingenie software. POR QUE EL SOTWARE DE LA IDE SERA POCO DIGNO DE CONFIANZA Para alcanzar la meta del IDE necesitaríamos un software tan desarrollado que pudiésemos tener u Características del software de dirección de combate propuesto 1. Se precisa que el sistema identifique, realice el seguimiento y dirija las armas hacia objetivos cuyas características del momento del combate. Debe distinguir estos objetivos frente a otros señuelos cuyas características también son desconocidas. 2. Los cálculos se realizan sobre una red de computadores conectados a sensores, armas y entre si, por canales cuyo, en el en que se solicite la actuación del sistema, no puede predecirse a causa de las posibles contramedidas del atacante. El subconjunto de componentes del sistema que. en forma efectiva, estará disponible en de la puesta en servicio, y a lo largo del mismo, no puede predecirse por la misma razón. bajo sal. 4.El período de servicio del sistema será tan pequeño que habrá poca posibilidad de intervención humana y ninguna posibilidad de depuración y modificación del programa durante el período de ser 5.Como muchos otros programas militares, hay limitaciones absolutas de tiempo real para los cálculos. Estos se compondrán básicamente de procesos periódicos, pero el número requerido de procesos y los requisitos computacionales de cada proceso, no pueden predecirse por anticipado, porque dependen de las características de los objetivos. Tampoco los recursos La ingeniería del software» no hará alcanzables. Ni siquiera podemos caso peor con cierta confianza.6.El sistema de armas incluirá u un sistema software grande y complejo. La variedad de armas y sensores probablemente crecerá durante el desarrollo y tras el despliegue. Las características de las armas y sensores no se conocen aún y es probable que permanezcan cambiantes durante muchos años tras el despliegue. El de dirección de combate tendrá que integrar un sistema software significativamente mayor de lo que nunca se ha mentado. Los componentes de este sistema estarán sujetos a modificaciones independientes. Implicaciones de estas características del problema claras implicaciones sobre la falibilidad de construir un software de dirección de combate que cumpla los requisitos de la IDE. 1. El software de control de disparo no las características de las armas y objetivos enemigos. Esta información se utiliza para determinar los algoritmos de reconocimiento los períodos de muestreo y las técnicas de filtrado de ruidos. Si el sistema que el enemigo pueda cambia, algún as de ellas en el día del combate, probable que situaciones donde a los fallos probables pueden predecirse sobre la base de la historia pasada, b los fallos de componentes son improbables y independientes, c el sistema tiene excedentes de capacidad, d las exigencias de tiempo real, si las hay. son débiles, esto es. prescindirse de ellas sin efectos a largo plazo. Nada de ello se cumple en el software de dirección de combate que se ha planteado. software de gran escala sin unas pruebas extensivas bajo condiciones realistas. Por ejemplo, en el software operacional para modificnal requieren unas pruebas extensivas en tierra, seguidas por pruebas en vuelo en las que puedan aproximarse cerca de las condición es del combate. Incluso con estas pruebas, pueden aparecer, y de hecho. La imposibilidad de sistema de defensa estratégica c 4. No es raro que se realicen modificaciones software sobre el terreno. Es habitual transportar a programadores hacia L —i de guerra helicópteros Las fronteras de la Informática depuraciones de programas en los camiones que computadores utilizados en Vietnam. Sólo mediante modificaciones, ese software llega a ser fiable. No se va a disponer de tales oportunidades en la guerra de 30 a 90 minutos en la a de dirección d e de 5. Los programas de este tipo deben cumplir fiablemente unas duras exigencias de tiempo real. En teoría, esto puede hacerse tanto mediante una planificación de tareas computacionales durante la ejecución o mediante una planificación prefijada. En la práctica, la eficiencia y la predecibilidad requieren algún tipo de diseñar este tipo de planificación por anticipado, no se podrá tener confianza en que el á la oxigene 6. Toda nuestra. con el tamaño del subsistemas modificables independientemente, y con el número de interfaces que deben definirse. Los problemas empeoran cuando las interfaces pueden cambiar. Las modificaciones subsiguientes aumentan complejidad del software y la dificultad de Conclusión Todas las estimaciones de costo indicar s f10 harán más difícil que los precedentes, independientemente del tamaño. Por causa d nuestra incapacidad de probarlo, podremos creer, con cierta confianza, hemos tenido éxito. Las armas nuclear seguirán siendo una potente amenaza. POR QUE F.L DESARROLLO CONVENCIONAL DEL SOFTWARE NO PRODUCE PROGRAMAS FIABLES El método convencional La manera más fácil de describir el método de programación utilizado en la mayoría de los proyectos actuales me la dio un profesor que estaba explicando cómo enseñar programación. Piensa como un a pensar y escribir lo que el computador tenía que hacer. Primero los pensamientos del computador en pasos mayores y, más tarde, retinar estos pasos grandes en secuencias de pasos menores. funciona bien en problemas demasiado pequeños para ser importantes. Pensamos que funciona porque funcionó en el primer programa que escribimos. Se puede seguir el método con programas que no tengan 66BIT Los aspectos informáticos de la dirección de combate son superables. las ni bucles. En cuanto nuestro computador debe depender de que no se conocen hasta que el se esté ejecutando, debemos del método etiquetando una o más las acciones y recordando cómo llegar a s. En cuanto introducimos bucles en el algunos de los puntos, y deberíamos todas. Según progresamos a de información sobre sucesos a y de añadir variables a nuestra comenzar a recordar lo que significa cada dato y bajo qué circunstancias Finalmente, cometemos un error. A hasta la fase de pruebas. A veces, el error no es muy importante sólo ocurre en ocasiones raras o imprevisibles. En ese caso, lo uso. A menudo, como uno precisa recordar tanto acerca del significado de cada etiqueta y de cada variable, la corrección de viejos problemas crea otros nuevos. En muchos de nuestros computadores hay varias fuentes de información y varias salidas a controlar. Esto podría llevar a concebir que el computador hace, a todos los efectos, muchas cosas a la vez. Si no puede predecirse por anticipado la secuencia de sucesos externos, la secuencia de acciones tomadas por el computador tampoco es predecible. El computador puede estar haciendo sólo una cosa cada vez, pero si se intenta pensar como un computador, aparecen muchos más puntos donde la acción estará condicionada a lo que ocurrió en el pasado. Intentar diseñar estos programas pensando las cosas en el orden a la confusión y da lugar a si que nadie pude entender completa El efecto del multiproceso Cuando hay más de un computador parece que el software esté a cada que realmente las está haciendo. No hay un programa secuencial que pueda estudiarse. Cualquier intento de pensar como un computador está obviamente condenado. Hay tantas posibilidades a considerar que únicamente unas pruebas extensivas pueden poner un principio de orden en las cosas. E incluso tras las pruebas tenernos incidentes. También los programado res profesionales utilizan este enfoque He tenido ocasión de estudiar una gran cantidad de software práctico y de discutir programas con montones de programadores profesionales. En los últimos años, muchos programadores han tratado de mejorar sus métodos de trabajo, utilizando diversos enfoques de diseño de software. Sin embargo, cuando descienden al nivel de escribir programas ejecutables, vuelven al modo de pensar convencional. Aún estoy buscando un programa representativo, en da en la secuencia de ejecución esperada. i algunos t avanzados, texto y en las conferencias científicas, pero la mayoría de los programadores sigue usando el enfoque básico de pensar las cosas en el orden en que el computador las e de r 3 ce deficiencias de los Cómo librarse de este enfoque inadecuado Debería estar claro que la escritura y comprensión de programas muy grandes en tiempo rea pensando como un computador supera nuestras capacidades intelectuales. Cómo ocurre entonces que tenemos tanto software que es bastante fiable como para utilizarlo. La respuesta es simple La programación es un asunto de prueba y error. Se escriben los programas sin ninguna esperanza de que serán correctos al principio. Se pasa tanto tiempo, al menos, probando y corrigiendo errores como se pasó escribiendo el programa inicial. Las grandes entidades tienen grupos separados encargados de las pruebas para asegurar la calidad. No puede confiarse en Las fronteras de la Informática sus propios programas, cuando se sabe que es correcto, sino cuando la frecuencia de descubrimiento de nuevos aceptable por los responsables. Los Conclusión El software militar del que dependemos los grandes sistemas software en tiempo real, que deben ser fiables desde su primera utilización. Se precisa un cambio drástico Durante 25 años hemos sabido que nuestros métodos de inadecuados para grandes proyectos. La investigación en ingeniería del software, metodología de programación, diseño de y métodos. La orientación común de los cantidad de cosas que un programador debe recordar cuando prueba y cambia un programa. son 1 la uso de semánticas formales de programas y 2 el uso de interfaces abstractas especificadas formalmente, para esconder la información sobre un módulo a los i sobre 5. Un tercera idea, peor comprendida pero no manejar las complejidades procedentes de la concurrencia y la multiprogramación. Ya en los últimos setenta, las deas básicas de la La separación entre teoría y práctica era grande y creciente. Los seguidores de los enfoques estructurados en software que decían creer en estos principios, no eran capaces de aplicarlos consistentemente. Para cubrir ese vacío, en 1977 la Marina de los EE.UU. la o. dura. El proyecto ha aclarado dos c muchas de las propuestas de los un pueden llevarse a cabo 2 1 ingeniería software es todo Estos métodos reducen, pero no el los errores. Reducen, pero no necesidad de pruebas., director de la SDI. El trabajo del SCR se ha basa 1.Deberían precisarselos requisitos requisitos de antes de c diseño del programa. 2. Debería dividirse el sistema en abstracción antes de comenzar la escritura del 3.Cada módulo debería tener una espetes de comenzar la escritura del programa. 4. Deberían utilizarse métodos formales 5.Los sistemas en tiempo real deberían período y límites especificados. Los programas deberían ser escritos Hemos demostrado que los primeros software militar Todavía no hemos probado que estos métodos den lugar a un piensan que el diseño del software se facilitará, y los errores desaparecerán, no han atacado problemas de suficiente La dificultad de la ingeniería Se pueden escribir documentos, entendemos los modelos ni ítem. os que hay detrás de los documento para documentar todas las deben tomar para escribir esos. Muy a menudo, no se sabe cómo ha que se puede operar con el sistema. Sola requisitos. Vale la pena, deben tomarse en la implementación una de ellas debe asignarse a un módulo puede hacerse a otro construido antes. Cuando es seguro pasaremos por alto difíciles de diseño. E resultado será Sabemos cómo especificar para módulos. Tenemos un c todos los diseños alternativos. Se puede La conclusión común a extraer de todas principios claros de diseño software, se precisa una amplia experiencia con sistemas dad y fiable. BIT67 Las fronteras de la Informática Los lenguajes de productividad que se n m introducción de los lenguajes compilados, con la introducción de mejores lenguajes. Una mejor notación siempre ayuda, pero proporcionen la misma magnitud de mejora que la obtenida por los primeros de estos lenguajes. Nuestra experiencia en el programa SCR no ha mostrado que la falta de un lenguaje sea un problema funda Los lenguajes de programación ahora son suficientemente flexibles, de forma que, pero no podemos esperar que esto de lugar a diferencias sustanciales. Los entornos de programación El éxito del UNIX como herramienta de desarrollo de programas ha dejado claro UNIX permitido eliminar muchas de las tareas aparecen en la producción de grandes prosa investigación en entornos de programación. También aquí espero que puedan, pero no que se produzcan grandes problemas de nuestro entorno de programación no han sido un impedimento importante para nuestro trabajo para SCR. métodos de capacidad de e trabajo no superará las dificultades a los aspectos informáticos de la de combate de la IDE. Los la tecnología del software y otras de unas pruebas de campo portante, hemos aprendido que la con éxito de estos métodos depende de sistemas similares. No hay en dirección de combate para la Conclusión n hombre modesto. La programación automática no supondrá ninguna ayuda, debido a la ausencia de información para escribir especificaciones fiables. LA INTELIGENCIA ARTIFICAL Y LA INICIATIVA DE DEFENSA ESTRATÉGICA Hoy en día son de uso El e técnicas de te enfoque se estudia os para determinar q para sólo podian aplicación de la Debe resaltarse que la primera definición define la IA como un conjunto de problemas, la segunda define la IA como un conjunto de técnicas. La primera definición tiene un significado cambiante. En la Edad Media se pensaba que la aritmética, precisaba inteligencia. Ahora reconocemos puede entrar dentro de la definición de programa y comprendemos el problema, deja de considerarse como IA en el futuro. Aunque es posible que un determinado trabajo satisfaga ambas definiciones, el mejor trabajo de IA.l que yo he visto no utiliza Los trabajadores de la IA. 1 utilizan a menudo enfoques y científicos tradicionales. Estudian el problema, sus condicionantes físicos y lógicos, y escriben un programa que no intenta imitar el modo Desgraciadamente, no puedo identificar un corpus de técnicas o Cuando se estudian estos programas de IA., se descubre que utilizan claramente enfoques científicos que también se utilizan en trabajos que no reciben la calificación de IA. La mayor parte del trabajo es específica para el problema en cuestión, y se precisa. Se habla de la IA como de una fuente mágica de nuevas ideas. Hay buenos I, mi opinión los enroques tomados en la IA.2 son peligrosos y, gran parte del, equivoco. Las reglas que se sacan del estudio de las personas, resultan ser Los programas heurísticos se desarrollan mediante un proceso de prueba y error en el que se añade una nueva regla cuando se. Este método normalmente da lugar a programas cuyo comportamiento es mal comprendido y difícil de predecir. Los ligado res en lA.2 aceptan este método evolutivo de programación como normal y gramas incluso menos de lo que lo hago en los programas s. No En o ando s he tenido que y siempre he resultado defraudado Vista de cerca, la heurística llegaba a cubrir un pequeño numero de casos obvios pero no funcionaba en general. Las fronteras de la Informática Sobre los sistemas expertos se ha oído hablar mucho del éxito de una clase particular de sistemas Toda ejemplo de tales sistemas, utilizado para resolver problemas reales por personas desarrollo. Ese ejemplo es siempre programa diseñado para configurar computadores VAX. Para muchos as, este no parece un problema difícil parece el tipo de problemas que se presta a una solución algorítmica, porque los sistemas VAX se construyen con bien diseñados, a un articulo que señalaba que el mantenimiento de este programa se había convertido en una pesadilla. Se comprendía deficientemente, estaba mal o y por ello, era difícil de cambiar. Tengo buenas razones para creer que podría reemplazarse por un programa mc e ingeniería software en lugar de técnicas .a IDE representa un problema que puede ser más difícil que los abordados por la IA. 1 y los sistemas expertos. Los trabajáis de los problemas de la IDE aparecen en humanos. De hecho hay actualmente personas que pueden observar, con i alto nivel de y confianza, misis en vuelo balístico y distinguir las cabes nucleares de los señuelos RESOLVERÁ LA PROGRAMACIÓN AUTOMÁTICA EL PROBLEMA DEL SOFTWARE DE LA IDE muchas veces que la solución al problema del software es la programación automática. Todo lo que hay que hacer es escribir las especificaciones para el software, y el computador encontrará un programa. Se puede esperar que tal tecnología produzca programas fiables para la IDE La programación automática siempre ha sido un eufemismo sustituyendo a programación en un lenguaje de programación de más alto nivel que el disponible por el programador. La investigación en sobre la implementación de La Se sabe Usualmente. sí capacidad ce entrada capacidad automática es desde años que se pueden lenguajes de programación de 1. La Única cuestión real era la los programas resultantes. si la entrada de un algoritmo, el que el uso de práctico para sistemas con limitada y con as de tiempo real. Cuando la es una descripción no. escribir la especificación un programa. No respecto a nuestra La Habilidad de la programación automática El uso de lenguajes mejorados ha dado lugar a una reducción en la cantidad de detalles que un programador debe tener en cuenta, y por ello, a una mejora en la fiabilidad. Sin embargo, los lenguajes de como entrada a estos sistemas, no modo no es Creo que las declaraciones que se han hecho sobre sistemas do programación .a programación automática de un tipo que sea sustancialmente diferente de lo que de combate de la IDE. Ademas, uno de los problemas básicos de la IDE es que no tenemos la información para escribir en que se pueda confiar. En tal situación, la programación automática no es ninguna ayuda. LA VERIFICACIÓN DF PROGRAMAS Y LA FIABILIDAI DEL SOFTWARE DE LA Tienen significados que son matemáticos. especificaciones de u programa son objetos matemáticos. No debería poder probar que un a su especificación. 1ste ha sido u tema de investigación desde hace más. Si podemos probar la corrección c BIT69 Las de la Informática La concurrencia Las técnicas de prueba más están restringidas a un intento de probar que un a proporcionaría una respuesta ce i en una situación de. para probar la corrección de presencia de fallos hardware e resulta inconcebible que una prueba de la corrección, incluso de una del software de. sistema de dirección de combate de la IDE. Qué se puede probar Puede probarse que ciertos programas pequeños en lenguajes de programación especiales se ajustan a una especificación. La palabra pequeño es relativa. Los que en verificación considerarían grande un programa tic 500 líneas. Al se consideraría pequeño. Los programas cuyas pruebas he visto eran bastante más pequeños que 500, y realizaban tareas matemáticas bien definidas. Las especificaciones En e caso de la IDE no contra las que prueba. la falta de especificaciones eliminaría todo el sentido de una prueba formal. Si para software, no tendríamos modo de probar que un programa que satisficiese la especificación real efectos. Las pruebas de programas tales como un modelo del campo gravitatorio terrestre son tan limpias o formalizables matemáticamente. A menudo están escritas en lenguajes de programación cuya semántica es difícil de formalizar. Yo no he visto pruebas para este tipo de programas. Y no sólo son las pruebas manuales las que están limitadas a programas de pequeño tamaño con especificaciones matemáticas los probadores y verificadores 70BIT Podemos tener Te en las pruebas en un programa, pero no proporcionan en matemática pura, hay muchos de pruebas que se publicaron tienden a ser fiable cuando pequeñas, David L. Pamas, es profesor de Informática de la Victoria Universiiv. en la Colombia Británica I Canadá. durante muchos años de la Oficina de Investigación y son grandes, complejas y no leídas nadie aparte del autor. Esto es lo que o cualquier intento de probar la a
30 oct 2015
Artículo BIT
Las fronteras de la informática: arquitecturas de los microprocesadores de 32 bits
Las fronteras de la informático Arquitecturas de los microprocesadores de 32 bits La irrupción en el mercado de componentes electrónicos aún limitada de productos adicionales como coprocesadores de punto flotante, MIVIUs, consoladores de bus, de ES,... es un fenómeno que promete ser trascendental por su incidencia en los precios de los sistemas comúnmente denominados superminis con el VAX 11780 como modelo de referencia, quizás por sus aproximadamente 1 MIPS, frente a los 3 ó 4 MIPS de un 80386. Estos Supermicros reforzados, integrados y abaratados pueden ser los futuros equivalentes de los actuales ordenadores personales. Escribe sobre el tema DARÍO MARAVALL. por el programador en lenguaje ensamblador. En el extremo opuesto se a la estructura o implementación funcionalidad del sistema. Una postura polémica, que es necesario, antes que nada, delimitar los diferentes niveles del aspecto funcional de un sistema de computador, donde se representan los diferentes niveles de un sistema de computador. En relación a esta figura, una función manejo de ficheros en memoria secundaria, una larga cadena que incluye otras virtual MV y operaciones de entrada salida ES, principalmente. Nadie habla del maneo de ficheros como una componente de la arquitectura, aunque sí de 3a memoria virtual y de la organización ES. La explicación esta en el hecho de que el junto de programas. Por supuesto que estos programas instrucciones y datos, es k independiente de la forma específica de organización correspondiente de arquitectura Arquitectura de un de cualquier otro computador es decir, arquitectura. 7 2BIT Las máquinas RISC han surgido como una respuesta natural a les sistemas distribuidos y paralelos. Asi, para fijar ideas, un minicomputador convencional digamos un VAX 11780, trabajando con un sistema operativo estándard y provisto de un dialecto del lenguaje LISP no incluiría en su arquitectura las primitivas de este lenguaje abs, end, append, apply Sin LISP, cuya organización interna está especialmente diseñada para la implementación directa de tales primitivas, que pueden considerarse como parte del repertorio de instrucciones del procesador central o CPU. Bajo esta perspectiva los microprocesadores, incluidos los más avanzados de 32 bits, son estrictamente hablando instrucciones por tanto constituyen de un sistema de ordenador pero solo una parte. En este sentido, para poner un ejemplo, la arquitectura del miniordenador de 16 bits PDP1I mejor sería hablar de una familia dispone de varias versiones de la CPU integrados en un chip la más potente, el Micro Jl 1, incluye en el chip la gestión de memoria virtual. Análogamente, la arquitectura del VAX 11780 también dispone de un microprocesador éste ya de 32 bits, el Micro VAX II, que implementa en microcódigo el 80 por ciento del repertorio de instrucciones de la CPU materna el software mediante una tabla. Se podrían poner muchos más ejemplos pare No obstante, a dores o CPUs altamente integradas configuran de manera completa el resto de la arquitectura gestión de la MV cuando no está integrada directamente en el micro, procesamiento aritmético en punto flotante, ES de forma que se puede utilizar correctamente el término de arquitectura de un microprocesador. Esto es particularmente cierto en el caso de los microprocesadores que han surgido sean de 8, 16 ó 32 bits como elementos originarios y centrales de una arquitectura de computador, a diferencia de los Micro PDP11, Micro VAX II, Micro IBM370, Micro Eclipse grada de CPUs de arquitecturas ya existen, lo ispect la arquitectura de los microprocesadores son los típicos de una arquitectura Repertorio de instrucciones. Modos de direccionamiento. Estructura interna de la CPU aspecto de implementación. Soporte material de la memoria virtual. Unidades especializadas de miento, incluyendo los denominad procesadores. Unidades. Organización de la entrada salida. Organización de la jerarquía de me Dependiendo de la implementación, estos elementos se integran en uno o varios propiamente dicho y su correspondiente familia de componentes procesa do res, unidad de gestión de memoria virtual controladores de ES as de Asi, la repertorio de instrucciones, parte fundamental de la funcionalidad de radicalmente la organización interna del sistema registros de la CPU, buses internos, organización de la ES De hecho, como señalábamos al comienzo del articulo, la importancia individual y las implicaciones mutuas de la funcionalidad y constituyen temas polémicos, con de la problemática de la de las arquitectura sea la que enfrenta a los defensores de las CPUs RISC Reduced Instructíon Set Computer frente a las CPUs convencionales o CISC la primera C por Complex. Principios de la gestión de memoria virtual secundaria MS, a veces se confunde la MV con la MS. cuando es exclusivamente microprocesador. en el contexto del La explicación de la es la siguiente la MMU en una dirección física. dependiendo de la. relación generada BUS DIRECCIONES .BUS DATOS Fig. Esquema de bloques representando las direcciones físicas y de la capacidad de MV segmentada y paginada ya sea directamente en CPU o con un chip adicion.nl. Aunque la mayoría de MMU. longitud 24 del bus de Mbytes dt MV a una longitud de 33 bit, El disponer de la de una MV de traducción di recia DVDF. mientras que la. Hemos llamado a aquellas, porque independientes de la CPU, por lo técnica mis habitual, que consisten colocar una pequeña memoria de alta velocidad de acceso denominado memoria en bloques en MC son una de N bloques de la bloques en es precisamente de y carpa MPMO. El tamaño duplicadas en MCI, pero al mismo dirección física entregada por pueden ser asociativa pura cualquier bloque de MP puede colocarse en cualquier bloque de la MCI. intermedia los de MP disponen una asignación dentro de un conjunto de bloques de la MC v. por último, directa, en la que los bloques de una asignación rígida en la MC. imaginar pero su adicional de los di os bloques en MC Decimos posible capacidad de poder ap1 CORRESPONDENCIA, Fig. II Correspondencia entre bloques fe memoria principal y MC. aún como es una problemática de la arquitectura lW un computador, es en medida CPU. por no pueden para a ordenador usuarios en pueden verse coma segmentos en el espacio de adicionales antes del acceso final o Para evitar los accesos adicionales creados por la paginación, una Por tratarse de una arquitectura.12 bits bien conocida y disponible VAX 11780. En la figura 11,2 se aprecia que la TLB posen una menos significativos de la virtual como seleccionador de uno de los 12 direcciones físicas por oía la. técnica de aceleración. Para un sistema de memoria con segmentación y paginación, cada referencia a dirección su correspondiente dirección que de los años 70 ha estado influido por el estado de ánimo creado por la crisis del software, de diseño de arquitecturas con repertorios de instrucciones cada vez más amplios y complejos es decir, una emigración del software hacia el hardware. En esos años 70 la implementación del en una memoria más pequeña y más rápida que La memoria principal de las instrucciones del repertorio . Merced a la los diseñadores de una arquitectura podían complicar, sin problemas importantes de coste y de tiempos de ejecución, el SISTEMA OPERATIVO SISTEMA en manos de los programadores en ensamblador y de los compiladores una herramienta más versátil y potente, sino que además se disminuían los tiempos de ejecución de los programas reescritos en un repertorio más amplio, al disminuirse el espacio de ocupación de los programas aunque, como es sabido, no tamaño de un programa y tiempo de ejecución, ya que influye la velocidad de ejecución de las respectivas instrucciones. Con la generalización del uso de las no se espera esté almacenada la información requerida por la CPU en cada momento, la hipótesis de que la velocidad de rías veces superior a la de una instrucción comienza a tambalearse. Con tiempos de acceso en realidad, con tecnologías comunes equivalentes a las memorias de control, las memorias cache consiguen que los ciclos de las microinstrucciones y de las instrucciones sean equivalentes al menos, en el margen del hit ratio de una cache, que puede ser superior al 90 por ciento de las lecturas. CISC y que muestran. de instrucciones con muy poca las más complejas del repertorio y las que, por tanto, ocupan una parte considerable de la memoria de control. 3fia básica de diseño de CPUs RISC consiste en la utilización de un repertorio y de modos de direccionamiento simples y reducidos. Como señala uno de los defensores del diseño RISC, Patterson, parodiando la tesis de Tunng cualquier cosa que pueda hacerse en microcódigo puede hacerse en el lenguaje ensamblador de un computador simple. La filosofía del diseño RISC tiene, fundamentalmente, unas grandes ventajas en el aspecto de mejorar la velocidad de ejecute de un programa reescrito en el repertorio RISC, ya que a permite una las instrucciones y b facilita la aplicación de técnicas de solape pipelining y prebúsqueda de instrucciones. de sin lo que gran parte de su atractivo pos de ejecución se Otro punto de apoyo de los En puridad, debería hablarse de una emigra parte, es más simple de depurar y no efectos perniciosos en ordenador. 76BIT RISC de a evitar al miento, por lo que se basan en el manejo de un gran número de registros una de las CPUs RISC tiene más de 500, todo ello con el objetivo de mantener la mayor parte del repertorio dentro de un ciclo de reloj en el orden délos lO MHz, por son máquinas próximas a los 10 MIPS o millones de la salvedad de que son instrucciones muchas de ellas sencillas en otras Como resulta evidente, las arquitecturas RISC, con su inversión de la RISC han RISC obligan a diseñar compiladores mucho más sofisticados y lentos que los basados en máquinas CISC. Los detractores de las máquinas RISC insisten en que esta simplificación del hardware y la consiguiente complejidad adicional del software es su principal desventaja. No obstante, conviene matizar que a la máquina no por el lenguaje de programación no redunda en la complejidad de los programas y b precisamente son las máquinas complejas, con instrucciones sofisticadas las que tienden a crear un código ejecutable más susceptible a la aparición de RISC se desprende de la generación de programas con mayor ocupación de CISC en el caso de trabajaren un entorno de memoria virtual con paginación ya que su ejecución se ve sensiblemente degradada. No obstante, las máquinas RISC han diseño y dos y paralelos temas procesadores numéricos Las fronteras de la informática a de los de enlaces serie full dúplex de alta velocidad 10 Mbits por segundo que le permite pudiéndose formar complejas estructuras del tipo RÍSC, con sus instrucciones básicas cableadas, está diseñado para compilar óptimamente un lenguaje de alto nivel, , orientado a la programación de los microprocesadores de 32 bits 500 dólares, el Transputer constituye la nuestro entender, un magnífico componente disponible para investigar, con medios limitados, la potencialidad del una aplicación basada en 100 transputers orientada a la generación en tiempo real de imágenes de alta resolución. Otros mícroprocesadores de 32 bits inspirados en la filosofía RISC son el Clipper de la casa Faírchild ya disponible y los productos actualmente en desarrollo avanzado de Mips y Accorn. El Clipper tiene un repertorio de 101 en hardware, sin memoria de control la mayor parte de ellas se ejecuta en un ciclo básico de 30 ns. Existen otras 67 instrucciones adicionales más complejas, ROM de 2KBytes. El fabricante afirma que se consigue una velocidad media de procesamiento de 5MIPS que es cinco veces el rendimiento de un VAX 11780 y la mitad de un Transputer, aunque en este caso hay que tener en cuenta la punto flotante. Del Transputer se implementan en software, ocupando una operación de multiplicación o división en formato de 64 bits la friolera de unos 500 ciclos de CPU, que para una versión de 50 daría un tiempo de 25 ms ó 0.04 MFLOPS. Evidentemente al Transputer le hace falta un El tiempo dirá si la filosofía RISC se de 32 bits. Lo que sí es cierto es el interés de los fabricantes, particularmente des hacía las máquinas RISC, como lo demuestran los diferentes proyectos algunos ya personal IBM RT de arquitecturas RISC. Con el objetivo de fijar algunas ideas mínimas en relación a las arquitecturas de micros de 32 bits, aún siendo conscientes de las dificultades y limitaciones del empeño, algunos de los principales rasgos del 803 86, un microprocesador de 32 bits ya 7 8BIT EL MICROPROCESADOR 80386 El año 1971 puede considerarse como el comienzo, al menos en su vertiente comercial, de los microprocesadores con la aparición en el mercado de los componentes electrónicos del Intel 4004. Este circuito integrado, definido en su día como un ordenador microprogramable metido en un chip, contenia 2.300 transistores y consistía en una CPU orientada al procesamiento de datos de 4 bits. La firma Intel, por tanto, puede. ha mantenido a lo largo de los años y de las e8080 y de 16 bítsel 8O88y el 8086. Eneptoquee808£ is e> dominan el mercado de los microprocesadores de 16 bits, en parte merced al hecho de que IBM lo ha elegido como CPU de su linea de ordenadores personales y en consecuencia, toda la masa de compatibles han En cuanto a una arquitectura de 32 bits, el primer intento de Intel fue la familia i APX432, compuesta por tres microprocesador de 32 bits de a la propiedad e Este Tipos de, varias dades, que incluyen hasta 32 bits y reales bits. En este último caso se necesita el coprocesador 80287 para la implementa Repertorio de instrucciones 38Ó se ha diseñado bajo la una total compatibilidad con el ou86 y sus prolongaciones el 80186 que añade al 8086 un subconjunto de instrucciones de ES, un reloj, un controlador programable de interrupciones y un doble canal para acceso directo a memoria y el 80286 una ampliación del 80186 orientada a La de memoria virtual. Su repertorio de instrucciones, por tanto, es prácticamente el mismo que el del 80286, excepto extensiones debidas a la ampliación en los tipos de datos. Modos de dirección a miento Los modos de d i efectivo del 80386 son los mismos que en las arquitecturas CISC estándard. Es decir, directo e mediato, absoluto y variag El 80386 posee 8 registros de 32 bits de manejables por programa, aparte de un registro de indicadores o flags, también de 32 bits. Cada uno de estos registros incluye en sus 16 bits menos significativos los correspondientes registros del 8086. Existen 6 registros de 16 bits para el manejo de segmentos de 64 KBytes. El mentó de código o instrucciones, el SS el stack o pila de datos y los DS, ES, FS y GS díreccionan sendos segmentos de datos. Estos 6 registros de segmentos Cuando la CPU trabaja con direcciones con el código o programa, la pila y Organización de ES Este microprocesador soporta los métodos habituales de programación de ES software como hardware. Dispone de 64 KBytes para trabajar con ES También soporta, como es lógico, la programación de ES mediante las técnicas de DMA, o modo canal, según la termino C0IP y Organización del bus exterior El 80386 tiene buses independientes de con un ancho de 32 bits. Por razones de compatibilidad, se pueden manejar datos de 8,16 y 32 bits en cada ciclo de bus. La unidad de conexión del bus, integrada en el dores de ES Para aumentar el ancho de banda del bus existe un modo de funcionamiento de Continúa en pdg. 80 La importancia de un bus la. el Este bus de 32 bits anunciado en 1983 y con i versión disponible desde 19 está por el rebus y Nubus actualmente sólo existe un bus de .12 bits plenamente estandarizado por el IEEE el Fasl el diseño de es Lebus a soportar La separación del Mullibus II en varios buses independientes conlleva ventajas muy importantes y evidentes el ancho de banda ideal del bus se mantiene sin dificultad y en el Multíbus II es de 40 MbyEess, trabajando con un reloj de WH7 cada una de las funciones independientes del bus 40 que cuchamos. en aras de la flexibilidad uso. reproducción de los apareciesen los primera con Obus y sigue siendo Fig. 2. Esquema de bloques de la arquitectura del 80386 su importancia estratégica en la de un sistema completo tic, especialmente desde un de diseño y estandarización de de 32 bits el Multibus II véase el recuadro. La gestión de memoria virtual M VI del 80386 se basi en la y paginan. se pueden 4. Mer a scsm a y p La tabla de descriptores de de directorios de páginas están en software, es cu moría principal o secundaria, si no activas. No obstante, para acelerar referencias a memoria, la CPU los descriptores del segmento programa, de la pila de datos y de ha cuatro segmentos de datos, en sendos registros internos. Análogamente, en la unidad de paginación de la CPU existe un logia habitual con 32 traducciones de di El 80386, además de esta potente gestión de MV típica de arquitecturas de 32 bits, incluye una característica adicional pensada para soportar sistemas operativos propios de este segmento de CPUs. cual es la conmutación de tareas. A tal fin, contenido de los registros de propósito genera, contador de programas, registros y descriptores de segmento. todo Detalles de la implementación E esquema de bloqueo de la arquitectura del 803S6 se muestra en la figura 2. el máximo paralelismo dentro del de instrucciones. En un procesador como el 80386 la de programas a MP les en direcciones físicas, ya que se precisan 3 accesos a MP por cada dirección virtual, que con los tiempos actuales de acceso a una memoria RAM de coste medio constituye una clara ralentización de la CPU. Para reducir este efecto se conversión dirección física un TLB o look a side buffer con 32 elementos de conversión. Para una referencia presente un ciclo de reloj. Esta conversión sólo afecta a la paginación, no a la segmentación. Otro incremento de la velocidad se consigue con el solape de las fases independientes de búsqueda y ejecución de instrucciones, existiendo una cola de instrucciones a tal fin. Para aumentar la velocidad de la etapa de búsqueda de una instrucción, de la s que Memoria sin nación técnicas aceleración, e a media de 4 ciclos de reloj por 4 MIPS. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS los fronteros de lo Informática Clipper, de Fairch das genéricas de Digital. Por tratarse de una versión casi completa de la CPU del VAX bibliografía amplia disponible. Quizás la referencia más didáctica sen e libro H.M . R.H Eckhouse, Jrx Computer Protrümmmp and Architfacture. The VAX 11. Digital Press. 1980. dad se trata de una familia de CPUs ascendemos, siendo la última versión el NS 32332 Existe un manual de referencia del fabricante asi romo de su MMU. la NS Trasputer de Tnmos. Su fabricante ha editado CPU y del lenguaje de alto nivel. WE32IO0. tradición en la linea apareció un artículo los rasgos generales de su arquitectura AM Packard, Hila RESUMEN DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LOS MICROS DE 32 BITS los ES un fenómeno que por incidencia en la gama con el VAX 11 780 como el modelo de MIPS. Estas CPUs de 32 bits las cuatro o vía en precios, frente a los 20 dólares de una típica de 16 bits, pero estos precios van a caer en cuanto se lancen al ruedo la docena larga de los otros micros de 32 bits en desarrollo y, por otra parte, aumente la demanda de estos componentes. Darío Maravall Gómez Allende, es Ingeniero de y Profesor Titular de Universidad. Ha publicado más de 50 técnicos y profesionales en revistas y congresos nacionales e interna Actualmente codirige un proyecto interdisciplinario financiado por la Fundación Áreces en de lo industrial avanzada percepción visual en robots Sus áreas de trabajo y experiencia son teoría y práctica de la ingeniería de control, máquinas inteligentes y lenguajes v sistemas informáticos
30 oct 2015
Artículo BIT
Ser técnico en España
ESPECIAL Ser técnico en España La Técnica está de moda. Los técnicos están de moda. Hay demanda de titulados. Hay proyectos europeos. Hay Informes de Presidencia. Nos hemos puesto a la tarea de desmenuzar, en pinceladas, algunas dimensiones de la actividad genérica del técnico en concreto del técnico en nuestras áreas, las Tecnologías de la Información, para entendernos Una visión del Sistema CTl Ciencia Tecnología Industria en España, llevada a cabo por JOSÉ BARBERA y FRANCISCO ROS. RAÚL CABANES aborda la Formación Permanente del Ingeniero. Los sindicatos C.C.O.O. y UGT realizan un acercamiento a la situación de los técnicos y cuadros en sus organizaciones. El ejercicio libre de la profesión del Ingeniero de Telecomunicación está tratado por PEDRO L. ALONSO. JOSÉ GABRIEL SÁNCHEZ cierra el monográfico con una exposición de la situación de los ingenieros en los Hospitales. Paradójicamente, el brillante panorama que se podría esperar en las aportaciones está empañado muchas veces por la idea, persistente de que se nos está olvidando algo a nosotros o al país. Algo que es necesario para llegar a entender que es ser técnico en España. Dolorosamente técnico, qué dirá nuestro amigo Solana, don Luis.
30 oct 2015
Artículo BIT
Ser técnico en España: el sistema ciencia - tecnología - industria en España
Ser técnico en España El sistema Ciencia Tecnología Industria en España La importancia estratégica de la ciencia y tecnología, además del riesgo y costes que conllevan, han llevado a los gobiernos de distintos países a admitir la necesidad de jugar un active papel c impulsor de sus políticas de investigación. En este artículo, FRANCISCO ROS y JOSÉ BARBERA realizan un análisis de la situación actual en España. BIT35 La importancia de la ciencia y la el mundo de hoy es un, a lósanos posteriores de la II Guerra Mundial. A lo largo de estos años se ha producido un enorme avance científico y tecnológico en diversos campos tales como la aviación, la exploración del espacio, la automatización de la producción industrial y agrícola, los medios de comunicación, los en día están a la cabeza del desarrollo tecnológico. Para llegar a este los países avanzados han establecido determinadas políticas de desarrollo tecnológico con el fin de tanto básica como aplicada, hacia las áreas económicas e industriales más relevantes para cada país. Este proceso se ha basado y supervisadas, proyectadas con un largo alcance que supera la simple una base científica sólida para poder seguir avanzando en este sentido. Las características de dinamismo, riesgo, coste, envergadura, y la importancia estratégica de los resultados, ha llevado a la necesidad de jugar un activo papel e impulsor de sus políticas tecnológicas. Para que los resultados sean eficaces se ha visto la necesidad de establecer una coordinación a los más altos niveles políticos y administrativos, dependientes, y en muertos casos anexos, a la misma presidencia de gobierno. Esta coordinación a las grandes y programas. hace preciso la creación de organismos e instituciones de carácter vertical, con fácil acceso a los diferentes departamentos implicados, dotándoles de la necesaria autonomía y capacidad para manejar abundantes fondos económicos y proporcionándoles equipos humanos cualificados, extraídos de los diferentes estamentos involucrados la administración, las universidades e instituciones de investigación, el mundo industrial y la sociedad en general. El sistema CTI de un país refleja los mecanismos utilizados para promover e impulsar la investigación y la innovación tecnológica, con definición de objetivos a alcanzar, plazos previstos para su realización y posible utilización de los resultados obtenidos. En este proceso es imprescindible tener en cuenta los medios materiales y humanos necesarios para evitar que los objetivos establecidos se limiten a ser eso simples objetivos sobre el papel. Como ya se ha mencionado anteriormente la necesidad de poner en marcha un sistema CTI, para actuar sobre la orientación de la ciencia y la tecnología, es un no relativamente reciente que España sigue ignorando todo lo que signifique desarrollo tecnológico. El sistema CTI de un país refleja los mecanismos utilizados para promover e impulsar la investigación y la innovación tecnológica. lanzarse en los comienzos de la revolución industrial y se ha ido consolidando en los países más avanzados durante la segunda mitad del presente siglo. España que ignoró en su momento la existencia de una revolución industrial y que ha seguido ignorando y menospreciando todo lo que pudiera suponer desarrollo prestigios de nuestra sociedad, el saber científico ha ocupado y ocupa un lugar muy secundario. En las zonas rectoras de la sociedad española, tal manquedad ha frente a la osadía intelectual que tan imperativamente exige la conquista del saber filosófico y científico. Como dice Laín Entralgo en una lúcida y reciente reflexión 4 sobre nuestro déficit científico— carece hasta la fecha de una estructura que pueda asimilarse a los mencionados sistemas. O, en palabras de los directores generales en páginas encargados de la política científica y de innovación Sres. Muñoz y Ornia. Nuestro modelo organizativo puede bien ser calificado de espontáneo, aunque levemente corregido por algunos intentos de que este modelo espontáneo puede ser válido y eficaz cuando se dispone de elevada financiación pública, ofrece grandes y graves desventajas cuando, como es el caso de España, los niveles de financiación son bajos. En las páginas que siguen se va a y los componentes de ese modelo organizativo espontáneo para, después de dar algunos datos sobre la precaria situación de la ciencia y la tecnología españolas, finalizar mencionando el instrumento que el Gobierno ha diseñado para intentar transformar la espontaneidad en una acción organizada que obtenga mejores rendimientos de los recursos generales del. ÓRGANOS E INSTITUCIONES En la actualidad, la mayor parte de órganos e instituciones con capacidad de actuación en cuestiones de ciencia y tecnología son dependientes de la Administración Central. No obstante se observa un interesante crecimiento de iniciativas autonómicas, en materias propias de su interés y competencia, que están dando resultados evidentes en algunas autonomías. Aunque nos referiremos más tarde a algunas de envergadura, por los organismos de la Administración central. Por su elocuencia gráfica y carácter nos vamos a permitir apoyarnos en el esquema de organización institucional que aparece en 1 y que reproducimos aquí en la Fig. 1. Un primer examen de dicho esquema nos muestra la enorme dispersión de actividades de ID entre los diferentes ministerios y la falta de órganos horizontales de coordinación. Podría pensarse que la Comisión interministerial Delegada del Gobierno de Política Educativa, Cultural y Científica podría haber desempeñado dicha función, pero comisiones delegadas creadas en 1963 y 1981 ni han programado ni han coordinado, su sido. De esta forma la Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica CA1CYT, que estaba llamada a ejercer funciones del llamado nivel 2, es decir de programación, administración y financiación, se encontró, por defecto, con la necesidad teórica de realizar funciones del nivel 1, es decir planificación, fomento y coordinación general. En la práctica no parece exagerado decir, que la CAICYT, con la excepción hecha de algunas actuaciones recientes, apenas ha realizado labores planificad oras y coordinadoras y se ha limitado a administrar y gestionar el Fondo Nacional de Investigación de forma espontánea, atendiendo a peticiones variopintas provenientes de los más diversos y exóticos rincones del saber humano a cuyo lustre tan aficionados hemos sido los investigadores españoles. Por otra parte, y a un organismo estrechamente vinculado al Ministerio de Educación y Ciencia, a cuyas instituciones dependientes. Universidad y Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC, se canalizaban la mayor parte de estos fondos. Ante una situación de desordenamiento hubiera podido pensarse en la existencia de un espacio legal casi vacío que habría permitido aprovechar la mencionada espontaneidad para, con ingenio e imaginación, ir construyendo soluciones ad hoc capaces de ofrecer resultados satisfactorios. Quién así piensa desconoce obviamente que las zonas rectoras de la sociedad española han sido educadas a lo largo de introducción haciéndonos eco de las reflexiones de Lain— y a enfocar sus energías a la concepción y redacción de toda clase de leyes, reglamentos, trabas y burocracias que eliminaran toda posibilidad de riesgo, sorpresa o alteración del status quo y —de nuevo en palabras de Laín la siempre relativa y múltiple unidad de las cosas humanas, la visión del mundo más como escenario de la hazaña personal que como objeto de conocimiento y pudiera alterar ese poderoso sistema de ideas y creencia 4 De esta forma no es fácil sorprenderse sobresaliente al realizar un análisis de la situación de nuestro sistema Ciencia y Tecnología, por lo que se refiere a la Administración central, es la falta de coordinación y país poseen competencias en materia de investigación científica e innovación tecnológica. La vigente organización institucional es, como se verá, inútilmente compleja y con esta complejidad y entrecruzamiento funcional, existe un complicado De la misma forma tampoco habría que sorprenderse de comprobar que los tres organismos, CAICYT, CDT1 y F1S, de forma selectiva, los presupuestos de los órganos ejecutores de la ID, no tengan en BIT35 la práctica capacidad reguladora al manejar conjuntamente sólo el 15 por 100 del total de gastos del sector público en investigación 1. El 85 por 100 restante llega a los ceñiros ejecutores por transferencias directas del ministerio del que dependen. Poco podemos decir todavía de las comisiones dependientes del Senado y del Congreso que habría que incluir, más bien, modernizados que parece estar iniciando el Gobierno y en el que deberán participar, de, las organizaciones profesionales, los medios de comunicación y demás estamentos sociales. Un reflejo importante del nuevo espíritu que parece aflorar en sectores, todavía terreno de la y la tecnología lo pueden dar la actuación de algunas común Aragón, Asturias, Cataluña, Valencia y estructurar sus propios órganos de pianito de sus actividades de política científica y tecnológica. EL PAPEL DE LA UNIVERSIDAD La universidad española, cuya misión esencial es la formación de personal cualificado en las diversas áreas de las ciencias, ingenierías y humanidades, constituye uno de los pilares básico del sistema CTI. Por un lado, es responsabilidad directa de la que la sociedad demanda por otro, la uní propias de investigación, no sólo para poder formar adecuadamente a esos investigadores, sino también para responder a la necesidades reales del país en este sentido. españolas no puede decirse que tenga una tradición demasiado arraigada, sobre todo en cuanto a investigación tecnológica se refiere. La principal tendencia se ha orientado hacia la investigación básica, con poco contacto con la realidad exterior y, en grupos investigadores, lo que ha supuesto Con ello no se quiere decir que la contrario. La investigación fundamental es científica, imprescindible para cualquier desarrollo e innovación posterior. Que esto es así lo viene a corroborar el hecho de que los japoneses, que han basado su actual desarrollos obtenidos a las investigaciones de otros países, se encuentran ahora con el hecho de que para seguir a fundamental propia, aunque aplicadas que permitan el desarrollo de productos dentro de una política global de planificación de ID.3 española no resulta demasiado podemos citar las siguientes •Los fondos y recursos asignados a investigación propia de la universidad son escasos y se reparten sin ningún criterio de prioridades {véase apartado Recursos financieros y humanos. •La CAICYT ha sido, tal como se de promoción y subvención de la ID en la universidad. Sin embargo los procedimientos establecidos para la concesión de ayudas han sido tan largos y tediosos que el tiempo transcurrido entre la solicitud y la posible concesión solía ser de alrededor de un año, por lo que ha resultado difícil la. El problema de formar y mantener equipos estables de investigación viene las diferencias salariales ofrecidas por la industria, sobre todo en las áreas tecnológicas con mayor demanda. •Los ejemplos de cooperación con la industria para realizar trabajos de investigación son relativamente pocos, normal tampoco favorece la estabilidad de los equipos. Esta colaboración ha sido además dificultada por una serie de trabas y vacíos legales que, en parte, han sido solucionados por el marco legal proporcionado por la Fundación Universidad Empresa. técnicas y la ausencia de planes cíclicos no ha favorecido la formación de investigadores. Este hecho incide directamente sobre la áreas tecnológicas más demandadas lo que repercute en la capacidad de las facultades y escuelas para producir graduados con los perfiles demandados por la industria. En un reciente informe de FUNDESCO5 sobre la formación de técnicos e TI se evidencia el desequilibrio existente entre la oferta y la demanda de titulados. En el Cuadro i se muestra la demanda de titulados superiores en los sectores de TI por tipo de actividad durante el cuatrienio 198588. Puede verse que más de la mitad de la demanda corresponde a Investigación y desarrollo y Diseño y proyectos, actividades más relacionadas con la investigación y A pesar de todas estas circunstancias desfavorables hay que dejar constancia del enorme esfuerzo que muchos grupos universitarios están realizando para salir a flote y poder navegar en aguas tormentosas. Como ejemplos de este esfuerzo producido durante los últimos años tenemos que Se ha afianzado la colaboración entre confianza de aquélla hacia ésta y con un mayor acercamiento de la universidad a los problemas reales. Las actividades de ID de algunos departamentos universitarios están en con las realizadas en oíros centros extranjeros de prestigio. A ello ha contribuido la profesores e investigadores españoles formación de postgrado sobre todo y el intercambio de información en congresos científicos. Se ha iniciado, por parte de algunos grupos, la participación en programas internacionales de ID. En este sentido merece citarse el Programa ESPRIT de la CEE aún antes que España se integrase en Comunidad, sino que además han ido por delante de la Administración que ponga en apoyo necesarios en este tipo de EL PAPEL DE LOS ORGANISMOS PÚBLICOS DE INVESTIGACIÓN OPIS. EL CSIC. En la Figura 1 ya se vio el esquema general de la organización de la ID en Superior de Investigaciones CSIC la Junta de Energía que pasa a denominarse Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas el Instituto Geológico y Minero de España IGME el Instituto nacional de Técnica Aeroespacial INTA y el Instituto Español de Oceanografía IEO. Todos estos organismos constituyen los OPIS. Excepto el CSIC, que es el único que tiene un carácter general, todos los demás OPIS son sectoriales, dependientes de diferentes ministerios. Debido a la generalidad de ID en lo que sigue nos referiremos únicamente al CSIC. El CSIC es un organismo constituido por una compleja red de laboratorios e institutos de muy diferente naturaleza. La investigación, tanto básica como aplicada, aunque no ha existido, al igual que en 1 caso de la universidad, una planificación global de la política de investigación del han funcionado de manera más bien autónoma y en cuanto a los temas y tipo de investigación que realizan, con poca o nula conexión con los temas de interés en la industria y la agricultura. Por ello el papel del CSIC ha sido más bien deslucido durante bastantes años, lo que le en países extranjeros. En los tres últimos años el CSIC ha Gobierno. De este modo se ha venido pre más ágil, flexible y eficaz y desempeñar el papel clave que le asigna la reciente Ley de Las acciones más importantes realiza •Reforzamiento de la gestión científica del CSIC mediante la creación de un Gabinete de Estudios de la Presidencia, como órgano de trabajo y apoyo a su gestión. •Renovación de la plantilla del de la congelación de plantillas de 1973, había envejecido notablemente la edad media era de 47 años. Mediante diversas convocatorias se amplió la plantilla a partir de 1985, con un efecto muy positivo sobre el propio personal del CSIC que lo vio como un signo claro de confianza por parte del •Reducción del número de, muchos de los cuales eran totalmente inoperantes e inviables. En estos tres años el CSIC ha pasado de 185 centros a tan sólo 85, racionalizando los recursos disponibles. Incremento de la agilidad y flexibilidad mediante el establecimiento de centros mixtos con la universidad española y de •Programación de la actividad científica mediante programas de investigación de los resultados obtenidos en la primera fase de la programación. •Establecimiento de los programas y programas temáticos como instrumento horizontal de coordinación del sistema CTI. El CSIC puede, mediante estos programas, coordinar la actividad de grupos de investigación externos al organismo que deseen trabajar en EL PAPEL DE LAS EMPRESAS de nuestra situación industrial y empresarial en la segunda mitad de este siglo, tras los años de la postguerra, aunque algunos factores típicos de la industrialización española estaban ya presentes en el siglo Durante ese período se inicia en España un desarrollo industrial basado en la sustitución de las importaciones, hecho derivado de la situación peculiar de aislamiento internacional. Como consecuencia de esas de su calidad y nivel técnico. A principios de la década de los cincuenta comienza un proceso de apertura en el que se adquieren bienes, técnicas y capital extranjero. El desinterés por desarrollar la Administración con su apoyo a la única preocupación de no pagar excesivos royalties y sin ocuparse de aspectos fundamentales como es el de la asimilación y transferencia de la tecnología importada. Esta situación ha ido mejorando con el transcurso del tiempo, adoptando una serie de medidas complementarias al adquirir tecnología extranjera, pero a pesar de ello es demasiado halagüeña debido, por un lado, a la ausencia de un nivel adecuado de investigación propia y, por otro, a la importación masiva e incontrolada de tecnología sin capacidad real para asimilarla. La realización de ID por parte de la industria española tiene unas dimensiones tir de los datos que se muestran más adelante. Dentro del marco general existente de una ausencia total de planificación de ID, la actividad empresarial en este sentido no es tampoco especialmente brillante. BIT37 Ser técnico en España Hay pocas tecnológico. Recientemente se ha puesto en marcha programas de cooperación precompetitiva entre empresas del mismo sector, tanto del aumentar la eficacia de los recursos propios disponibles mediante la unificación de esfuerzos, y con el objetivo de generar tecnología común a medio plazo. Algunas empresas españolas han comenzado a el estimulo suscitado desde la el establecimiento y supervisión de la científica y tecnológica. Los objetivos que se han fijado en este sentido han sido, hasta hace poco, excesivamente genéricos, resumiéndose en el incremento del potencial investigador y técnico, el equipamiento de departamentos y laboratorios y la satisfacción de necesidades básicas de funcionamiento de los equipos, todo ello sin fijar prioridades de ningún tipo a la hora de Los principales organismos que de un modo u otro, se han ocupado tradicionalmente de fomentar y gestionar la ID en g que añadir otros, como e Fondo de In Sanitarias FIS, pero que incluyen aquí por tener carácter La Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica CAICYT La CAICYT se creó en 1958 con la misión de coordinar la política global de investigación pública, convirtiéndose más adelante en el órgano de apoyo y enlace entre la Comisión Delegada de Política Científica y la red de centros públicos de creó en 1964 el Fondo Nacional para el Desarrollo de la Investigación Científica, dotado con 100 millones de pesetas, cantidad que ha ido aumentando hasta más de 1.000 millones en 1979,1980 y 1981, y ha llegado a superarlos 9.000 millones de 1985.1. La promulgación de la Ley de Fomento y Coordinación General de la Investigación Científica y Técnica popularmente mas adelante supone, cuando entre en vigor, la desaparición de la CAICYT, cuyos efectivos serán transferidos a la Comisión Permanente. En estos años la CAICYT, aunque no ha sido un verdadero papel de planificación global de la 1D, sí ha desempeñado importantes funciones de promoción y aplicada. De hecho, ha a los ojos 1 de la comunidad científica española como la ventanilla a la que acudir en busca de subvenciones para realizar diversas tareas de investigación. Más raro ha sido, sin algún intento ha habido en este sentido, aunque sin demasiado éxito como luego se verá. utilizado para financiar las actividades de ID han sido los siguientes Proyectos de investigación Responden a solicitudes presentadas, centros públicos de investigación o Los tipos de Convocatoria establecidos han pasado por diversas de solicitudes de subvención y Proyectos de investigación Los proyectos de investigación prevén ampliables a cinco y para su solicitud hay cuenta el equipo investigador. La selección de estos proyectos se, siendo los responsables de las áreas de la ciencia y tecnología. Los ponentes cuentan con un panel de evaluadores externos que, con carácter secreto, emiten informes a las ponencias aconsejando o desaconsejando la concesión de la subvención. En base a esto la aprobación Programación que lo pasa en último término al Consejo de Ministros. se establece un procedimiento de Planes concertados de investigación Él de los mismos es para fomentar la investigación dirigida al desarrollo de procesos y productos en España. Estos planes se orientan a la de proyectos específicos con unos objetivos bien definidos. La realización del proyecto corres pon de la CAICYT se préstamo sin intereses por una cantidad de alrededor del 50 del presupuesto total del proyecto. Los procedimientos de selección de proyectos de este tipo son similares a los de los proyectos de investigación, sí bien en tamos a la empresa en condiciones tan perseguida. Planes con os ahora la empresa colabora con uno o más equipos de centros públicos de investigación. Esta colaboración se regula mediante mas establecidas. En estos planes la ayuda de la Administración a la empresa es como la de los planes concertados sin embargo la financiación correspondiente a los organismos públicos cubre el 100 de las cantidades estipuladas en el convenio suscrito. Programas especiales de ID proyectos, que pueden catalogarse como de respuesta pasiva por parte de la Administración, en los programas especiales de ID la CAICYT lanza unas líneas prioritarias de investigación y desarrollo de acuerdo con las necesidades tecnológicas, del país. Se puede decir que éste ha sido el primer intento encaminado a planificar la política científica estableciendo prioridades en ID. por ejemplo ha habido programas especiales de ID en biotecnología, robótica, acuicultura, Estos programas fueron promovidos por to el Comité Interministerial de de la CAICYT, acomodándose a la política de los diferentes departamentos. global, de carácter, los objetivos perseguidos han respondido, en muchos casos, al interés de diversos grupos embargo, la experiencia de estos programas puede ser interesante y se espera que codos o algunos de ellos, puedan reconducirse dentro del marco de la nueva Ley de la Ciencia. El Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial El CDTI fue creado en 1978 con el apoyo del Banco Mundial, mediante créditos a largo plazo, con el objetivo de financiación de la política de innovación tecnológica del país. administrativo, bajo la tutela del Ministerio de Industria. Esta estructura, junto con la escasez de medios humanos y materiales, demostró ser poco flexible para conseguir los objetivos para los que fue creado. Aparte de esta limitación estructural existían otros problemas de carácter funcional tales de proyectos de innovación, por la que el CDTI participaba en los costes de de la empresa, recuperando su aportación mediante la aplicación de un canon sobre las ventas del producto desarrollado. Esto favorecía a las industrias de mostrado adecuada para empresas peque de producto, pero no sirve para grandes empresas que consideraban que lo importante no es compartir el riesgo sino Los procedimientos administrativos establecidos por el CDTI eran demasiado rígidos y tenían poco que. El personal disponible era de carácter funcionarial, sin la experiencia empresarial, capacidad de gestión y conocimientos 40BIT tipo de actividad. una notable descoordinación con la CAICYT, ya que el CDTI acometía misiones específicas de aquélla, al financiar proyectos en su fase inicial con elevado objetivo esencial de financiar proyectos de finales del proceso de desarrollo tecnológico. Como consecuencia los retornos recibidos han sido prácticamente nulos. En noviembre de 1983 el CDTI fue transformado en una sociedad de derecho público con características organizativas entre ellas se destacan El personal directivo no es de tipo de la industria, Se refuerza la cooperación con la CAICYT para evitar los solapamientos Se procedimientos administrativos iniciales para acomodar empresas. Se definen áreas tecnológicas priori Se promueve la colaboración entre la Industria y las universidades y centros de investigación. Se establece un programa de. De este modo el CDTI se convierte en el tecnológica. Para ello se ponen en De carácter financiero Para facilitar el desarrollo de nuevos productos y procesos en las industrias innovadoras se establecen las siguientes modalidades Financiación de proyectos de riesgo, formacionedeei983. Concesión de créditos privilegiados, para el caso de proyectos de innovación con certeza fundamental de éxito comercial. Participación en el capital social de dad se puede aplicar en los casos en los que el CDTI considere interesante formar una empresa o una mayor intervención en La De promoción y apoyo a la innovación Son medidas complementarias de carácter no financiero que existen también en de la Industria a la Universidad, de la innovación, la organización y asistencia a, exposiciones, etc. sobre temas tecnológicos de interés. Durante 1984 el CDTI ha realizado las actividades de financiación de la innova Puede observase que con el nuevo funcionamiento del CDTI el mayor porcentaje de financiación corresponde a la modalidad de créditos privilegiados, posibilidad ésta no contemplada en la estructura inicial La distribución de proyectos aprobados por sectores tecnológicos en 1984, se puede observar en el cuadro 3. Destaca el área de electrónica e total debido a los compromisos fijados por el PEIN. En resumen puede decirse que el CDTI. parece haber dado los primeros pasos para la innovación tecnológica que España necesita aunque sería deseable que amplia que su grado de implicación abarcase el desarrollo global del tejido industrial del país. RECURSOS FINANCIEROS V HUMANOS Un índice importante para analizar la capacidad de acción de un país en el terreno lugar a dudas, por la magnitud o evidente que la puesta en práctica de, la existencia de las fuerzas que el establecimiento de objetivos quede reducido a un simple juego de salón. Con el fin de obtener una idea más precisa de la situación actual de España así como de su potencialidad, conviene examinar los datos existentes sobre la evolución reciente de los recursos financieros y humanos en nuestros país y compararlos con los Llegados a este punto es preciso dejar inmediatamente claro que una de las penosas consecuencias de la falta de coordinación y planificación de las actividades científicas y tecnológicas, en España, es la ausencia de datos fiables sobre los mencionados recursos. Esta situación especialmente ruborosa cuando los organismos española. En un momento en el que se quiere empezar a hacer política tecnológica resulta de la máxima urgencia poner en lisis de datos. Parece ser que el último, y único cose ingenieros, dedicados a tareas de ID Ser técnico en España traba un distribución por edades, con da tales como una edad media para los del CSIC, funcionaría y n española. Otros datos que pueden ilustre reflejados en los Cuadros 5 y 6. Estos datos adquieren todavía m despegue industrial. Este hecho í claramente puesto de manifiesto en informe de FUNDESCO de el Cuadro 7. Si i 3 datos o las de obtenida de , de el Cuadro 9 obtenida del Vol. II de3 Cuadro 10 nos. corroboran la situación de abandono ya detectada. de los Por otra parte actividad privada en tareas de ID, e con la de otros países, ya qu inversión privada sobre el total, equivalente o superior al 50, en España esta participación se reduce al 20. Como ve el gobierno el que tiene de la c de. UN PASO HACIA EL FUTURO LA LEY DE FOMENTO V COORDINACIÓN GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA, el ha aprobado recientemente la nada ley que pretende sentar las bases CTI. No es el objeto de esta sección el come la Ley de la Ciencia, sino tan solo sus aspectos más destacados y plante. de la ID La organización de la ID responde al esquema que se muestra en la Fig. 2 Se constituye la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología como el El Consejo Asesor de Ciencia y Tecnología corno órgano técnica hacia la Comisión Este Consejo constituye por tanto. s y de El Consejo General de Ciencia y Tecnología, cuya misión es la coordinación de las acciones de ID del Estado con las Comunidades Autónomas. De entre los miembros de la Comisión Interministerial el Gobierno nombra Permanente, cuyas funciones, serán establecidas por aquélla. En una disposición adicional de la ley se estipula la desaparición de la C AICYT en su forma dila Comisión y la inclusión de su Plan mal de ID7 El Plan Nacional de ID constituye el núcleo básico para la puesta en marcha de la ley. El plan fomentará la investigación básica y aplicada en lo mas de diferente muestra en la Fig. 3 G Programa de investigador, cuyo tal la Comisión Ínter, 1 Fondo Programas sectoriales, propuestos por los distintos departamentos ministeriales y con posibilidad de financiación compartida presupuestos departamentales Programas Autónomas, propuesto por las diferentes Comunidades Autónomas e incluido en el Plan Nacional por razones de interés general. Su financiación puede ser, asimismo, compartida por los presupuestos de las 42BIT. Como aspectos a tener en cuenta para la elaboración del Plan Nacional de ID y la puesta en marcha de los distintos programas, están los siguientes de España. en la comunidad científica y española y sus necesidades Los recursos económicos y presupuestarios disponibles, como la necesidad de una financiación regular para el mantenimiento y La promoción de una investigación científica y técnica de calidad. La necesidad de alcanzar una elevada capacidad propia en ciencia y tecnología. La conveniencia de accederá Para desarrollo do acciones de medios que según el tipo i corto plazo tecnológica y traba i medio plazo de de grupos y necesidades equipos de ID en las empresas. Para desarrollo a largo pía Ser técnico en España COMENTARIOS FINALES De las exposiciones realizadas en las existe un, déficit cualitativo y cuantitativo en la infraestructura científica y tecnológica. Como ya se ha dicho, se echa en falta un sistema racional de planificación global de la política de ID, destacando la des decisión, lo que se un clima general desfavorable a cualquier tipo de innovación y desarrollo tecnológico e industrial. calamitosa, presenta algunos signos esperanzadores. Por parte de los agentes implicados en la realización de ID se observa una mejora de su capacidad profesional, una mayor colaboración entre mundos que antes se ignoraban, cooperación con otros infraestructura y medios materiales. La sociedad, en general, parece que lentamente empieza a tomar conciencia del problema. En cuanto al Gobierno, éste parece decidido a planificar y coordinar la política de ID que el país necesita y como primera medida ha elaborado la Ley de la Ciencia. Sin embargo, el solo hecho de promulgar una ley no significa que sus objetivos se vayan a cumplir espontáneamente. Hay que establecer las medidas adecuadas que, se está pendiente del desarrollo de La mencionada ley, ya que ésta es solamente un marco de referencia, por lo que existen y forma de funcionamiento de los diversos órganos implicados, así como a los mecanismos que permitan poner en marcha el Plan Nacional. Por ello nos permitimos señalar brevemente una serie de cautelas que convendría tener en cuenta r la planificación y í n pare jadas t de la junto, hay que esencialmente, de naturaleza administrativa. Por ello existe el peligro de lastrar las acciones de ID con un exceso de burocracia que incluso podría ser perjudicial para los escasos grupos de investigación y empresas que sobresalen por la calidad de su trabajo. La Comisión interministerial se presenta como el órgano supremo de planificación. Resulta fundamental determinar el poder real de decisión de la persona encargada de presidirla, ya que será, a fin de países de nuestro entorno este puesto lo ocupa un consejero científico del Gobierno, que en el caso concreto de. En otros casos, como Francia y la R.F. Alemana, este cargo corresponde, ya que será, a fin los fondos asigna Ministro de Investigación y Tecnología e incluso llega a depender directamente del Primer Ministro, como es el caso de Japón. La solución adoptada, con carácter transitorio, en la Ley de la Ciencia es la de colocar la Comisión Interministerial bajo la presidencia del solución final que se adopte, la dad de la Comisión debe de recaer sobre una persona cualificada, del más nivel posible, y sin ningún otro cometido en la Administración. Para que el sistema CIT no falle por ninguno de sus pilares básicos, es necesario asegurar la colaboración entre la Industria, la Administración, la Universidad y los OPIS. Por tanto, habría que asegurar en los órganos encargados de planificar, coordinar y financiar la ID la presencia de todos los elementos implicados. Se echan en falta medidas adecuadas e pera habría que definir con mayor precisión el papel de los OPIS y universidades en la realización de ID y esta mecer los Las medidas de la ley se orientan a potenciar el desarrollo de la investigación científica y el desarrollo tecnológico. Convendría complementarlas con otras para promocionar la innovación. Aunque es cierto que una buena política de ID supone de la innovación, Para alcanzar los objetivos previstos de manera que los beneficios repercutan sobre la sociedad, es necesario implicar a todos los agentes sociales y hacer ver a la opinión pública que se trata, en último término, de lograr una mayor independencia económica y aumentare. A este fin, sería necesario poner en marcha campañas de información —de distintos niveles— a la opinión pública, tanto por parte del Gobierno central como de los REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS I E. MUÑOZ, F. ORNIA, Ciencia y tecnología oportunidad para España, Aguilar, 1986. 12 Política Científica, Ministerio de Educación4 P. LAIN ENTRALGO. El. IS.7.S5. 5 Formación de investigadores y técnicas en de la Información Informe preliminar, I.ck Cu a demos de, junio 1986. Francisco Ros Perán, es Doctor Insudad Politécnica de Madrid. Masier i Dik mi Ph. D en Engineering and Computer Science por el Instituí i oí fei hnoiogy. Fue Profesor de la ETSIT de Madrid y coordinador científico en e Informática del Instituto Tecnológico para Pos graduados. En la actualidad> director de Promoción Tecnológica de FUNDESCO. José Barbera Heredia, es Doctor Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad Politécnica de Madrid, Master y Engineer en Engineering and Computer Science por el Massachusetts Instilute of i Fue profesor e investigador en tu ETSIT de Madrid y trabajó en el Instituto Tecnológico para como coordinador científico del Área de e Informática En parte del departamento de Promoción Tecnológica de FUNDESCO, como Jefe del Área de Tecnológica.
30 oct 2015
Artículo BIT
Ser técnico en España: formación permanente del titulado
Ser técnico en España Formación permanente del titulado Tras una búsqueda de las causas que hacen surgir la necesidad de una formación permanente del y un análisis de los distintos mecanismo Ser técnico en España En este artículo se analiza la formación en la empresa dando una clasificación de los distintos tipos de diferenciación con los Sistemas de Enseñanza. Se define lo que se ende por formación permanente y se desarrolla para el caso de los titulados y, en particular, para los ingenieros de telecomunicación. Por ultimo, se presenta un modelo que pretende resolver toda la gran La llamada sociedad occidental, en donde España se halla inmersa, tiene hoy surge, de inmediato, un aspecto presas de los equipos y técnicas más La solución adaptada por los países que arrollan modelos de economía mixta sistemáticos de formación que Aparecen los denominados RECICLAJES. No, el único los propios trabajado estrictamente a su adecuación de trabajo, sí le crea actitudes fa LA FORMACIÓN EN LA EMPRESA valoración de la FORMACIÓN TECNOLÓGICA y no solamente de la que surge de los Sistemas Públicos de Enseñanza, o también como necesidad de empresas materializada en procesos FORMACIÓN PERMANENTE.8Entonces diremos que la formación, en su sentido más amplio, es propio desarrollo. Este tipo de formación RECICLAJE ante un nuevo puesto de trabajo debido a un cambio de acopla cambio de equipos o tareas con vencí o del propio puesto de trabajo. MEJORA DECUALIFICACION PERSONAL, que, sin ser de aplicación recta al puesto de trabajo, hace que el adquiera una mayor cultura pro 4 6BIT Los titulados han sufrido el impacto de las nuevas tecnologías, necesitando reciclarse. lo cual redundará en una mejor disposición ante cualquier tipo de trabajo. PERFECCIONAMIENTO INDIVIDUAL que toda persona necesita para su propio desarrollo ya esté enfocado hacia satisfacción puramente personal. y sistemáticos los deberá atender tanto aspectos comunes con diferenciados. Las acciones de formación clasificación de la figura1. Desde unto de vista dichas acciones responden s punto de vista las siguientes causa 1 Formación para la atención del puesto de trabajo. Ingreso en la empresa. Promoción interna. Cambio de acoplamiento. Traslado. Nuevos equipos y nueva tecnología. Nuevos métodos de trabajo. Este tipo de formación le interesa fundamentalmente a la empresa y su demanda se ha de canalizar desde su propia 2 Formación para el trabajador como individuo. Preparación para la promoción Perfeccionamiento individual, para su propia satisfacción e independiente del puesto de trabajo. La demanda de esta formación proviene del propio trabajador y ha de ser satisfecha mediante acuerdos entre sus representantes sindicales y la empresa. 3 Formación para el desarrollo de particulares de la empresa. Programas supone u de mentalización Hacia la Informática. Hacía las Relaciones Sociales y Sindicales. Hacia la importancia de la formación en la empresa. Formación de mandos, cuadros y directivos. Formación del profesorado. oferta plenamente asumida por todos los afectados, ya que para todos es importante. 4 Formación hacia el exterior de la empresa. Mayor rendimiento del potencial profesional. Mantenimiento y mejora del prestigio. Captación de futuros Este tipo de formación da lugar a una oferta hacía el exterior que debe regularse cursos de formación de alumnos de los últimos cursos de carreras técnicas y cursos especializados dirigidos a. Por su implicación en la imagen exterior de la empresa deberá ser satisfecha con toda la mejor q bajador, han sufrido el impacto de las nuevas tecnologías necesitando reciclarse, en conocimientos, en todos. Forman, además, un colectivo sobre el que su constante insatisfacción, profesional y personal, le hace sujeto totalmente necesitado de la formación permanente. Y es consciente de ello lo prueban las cada vez más numerosas demandas y ofertas de formación tecnológica que aparecen todos los días en los distintos foros sociales. Además no hay mitin, empresarial o sindical, en que la palabra formación no surja con fuerza. Pero, cuál es el tipo de formación que la sociedad demanda se satisface por igual en todas las empresas o hay distintos modelos. A la primera pregunta respondemos que la demanda actual se dirige, campo de las TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN, denominación de reciente cuño que engloba ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA y TELECOMUNICACIÓN. Es, pues, materia directa de nuestra profesión como demuestra el estudio realizado por el COIT Ver BIT 43 en que los estudios de Ingeniería de diferencia, a este nuevo currículo. Hablaremos, por tanto, de la de los ingenieros de Ser técnico en España los, a través de planes concretos, y a medio plazo, no suele acomodarse deseos de los docentes de empresa ésta les marca una serie de limitaciones condicionan notablemente el diseño, y pos tenor desarrollo, de los planes de forma. Entre otros condicionantes innovaciones necesidad de acudir al uso de las nuevas tecnologías educativas, por la amplitud, variedad y dispersión de la de personal, las vas hasta el punto de poder hacerlas inadecuadas, y la normativa laboral, que reduce considerablemente el rendimiento limitaciones obligan a la prior docentes lo que supone i LOS INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN Y LA FORMACIÓN PERMANENTE in de la formación claro que sí, ya lo hemos dicho, por extraordinaria rapidez de cambio de las te de la información. Pero, es hecho, es reciente, qué va a de los diferentes planes de estudio de la Ingeniería de Telecomunicación, desde sus que la evolución de nuestra tecnología ha sido continua. Cabe destacar el fuerte impulso que se dio con el plan 64 —Modificado mediante el cual el currículo que el de estudios de la ETSITM a que sea el actual plan de estudios de la está al día. Pero plazo. Hay una serie de que nos obligan a n. De entre ellos destacamos tres 1 La creciente demanda de ingreso en las ETSITs, principalmente la de Madrid, a la vista de la evolución de nuestra técnica que hasta los propios medios de difusión social ponen en la calle todos los están de moda. {Añádase a el escaso paro existente de ingenieros de tele Ver BIT 43. 3 La creación de planes cíclicos y adaptación obligatoria a elle los planes vigentes. Estos tres aspectos están intiman relacionados entre sí. Podemos toda la a haber no podrán proporcionar al de trabajo los suficientes titulados, como se muestra en el cuadro de la figura 2 cuyos datos están recogidos del estudio del COIT. Esto nos lleva, por un lado, a que va a haber una gran movilidad del ingenieros de telecomunicación, cuya experiencia concreta en un campo u otro le hará apetecible por otras empresas y, por otro, a la de otros profesionales en el área de la telecomunicación o en el de las tecnologías de la información cuyos Resumiendo, prevemos una avalancha de otras titulaciones hacia el sector de las telecomunicaciones. Ser técnico en España Pero volviendo a nuestro objetivo, que es la formación permanente del ingenieros de telecomunicación, cómo se resuelve, se podría hacer mejor, habría que potenciarla, cómo. La respuesta es depende. Depende de cada caso. Primero, del propio ingeniero después, de la empresa donde trabaja. Considerando un modelo muy simplificado hablaremos de dos tipos de empresas que denominaremos pequeñas y grandes. En una empresa pequeña las necesidades de formación se consideran como puntuales aparición de un nuevo equipo o técnica, desarrollo de todos proceso et mediatas, como en la empresa pequeña, pero la formación permanente, en general, cuya solución modelo que existe una demanda de formación directa del propio ingeniero, y que en la actualidad se puede satisfacer a través de postgrado y de doctorado de las ETSITs, de carácter por la AEIT, , pero de de gestión de la Cursos seminarios promovidos desde ciertos sectores de la Administración DGT, DGEI, etc. organizados por empresas administraciones internacionales relacionadas aislar pe de los 1 conté o puede resuelve, globalmente y articula todo el proceso de la formación continuada. Presentamos nuestro modelo en la figura 3, en donde se muestra un esquema de doble entrada por un lado se definen tres tipos de laborales, correspondientes fui ascenso en la empresa que se ce den con las diferentes titulaciones los Sistemas Públicos I Respecto del personal de apoyo. Por necesitar este tipo de personal subalternos, ayudantes de almacén. profesional poco importante los requisitos a pedirle serán los sociedad le exija. Como la E.G.B. es Respecto del personal operativa. En diagrama del modelo se han presentado lo tres grados de F.P. que la enseñanza pública tiene reglados aunque, hay que hace constar, no se ha impartido nunca el de F.P.3. Debemos Ser técnico en España Pero volviendo a nuestro objetivo, que de telecomunicación, cómo se resuelve, se podría hacer mejor, habría que potenciarla, cómo. La respuesta es depende. Depende de cada caso. Primero, del propio ingeniero después, de la empresa donde trabaja. Considerando un modelo muy simplificado hablaremos de dos proceso de la formación continuada. entrada por un lado se definen tres tipos de categorías laborales, correspondientes al personal que denominamos de apoyo, operativo y funcional por el otro, dos de los Sistemas Públicos de Enseñanza SPE y con la propia promoción en la 1 Respecto del personal de apoyo. necesitar este tipo de personal profesional poco importante los r a pedirle serán los mínimos que sociedad le exija. Como la Básica E.G.B. es un derecho y por la tres grados de F.P. que la enseñanza pública tiene reglados aunque, hay que hacer constar, no se ha impartido nunca el grado de F.P.3. Ser técnico en España laguna que las empresas del sector {CTNE SESA, INTELSA la propia DGT, ele se De todas maneras y dado que f de Educación y Ciencia está n Por fijar un punto de referencia y hacia el área de las. Se accede a los dos primeros des con los títulos que expiden las Universitarias y las Escuelas por tanto, indistinta La proceden. del personal que concurre a ellos., dado el mercado excedente de que hoy ir de a que posibiliten la elección de los mejores independientemente de su titulación. i curso de adaptación a medida a estos profesionales hacia el área d interés de la empresa. como forma de grupo de titulados superiores e docto ha para e de titulados superiores siempre de investigación de la tesis sea afín a as actividades de la empresa lo que supone te de 1. i para la perfección y el rigor en también, en r del titulado. Se el modelo, la promoción interna en la empresa, hasta el nivel máximo equivalente al Doctor. Ello supone una meta que, muy difícil, puede alcanzar esta posibilidad se debe ier trabajador esta convenientemente, Universidades ETSIT de Madrid. Julio Raúl Cabanes Martínez es Doctor Ingeniero de Telecomunicación por la U.P.M. 1982.Desde que finalizó sus estudios de Ingeniería. ETS1TM en 972 ha trabajado en SESA Contrólele Calidad 197274 y CTNE Cables submarinos 197477 y FORMACIÓN 1978 Desde el 197374 ha trabajado también en el Dpto. de Matemática Aplicada de la ETS1TM de donde Profesor Titular. Desde diciembre de 198 es vocal de a junta directiva de la AEIT colaborando con sus actividades como
30 oct 2015