Sistemas Y Redes

Elementos básicos de las técnicas digitales

Resumen

Una característica fundamental de toda sociedad es su desarrollo tecnológico, marcado, incluso algunos de ellos, períodos concretos, como el caso del uso del vapor en el siglo XIX.

En el caso de la sociedad contemporánea uno de los elementos que forma parte indisoluble de la misma, a partir de su acelerada introducción en la práctica social desde la primera mitad de los años 80, lo constituyen las técnicas digitales, que hoy día se encuentran presentes, de una u otra forma en todas las actividades y esferas de nuestra vida.

Por otra parte, la propia rapidez de este proceso incrementa la cantidad de publicaciones especializadas sobre el tema, pero éstas, por razones obvias, cada vez dedican menos espacio a los aspectos básicos y caen de lleno en lo novedoso que las ocupa, dejando un vació para el lector no especializado.

Tomando en cuenta los aspectos mencionados se elaboró el presente trabajo donde, el autor a partir de una recopilación bibliográfica, que incluye trabajos propios anteriores, expone los elementos básicos asociados a la evolución de las técnicas digitales y sus aplicaciones, con lo cual facilita la comprensión de temas más avanzados a los interesados.

I. Bosquejo histórico

La evolución histórica de los sistemas informativos y, por supuesto, de las técnicas de desarrollo de estos sistemas, puede rastrearse a través de lahistoria de la humanidad.

Desde la época primitiva el hombre sintió la necesidad de contar y realizar cálculos numéricos, los cuales con el transcurso del tiempo resultaban cada vez más complejos y en cuya realización empleó los más diversos métodos.

La forma más elemental consistió en contar con los dedos de las manos, que tiene el inconveniente de no poder enumerar conjuntos de más de diez elementos. Como «solución» existía la posibilidad de utilizar a otras personas!!!.

El siguiente paso lo realizaron las antiguas civilizaciones de Egipto y de los valles asiáticos, que consistió en representar los números por grupos de guijarros en montones de diez. Este método con el tiempo derivó en el ábaco, que más evolucionado ha llegado a nuestros días.

Hasta el momento, los documentos más antiguos que se conocen fueron descubiertos en los años 3000 – 2800 ADNE, cerca del antiguo estuario del Eufrates, en Mesopotamia, pudiendo afirmarse que representaban el soporte físico del primer sistema para el control económico de que se tiene noticia: se trata de libros de cuentas y de inventarios redactados en escritura cuneiforme arcadiana en tablillas de arcilla. Paralelamente, aparece en Egipto la escritura jeroglífica, destinada originalmente a inscripciones en monumentos y edificios.

Ya en los años 79 – 78 ADNE, se construye en Roma el Tabularium, adoptándose los rollos de papiro empleados por griegos y egipcios, que pueden considerarse como uno de los primeros archivos centrales de un estado.

En el 868 ya se imprimían libros en China, existiendo como prueba de tal aseveración el Sutra del Diamante, versión china de un texto budista sánscrito.

Los diseñadores de sistemas informativos en cada época histórica se vieron favorecidos por la alta estima y consideración de los gobernantes que valoraban significativamente sus servicios.

Así, el diseñador de sistemas utilizó para almacenar información piedras (India y Tibet), monumentos (Egipto, Mesoamérica), cuerdas (Europa, Tibet, Imperio Inca), madera (Europa) e incluso el cuerpo humano mediante tatuajes (Benin), utilizando siempre en su trabajo la técnica disponible en su tiempo, reflejando el desarrollo de la ciencia en la época que les tocó vivir.

Del ábaco a la primera calculadora mecánica pasaron varios siglos, atribuyéndose este hecho al físico y matemático Blaise Pascal (1623-62) quien dijo al respecto: "Ofrezco al público una pequeña máquina de mi iniciativa, con la cual, usted sólo, podrá realizar todas las operaciones aritméticas sin esfuerzo y se sentirá aliviado del trabajo que con harta frecuencia ha fatigado su espíritu cuando trabajaba con el ábaco y la pluma".

El siguiente paso lo dio el matemático alemán Liebnitz (1646-1716), quien introdujo a la máquina de Pascal la multiplicación de forma directa con la rueda dentada escalonada y no mediante sumas reiteradas como su predecesora.

Un nuevo avance se logró con los trabajos de Charles Babbage (1792-1817) quien estableció los conceptos básicos de las estructuras de las computadoras digitales y en 1812 propuso la idea de una máquina para tabular funciones matemáticas tales como logaritmos, etc., mediante aproximaciones de polinomios. En 1822 terminó un modelo que podía calcular diferencias con seis dígitos de precisión y posteriormente propuso construir una que utilizaba diferencias de 6to orden con 20 dígitos de precisión, pero perdió el interés en ésta cuando concibió su máquina analítica, conceptualmente más avanzada, pero recibida con escepticismo por sus contemporáneos y que a su muerte pasó al olvido.

La continuación de los trabajos de Babbage lo realizó su colaboradora Augusta Ada (1815-52) -condesa de Lovelace e hija de Lord Byron- la cual desarrolló varios programas para resolver problemas matemáticos avanzados, lo que la convierte en la primera programadora en la Historia de la Computación. Igualmente contribuyó a exponer, incluso con más claridad, las ideas de Babbage entre las que pueden señalarse las siguientes:

La Máquina Analítica no pretende, en absoluto, crear nada. Puede realizar lo que nosotros le mandamos.

En relación con el empleo de ciclos repetitivos y las instrucciones de salto expresó: "La máquina es capaz de hacer un examen, en ciertas circunstancias, para averiguar si se ha producido una contingencia posible, dos o más, y seguir después el rumbo que convenga.

En 1888 tiene lugar otro avance significativo, cuando el estadístico norteamericano Herman Hollerith inventó una máquina que contaba automáticamente los huecos perforados en una tarjeta de papel, lo que permitió utilizar este soporte para introducir información a los sistemas, que estuvo vigente hasta la década de los 70-80 del siglo XX.

A partir del desarrollo de la electricidad a mediados del siglo XIX y los avances en la electrónica en el siglo XX, la Mecánica comienza a ceder terreno en este tipo de aplicaciones y surgen computadoras que emplean dispositivos electrónicos (diodos de vacío constituidos por dos electrodos encapsulados en una ampolla de vidrio al vacío entre los cuales

...