Comunidades Inteligentes Edición Única

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(4) AGRADECIMIENTOS. El autor desea agradecer el apoyo e interés de las siguientes personas que hicieron posible la realización de este proyecto: •. Mis padres y hermana: Francisco Javier, Rocío y Tania Jazmín.. •. Mi hermano: Adrián.. •. A todos mis familiares cercanos: Celia, José Guadalupe, Francisca, Estrella, Raúl y todos mis tíos, tías y primos.. •. Mis amigos: Victor Reyes Retana, Tomás O' Gorman, Juan Pablo González, Alberto Lenz y Jorge Rodríguez.. •. Mis asesores y sinodales: Alfonso Parra, Javier Cuevas y Miguel Ángel Tinoco.. •. Mis compañeros y amigos de trabajo: Antonio Cantón, Víctor Gómez, Maynor Garrido, Francisco Javier Valencia, Ricardo Lendech e Inocencio Alcántara.. •. A Dios, por sobre todas las cosas.. i.

(5) RESUMEN.. COMUNIDADES INTELIGENTES.. DICIEMBRE DE 1999.. FRANCISCO JAVIER HUERTA LÓPEZ.. INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA. INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY.. MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY. Dirigida por el Doctor Guillermo Alfonso Parra.. Definición del problema: En esta tesis se plantea la desigualdad económica como un resultado directo de la carencia de información en los sectores marginados de la población. El alto costo de los sistemas de información, sumado a una falta de cultura computacional en el grueso de la población son los principales responsables de este fenómeno. Métodos de solución: Mediante la aplicación de soluciones tecnológicas populares en el sector industrial y de negocios se plantea la implantación de redes de comunicaciones de bajo costo y alto rendimiento que permitan el acceso ilimitado a la información a toda persona que asi lo requiera o desee. ii.

(6) Se estudiaron los principales indicadores de telecomunicaciones en el país, y se llegó a la conclusión de que ya se cuenta con una infraestructura lo suficientemente robusta como para intentar abordar un proyecto de esta envergadura; sin embargo se requerirá apoyo de instituciones privadas y de gobierno. Resultados: Una propuesta de este tipo es económicamente viable siempre y cuando se implanten varios tipos de solución descritos en detalle en el cuerpo de esta tesis; por otro lado el sector estudiado de la sociedad se muestra abierto a probar una solución de este tipo siempre y cuando el costo sea. bajo. y. la privada. personal. respetada. Como resultados. alternos. proponemos un modelo tecnológico simplificado para una comunidad de este tipo y una metodología nueva de investigación que nos permite resolver problemas de índole informática de manera simplificada. Conclusiones: Como conclusión encontramos que, aunque en. un. principio las redes comunales se considerarán como un juguete para las clases sociales altas, su evolución seguirá la de otras tecnologías (como el teléfono o la electricidad) para finalmente formar parte de nuestra vida diaria.. iii.

(7) ÍNDICE DE CONTENIDO. Tema. Página. Agradecimientos.... i. Resumen. ii. INTRODUCCIÓN: EL ANTEPROYECTO DE TESIS I. Introducción II. Revisión Bibliográfica III. Objetivo IV. Restricciones V. Metodología y Métodos VI. Instrumentación VII. Producto Final VIII. Contribución Esperada IX. Plan de Trabajo X. Referencias Bibliográficas XI. Referencias por analizar. 1 1 4 15 15 15 19 22 22 22 24 26. CAPÍTULO I: REALIDADES E INDICADORES DE MÉXICO 32 Introducción 32 Generalidades. México hoy en día en materia de telecomunicaciones..32 Resumen del capítulo 46 CAPÍTULO II: EL FUTURO DE LAS TELECOMUNICACIONES EN MÉXICO Introducción El desarrollo previsto para las redes de información Conclusiones. 49 49 50 53. CAPÍTULO III: INFRAESTRUCTURA NECESARIA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA RED INTELIGENTE Introducción Herramientas y sistemas involucrados Definición de los sistemas PCs y servidores Software de control Cableado UTP Interfaces de red Módems... Líneas telefónicas Enlaces digitales Hubs y switches iv. 54 54 56 57 57 61 64 65 66 67 69 70.

(8) Enlaces a Internet VPNs Conclusión CAPÍTULO IV: DISEÑO DEL PROTOTIPO DE UNA COMUNIDAD INTELIGENTE Introducción Diagramas De la conexión primaria Acceso a la red desde instituciones educativas Acceso a la red a través de instituciones educativas desde el hogar La conexión entre servidores Conclusiones CAPÍTULO V: LOS PLANES PARA FINANCIAR LA CREACIÓN DE UNA COMUNIDAD INTELIGENTE Introducción La adquisición del cliente PC Propuesta # 1 Propuesta # 2 Propuesta # 3 Propuesta # 4 Propuesta # 5 Resumen de las propuestas Propuesta # 1 Propuesta # 2 Propuesta # 3 Propuesta # 4 Propuesta # 5 La adquisición del equipo en las centrales Resumen CAPÍTULO VI: DEFINICIÓN Y EXPANSIÓN DE LA COMUNIDAD INTELIGENTE Introducción La Comunidad Inteligente y México Definición de estándares para la Comunidad Inteligente El organismo regulador de la Comunidad Inteligente De la administración de red De la sociedad De las funciones del Comité Reglamentador La regulación del contenido Difusión de la Comunidad Inteligente v. 71 72 73. 75 75 76 76 77 87 90 95. 96 96 97 98 100 103 107 108 110 110 111 111 112 112 113 114. 116 116 117 128 131 131 132 135 136 140.

(9) Conclusión CAPÍTULO VII: METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN Introducción El método científico. Su aplicación en el desarrollo de esta tesis Formular el problema Bosquejar el objeto de la investigación Reunir los datos Analizar los datos Inferir las conclusiones Los paradigmas de la investigación en las ciencias sociales Positivismo Fenomenológico Metodología Resumen. 142 144 144. CAPÍTULO V I H : CREACIÓN DEL CUESTIONARIO Introducción Análisis de datos en un estudio cuantitativo Promedio Media aritmética Mediana Moda Creación de la encuesta Encuesta piloto. 158 158 162 162 163 163 163 164 166. CAPÍTULO IX: RESULTADOS DE LA ENCUESTA Y ANÁLISIS FINAL Introducción La encuesta: Prueba Piloto Análisis de la encuesta Conclusiones. 170 170 171 172 188. ANEXO A: AUTOMATIZACIÓN DE HOGARES. 192. ANEXO B: LA PRIMERA HISTORIA DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN FALLIDO. 206. ANEXO C: REVISIÓN DE LA ENCUESTA. 213. VI. 145 145 145 145 147 148 148 149 149 149 156.

(10) ANEXO D: EL MODELO TECNOLÓGICO. 241. ANEXO E: DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL MODELO. 256. ANEXO F: MANUALES DE INSTALACIÓN. 271. ANEXO G: MANUALES DE OPERACIÓN. 309. ANEXO H: SEGUNDA ENCUESTA: DOCUMENTACIÓN. 370. BIBLIOGRAFÍA. 439. vii.

(11) ÍNDICE DE FIGURAS. Figura. Página. 1.- Valores que definen la inteligencia. 5. 2.- Alan Touring. 6. 3.- Circuito muestra. 10. 4.- El motor diferencial. 12. 5.- Líneas telefónicas por cada 100 habitantes. 37. 6.- Tendencias de los enlaces en México. 40. 7.- Tendencias en la infraestructura doméstica. 41. 8.- Población total de México, 1992-1998. 42. 9.- Porcentajes de crecimiento. 43. 10.- Precios de computadoras. 44. 11.- Sueldos de personal recién egresado. 45. 12.- Porcentaje de crecimiento en materia informática. 46. 13.- Diferencias entre una PC y un servidor. 60. 14.- Definición de software a instalarse en una PC y en un servidor. 63. 15.- Diagrama de conectividad para una instalación escolar. 79. 16.- Conexión de usuarios hacia una institución educativa. 88. 17.- Posibilidades de configuración a la Comunidad Inteligente. 92. 18.- Planes tarifarios para la Comunidad Inteligente. 101. 19.- Unidades económicas, 1993 / 1998. 117. viii.

(12) 20.- Unidades económicas y personal ocupado. 118. 21.- Remuneraciones reales por persona. 119. 22.- Salarios promedio, México. 120. 23.- Porcentaje del PIB por Entidad Federativa. 122. 24.- Unidades Económicas por personal ocupado. 125. 25.- Cotización del dólar. 127. 26.- Número de usuarios telefonía celular. 128. 27.- Miles de minutos telefonía celular. 128. 28.- Diagrama de bloques de la investigación. 156. 29.- Perfil del universo encuestado. 173. 30.- Porcentaje de hogares con computadora personal. 174. 31.- Tipo de PCs utilizadas. 175. 32.- Distribución del tipo de procesadores. 176. 33.- Porcentaje de personas que poseen módem. 178. 34.- Porcentaje de personas con acceso a algún tipo de red. 179. 35.- Interés en acceso a la base de datos. 180. 36.- Preferencia de acceso a las bases de datos. 181. 37.- Preferencias de adquisición de equipo de cómputo. 183. 38.- Privada en un mundo virtual. 187. 39.- Automatización de hogares. 188. ix.

(13) GLOSARIO. Acceso telefónico a recles: Se refiere a la conexión de un periférico a la red vía un módem y una red telefónica pública. Es en realidad una conexión telefónica, pero en cada extremo de la red se encuentran equipos de cómputo y no personas. La cantidad de datos transmisible es limitada. Una alternativa es a través de una conexión por vía dedicada, que es una conexión permanente entre periféricos. ARPANET: El Percusor de la Internet, la ARPANET era una red de área amplia creada por el departamento de defensa de los Estados Unidos. Establecida en 1969, funcionó como un esquema de pruebas para nuevos esquemas de red, enlazando varias universidades y centros de estudios. Los primeros nodos que la conformaron fueron la Universidad de California en Los Angeles y el Instituto de Investigación de Stanford. Cat-5: La categoría 5 describe cableado de red que consiste en cuatro pares trenzados de alambre de cobre con terminaciones tipo PJ45. Este tipo de cableado soporta frecuencias de 100 MHz y velocidades de 100 Mbps. Se utiliza para A T M , Token Rng, lOOOBase-T, lOOBase-T y lOBase-T. Las computadoras conectadas a una LAN están cableadas con Cat-5. Cibernética: El estudio de sistemas de control biológicos y artificiales. Actualmente, ha evolucionado en varias áreas de estudio dirigidas hacia varias disciplinas, como ciencias computacionales, filosofía social, etc. En general, la cibernética se interesa en descubrir los mecanismos que controlan a los sistemas y en particular, como se regulan los sistemas a sí mismos. El término fue creado por Norbert Weiner en 1943. Circuitos integrados: Otro nombre para los chips. Es un dispositivo pequeño creado de material semicoductor. El primer circuito integrado fue desarrollado en 1950 por Jack Kilby, de Texas Instruments y por Robert Noyce de Fairchild Semiconductor. Son usados en multitud de dispositivos, incluyendo microprocesadores, equipo de audio y video y automóviles. Se clasifican por el número de transistores y circuitos electrónicos que contienen: • SSI: Hasta 100 componentes electrónicos (Small-scale integration). • MSI: Hasta 3,000 componentes electrónicos (Medium-scale integration). • LSI: Hasta 100,000 componentes electrónicos (Large-scale integration). • VLSI: Hasta 1,000,000 componentes electrónicos (Very large-scale integration). • ULSI: Más de 1 millón de componentes electrónicos (Ultra large-scale integration). x.

(14) Colisión: La situación que ocurre cuando dos o más periféricos tratan de enviar una señal en el mismo canal al mismo tiempo (o cuando en el Periférico dos o más vehículos tratan de usar el mismo canal). El resultado es un mensaje incomprensible. Todas las redes de cómputo requieren algún tipo de mecanismo para prevenir o recuperarse de ellas. Coprocesador: Un elemento de función específica que asiste al CPU para realizar ciertas operaciones, ya sean matemáticas, de sonido o video. CPU: Acrónimo de Central Processing Unit (Unidad de Procesamiento Central) y pronunciado como letras separadas. Es báscamente el cerebro de la computadora y es donde la mayor parte de los cálculos son realizados. El CPU es la parte donde se desarrollan las operaciones más importantes en una computadora. En máquinas grandes, los CPUs requieren una o más tarjetas impresas. En máquinas más pequeñas el CPU es un chip llamado microprocesador. Cybersquatting: El acto de registrar una dirección popular de Internet (generalmente el nombre de una compañía) con la intención de venderlo a su dueño legítimo. Si se pasa una ley propuesta por el senador Spencer Abraham, esta práctica será penalizada hasta con $300,000 dólares. Direcciones IP: Un identificador para una computadora o periférico en una red TCP/IP. Las redes que usan el protocolo TCP/IP rutean mensajes basados en la dirección IP del destino; el formato de la dirección es un conjunto de números de 32 bits en grupos de 4 cifras separadas por puntos. Cada número puede variar del 0 al 255. Dentro de una red privada se pueden asignar las direcciones indistintamente, sin embargo al conectarla a Internet es necesario registrarlas para evitar duplicados. DNS: Acrónimo^ de Domain Ñame System, o Sistema de Nombres de Dominios, un sistema de Internet que traduce nombres de dominio a direcciones IP. Son más fáciles de recordar que las direcciones por ser alfabéticos. El Sistema DNS forma su propia red, ya que si uno de ellos falla, la pregunta se re-direcciona a otro servidor similar.. xi.

(15) DOS: Acrónimo de Disk Operating System. Teóricamente se refiere a cualquie sistema operativo, pero se ha asociado con el MS-DOS de Microsoft. Fue durante mucho tiempo el estándar operativo para las PCs. Las versiones iniciales eran muy simples y parecidas a otro sistema operativo llamado CP/M. Las siguientes versiones se volvieron cada vez más sofisticadas e incorporaron componentes de sistemas de minicomputadoras. Sin embargo, DOS es todavía un sistema operativo de 16 bits y no soporta usuarios múltiples o multitareas. Para aplicaciones modernas, es insuficiente. Windows 3.11 alivió varias de sus limitantes pero dependía de DOS para realizar sus tareas. Existen nuevos sistemas operativos como OS/2 Warp y Windows NT que no requieren DOS, pero pueden ejecutar sus aplicaciones; se espera que con el tiempo, DOS desaparezca. E-Mail: Acrónimo de Electronic Mail, la transmisión de mensajes a través de redes de cómputo. Los mensajes pueden ser notas tecleadas o archivos electrónicos. La mayor parte de sistemas (micros, minis o mainframes) utilizan algún sistema de este tipo. Existen aquellos que están confinados a un sistema de computadoras, y otros que cuentan con Gateways al mundo exterior. Se hace uso extensivo del sistema porque es rápido, flexible y confiable. Ethernet: Un tipo de red de área local (LAN) desarrollado por Xerox Corporation en conjunto con DEC e Intel en 1976. El Ethernet utiliza una topología de tipo bus o estrella y soporta transferencia de datos a 10 MB/s; conforma la especificación de la IEEE número 802.3 que especifica las capas de software y físicas. El Ethernet utiliza el método C S M A / C D de acceso para atender demandas múltiples y es uno de los estándares más famosos. Fast Ethernet: Una versión más moderna del Ethernet, llamada también lOOBase-T. Soporta transferencia de datos a 100 Mbps. Firewalt. Un sistema diseñado para prevenir acceso no autorizado a una red privada. Pueden ser implementados en hardware, software o combinados y se usan frecuentemente para prevenir el acceso de usuarios de Internet a redes privadas conectadas a ella. Todos los mensajes que entran o salen hacia Internet pasan por el firewall, el cual examina los paquetes y bloquea aquellos que no pasen los criterios de seguridad. Existen varios criterios de técnicas: • Filtrado de paquetes: se inspecciona cada paquete que entra o sale de la red y se acepta o rechaza basado en un conjunto de reglas. Es transparente para el usuario y relativamente efectivo, pero difícil de configurar y es susceptible a engaño a través de IPs falsas.. xii.

(16) •. •. •. Gateway de aplicación: aplica mecanismos de seguridad a aplicaciones específicas, como servidores telnet o FTP. Es efectivo, pero degrada la velocidad del enlace. Gateway a nivel de circuito: aplica mecanismos de seguridad cuando una conexión TCP o UDP se establece; una vez lograda no hay revisión de paquetes. Servidor tipo Proxy: Intercepta los mensajes de entrada y salida de red; esconde el resto de la organización a Internet.. FTP: Abreviación de File Transfer Protocol (Protocolo de Transferencia de Archivos), el protocolo utilizado en Internet para transferir archivos. El método más común para bajar archivos públicos es usando el Anonymous FTP (FTP Anónimo), en el cual no es necesario identificarse para accesar a los archivos. En general es necesario escribir la palabra anonymous o ñp como nombre de usuario; la contraseña es comúnmente la dirección de e-mail del usuario. Muchas veces ni siquiera es necesario introducir esta información. A veces se utiliza el sistema Archie (llamado en honor al personaje del comic) para obtener una lista de sitios FTP anónimos con los archivos que éstos ofrecen. Gigabit Ethernet: La última versión de Ethernet. Soporta transferencia de datos de 1,000 Mbps. Hub: un punto concentrador en común para periféricos en la red, utilizados para conectar segmentos en la LAN. Un concentrador (hub) contiene puertos múltiples; si una señal llega entonces es repetida a todos los puertos. Un hub pasivo simplemente conduce datos de un lugar a otro. Existen hubs inteligentes con características adicionales que le permiten al administrador monitorear el tráfico que pasa a través del concentrador y al mismo tiempo configurar cada puerto de manera individual. ISP: Acrónimo de Internet Service Provider. Son las compañías que proveen acceso a Internet. Por una tarifa mensual, el proveedor de servicios da al usuario un paquete de software, nombre de usuario, contraseña y un número telefónico de acceso, con lo que es posible firmarse a Internet. También pueden dar servicio a grandes compañías, con un servicio de conexión directa. Se conectan unos a otros a través de puntos de acceso a la red (NAP). IMAP: Acrónimo de Internet Message Access Protocol, un protocolo utilizado para recoger correo electrónico. La última versión, IMAP4, es muy similar a POP3 pero tiene varias ventajas, como buscar mensajes por palabras claves y bajar selectivamente el correo. Utiliza SMTP como vía de envío de correo. Fue desarrollado en la Universidad de Stanford en 1986. xiii.

(17) Inteligencia Artificial: La rama de las ciencias de la computación dedicada a hacer que las computadoras tengan comportamientos humanoides. El término fue creado en 1956 por John McCarthy en el Massachussets Institute of Technology (MIT). Incluye: • Sistemas expertos: sistemas que toman decisiones en situaciones de la vida real. • Lenguaje nativo: programación de computadores para entender lenguajes humanos. • Redes neuronales: sistemas que simulan inteligencia al intentar reproducir las conexiones físicas que ocurren en los cerebros animales. • Robótica: la programación de computadoras para ver y escuchar estímulos y reaccionar a ellos. Hasta el momento, no existe ningún sistema computacional que despliegue los suficientes atributos para considerarlo "inteligente"; sin embargo los avances más notorios se han dado en el campo de los videojuegos. Los mejores programas para jugar ajedrez son ahora capaces de vencer a humanos (en 1997, Deep Blue venció al campeón mundial Gary Kasparov). En el área de la robótica, las computadoras se usan en plantas de ensamblaje pero no son capaces de realizar actividades muy complejas por la dificultad inherente de reconocer objetos basados en su apariencia o textura. En cuanto a reconocimiento de lenguaje la meta está muy distante de ser obtenida, y a lo más que se ha llegado es a tener sistemas que traducen de un lenguaje humano a otro (que no son tan buenos como un humano podría ser). Hay también sistemas de reconocimiento que traducen sonidos en palabras, pero no entienden lo que escriben. A principios de 1980, los sistemas expertos eran vistos como el futuro de la inteligencia artificial y de las computadoras en general; sin embargo, tampoco han logrado hacer grandes avances. Son demasiado caros para ser producidos y solo son útiles en ciertas situaciones. Hoy en día, el área más investigada es la de redes neuronales, las cuales han tenido éxito e n j j n gran número de disciplinas como reconocimiento de voz y procesamiento natural de lenguaje. Los lenguajes de programación utilizados para estos sistemas son conocidos como "lenguajes AI", y los dos más comunes son el LISPy el Prolog. Interfaz de usuario: La unión entre el usuario y el programa de cómputo. La interfaz es el juego de comandos o menus a través de los cuales el usuario se comunica con un programa. Si es a través de comandos, se teclean a través de un teclado. Si es a través de menú, se escogen opciones predeterminadas. Este elemento determina la facilidad con la cual uno puede hacer que el programa realice sus funciones.. xiv.

(18) Internet: Red global que conecta a millones de computadoras. En 1998 se calcula que habían 100 millones de usuarios, con un crecimiento acelerado. Hay más de 100 países enlazados. El Internet es un organismo descentralizado con servidores independientes y operadores que toman decisiones autónomas. Para sorpresa de todos, el sistema funciona bastante bien (y está regido por la anarquía). InterNIC: Un proyecto colaborativo entre AT&T y Network Solutions, Inc., auspiciado por la National Science Foundation. El proyecto ofrece los siguientes cuatro servicios a usuarios de Internet: • Servicio de directorio y base de datos Internic: Una guía de bases de datos manejadas por AT&T. • Servicios de registro de nombres de dominio y direcciones IP, manejados por la NSI. • Servicios de soporte. • Publicaciones en línea. Intranet: Una red basada en protocolos TCP/IP perteneciente a una organización, generalmente una compañía, accesible sólo por sus miembros, empleados y otros con autorización. Está protegida por un Firewall. Se utilizan para compartir información; son mucho más baratas que las redes propietarias y por eso están ganando aceptación a nivel mundial. Lenguaje Natural: Un lenguaje humano, por ejemplo francés, inglés o español. Los lenguajes computacionales no entran en esta categoría. Posiblemente constituyan el desafío más grande para la ciencia computacional, ya que no es fácil desarrollar un sistema que logre comprender el significado correcto del mismo. En cuanto a sistemas computacionales, aquellos de cuarta generación son los más similares a los naturales. Ley de Moore^Una observación hecha en 1965 por Gordon Moore, uno de los fundadores de Intel, la cual afirma que el número de transistores por pulgada cuadrada en circuitos integrados se duplicaba cada año desde que se inventó el circuito integrado. En los siguientes años, el ritmo fue bajando un poco, pero la densidad de los datos se ha duplicado cada 18 meses; esta es la definición aceptada de la Ley de Moore. Se espera que sea válida por lo menos durante dos décadas más.. xv.

(19) Lógica Difusa: Un tipo de lógica que reconoce valores intermedios (es decir, puede distinguir más valores que falso y verdadero). Para la lógica difusa existen valores de verdad y mentira, por ejemplo: la declaración "hoy el día está soleado" puede ser 100% verdadero si no hay nubes, 8 0 % si hay pocas, 5 0 % si está nublado y 0 % si llueve todo el día. La lógica difusa se utiliza en Sistemas Expertos y en aplicaciones de Inteligencia Artificial. También se utiliza en correctores ortográficos para sugerir palabras si se encuentra algún error. MIME: Acrónimo de Multipurpose Internet Mail Extensions (Extensiones multipropósito para correo Internet), un conjunto de especificaciones para formatear mensajes que no contengan código ASCII y ser enviados a través de Internet. Mediante éste sistema se envían gráficas, audio y video vía Internet. Existen varios tipos predeterminados de MIME, como archivos GIF y PostScript. También es posible definir conjuntos personales. Módem: Acrónimo de modulador-demodulador. Es un periférico o programa que le permite a una computadora transmitir datos a través de una línea telefónica. La información en una computadora se transmite digitalmente, mientras que la línea telefónica es analógica. Un módem convierte la información entre los dos formatos. Existe un estándar llamado RS-232 que permite conectar módems externos a las computadoras. Existen otros módems que se conectan en tarjetas de expansión vacantes. Las interfaces están estandarizadas, pero los protocolos de transmisión de datos son varios. Algunos son oficiales, mientras que otros han sido desarrollados por compañías privadas. La mayor parte de los módems soportan los protocolos comunes a velocidades bajas, sin embargo, a mayor velocidad es mayor la incompatibilidad. Las características que distinguen un módem de otro son : BPS: Velocidad de transmisión de información. A bajas velocidades se miden en términos de baudios, la más baja es de 300 baudios; a mayor velocidad se definen en bits por segundo (BPS). Los módems más rápidos utilizan 57,600 bps, pero pueden lograr mayor velocidad al comprimir datos. • Voz/Datos: Varios módems permiten cambiar de modo de datos a voz. El módem actúa normalmente en modo datos, pero cuando cambia a modo voz se comporta como un teléfono. • Compresión de datos: Algunos módems comprimen datos, lo cual permite enviar datos a tasas más rápidos. Se requieren dos módems con el mismo protocolo para lograr una velocidad superior. • Memoria tipo Flash: Algunos módems la utilizan en lugar del ROM, lo cual significa que pueden ser re-programados fácilmente. • Capacidad de fax: Muchos módems modernos son módems-fax.. xvi.

(20) NAP: Acrónimo de Network Access Point, una red pública donde los ISPs pueden conectarse entre sí. Son componentes clave de la Internet porque sus conexiones determinan el ruteo de tráfico, y son los puntos donde el tráfico es mayor. Network Interface Cards (NICs): El periférico que le permite a la computadora enlazarse a una red. Normalmente es una tarjeta de expansión instalable; funciona para un tipo específico de red, protocolo y media, aunque algunas de ellas pueden trabajar en ambientes múltiples. Dentro de la especificación OSI, la capa MAC {Médium Access Control Layer, o Capa de control de acceso a medios) es una de las dos responsables para mover paquetes de datos de y hacia la tarjeta de red; utiliza protocolos para asegurarse que las señales no ocasionen colisiones. Existen diferentes protocolos dependiendo de la topología de red, como Ethernet, Token Ring, Token Bus y WAN. Para lograr este tipo de comunicación se utiliza la MAC address {Media Access Control Address, o dirección de control de acceso a medios), que es una dirección en hardware que identifica de manera única y definitiva cada nodo de una red. Nombre de dominio: Un nombre que identifica una dirección IP. Los nombres de dominio se utilizan en URLs para identificar páginas del Web. Cada nombre de dominio tiene un sufijo que indica a qué dominio de alto niel pertenece, y hay un número limitado de ellos; en Estados Unidos son Gov, Edu, Org, Mil, Com, Net. Se ha propuesto la inclusión de Store, Web, Arts, Rec, Info y Nom. Al estar basada la Internet en direcciones IP, todos los servidores Web requieren un Sistema de Nombres de Dominio para traducir las direcciones. POP: Acrónimo de Post Office Protocol, protocolo utilizado para recoger correo electrónico de un servidor de correos. La mayoría de aplicaciones de correo utilizan este o e l IMAP. Existen dos versiones, la primera, POP2, requiere SMTP para enviar mensajes. La segunda, POP3, puede ser utilizada con o sin SMTP. También es el tercer sonido que hacen los Rice Krispies cuando se les añade leche (Snap, Crackle, Pop). PPP: Acrónimo del Pont to Point Protocol, método de conexión entre computadoras en Internet. Es más estable que el protocolo anterior, SLIP, y tiene más características para detección de errores.. xvii.

(21) Protocolos de Comunicación: Toda la comunicación entre periféricos requieren que los periféricos involucrados acepten el mismo formato de datos. El juego de reglas que definen el formato es el protocolo. Un protocolo de comunicación define lo siguiente: • Tasa de transmisión (en baudios o bits por segundo). • Transmisión asincrona o asincrona. • Modalidad de transmisión half-duplexo full-duplex. Además, los protocolos pueden incluir técnicas sofisticadas de detección y recuperación de errores, o compresión y encripción de datos. Existe un número determinado de protocolos utilizados en módems; además existen protocolos que complementan a los estándar añadiendo funciones como transferencia de archivos, detección de errores y compresión de datos, implementables en hardware o software. Puerto paralelo: Una interfaz paralela para conectar un periférico, como una impresora. La mayor parte de computadoras personales cuentan con un puerto paralelo y un puerto serial. En las P C s , el puerto paralelo utiliza un conector DB-25 para conectar impresoras, computadoras y otros periféricos que requieran un ancho de banda relativamente grande. Normalmente se le conoce como una interfaz Centronics por la compañía que definió el estándar original para comunicación paralela entre computadora e impresora. Puerto serial: Un puerto o interfaz que se utiliza para comunicación serial, en la cual 1 bit se transmite a la vez. Se adecúan al estándar RS-232C. Es una interfaz de uso múltiple. Redes Neuronales: Un área de investigación de la Inteligencia Artificial que intenta imitar la manera en que funciona el ser humano. En lugar de utilizar un modelo digital, en el cual todos los cálculos se realizan en lenguaje binario, una red neuronal crea conexiones mediante el procesamiento de elementos, el equivalente computacional de una neurona. La organización y peso de las conexiones determinarán la salida. Las redes neuronales son particularmente efectivas para predecir eventos cuando la redes tienen una base de datos lo suficientemente extensa como para extrapolar conclusiones. Estrictamente hablando, una red neuronal implica una computadora no digital simulable en un ambiente digital. Este tipo de redes fue desarrollada por Bernard Widrow de la Universidad de Stanford en los años 50s. Hoy en día aún no existen muchas aplicaciones para este tipo de redes, pero en ciertas áreas (como reconocimiento de voz) la lógica operativa se ha vuelto casi imprescindible.. xviii.

(22) Red tipo anillo: Una red tipo LAN con topología en forma de anillo; es decir, todos los nodos están conectados en forma circular. Los mensajes viajan a través del anillo y cada nodo lee los mensajes dirigidos hacia el. Una de las ventajas es que pueden abarcar distancias mayores que otros tipos de redes, pues cada periférico regenera la señal. Red tipo Bus: Una red en la cual todos los nodos se conectan a un solo cable (el bus). Incluyen redes Ethernet, tipo estrella y anillo. Red tipo Estrella: Un tipo de red de área local que utiliza una topología tipo estrella, en la cual todas las computadoras se conectan a una central. La ventaja es que un nodo fallido no hace que la red se colapse, y es fácil añadir y quitar nodos. La desventaja es la necesidad de un cableado más extenso. Además, si el nodo central falla toda la red queda inutilizable. Cuando se utilizan redes de pares trenzados Ethernet, la topología es la tipo estrella.. Red tipo Token Ring: Existen dos definiciones posibles para este tipo de red: la primera es un tipo de red en la cual las computadoras están instaladas (esquemáticamente) en forma de círculo. El Token, que es un arreglo especial de bits viaja a través del círculo. Para enviar el mensaje, la computadora atrapa el token, le añade un mensaje y lo deja viajar por la red. La segunda definición es si el nombre está escrito en mayúsculas; entonces se utiliza para definir el tipo de red creado por IBM que se adhiere al estándar IEEE 802.5. Robotica: El campo de las ciencias computacionales y de la ingeniería que estudia los robots, periféricos que pueden moverse y reaccionar a entradas sensoriales. La Robótica es una rama de la Inteligencia Artificial. Los robots se utilizan en fábricas para desarrollar trabajos de alta precisión como soldaduras y ensamblado de circuitos, o en situaciones que serían peligrosas para los humanos, por ejemplo, al limpiar basura tóxica o desactivar bombas. Sin embargo, Ios-robots aún no son muy útiles en la vida diaria porque no son lo suficientemente ágiles. El término Robot fue inventado por Isaac Asimov, en su libro de ciencia ficción "Yo, Robot", y presentó las tres reglas fundamentales de la robótica: 1. El Robot jamás lastimará a un ser humano, o por omisión, permitirá que uno de ellos se lastime. 2. El Robot obedecerá las órdenes dadas por un ser humano excepto si entran en conflicto con la Primera regla. 3. El Robot deberá proteger su propia existencia mientras que no entre en conflicto con la Primera o Segunda regla.. xix.

(23) RS-232C: Es el estándar recomendado 232C, aprobado por la asociación de industrias electrónicas para conectar periféricos seriales. Casi todos los módems utilizan este estándar, además de monitores, ratones e impresoras seriales. A estos periféricos se les conoce como Equipo de Comunicación de Datos (DCE) y el terminal al que se conecta es la Terminal de Equipo de Datos (DTE). Soporta dos tipos de conectares, el DB-9 y el DB-25. Sistemas Expertos: Una aplicación para computadora que desarrolla una labor que de otra forma sería realizada por un humano experto. Por ejemplo, hay sistemas que pueden diagnosticar enfermedades humanas, tomar decisiones financieras y crear rutas para vehículos de entrega. Dependiendo de su labor, los sistemas expertos están diseñados para reemplazar a seres humanos o para auxiliarlos. Son parte de los sistemas de Inteligencia Artificial. Para diseñar un sistema experto es necesario contar con un individuo que estudie a los seres humanos tomando decisiones y que traduzca las reglas en términos asimilables por una computadora. Shared Ethernet: El tipo tradicional de Ethernet, en el cual todos los servidores y segmentos están conectados al mismo bus y compiten por el ancho de banda disponible. SLIP: Acrónimo de Serial Une Internet Protoco/, un método de conexión a Internet. SLIP es un método antiguo y sencillo; no existe mucha diferencia entre S U P y PPP. En general, es preferible utilizar PPP por su mayor facilidad de conexión. SMTP: Acrónimo de Simple Mail Transfer Protocol, un protocolo para enviar EMail a través de servidores. Es ampliamente usado en Internet; para recoger el correo los clientes utilizan el protocolo POP o IMAP. SMTP se utiliza para enviar correos de un cliente a un servidor también. Stack de protocolos: Un conjunto de capas de protocolos de red que trabajan juntos; por ejemplo, el modelo de referencia de la OSI que define 7 capa de protocolos en un stack, así como el juego de protocolos TCP/IP que definen la comunicación sobre Internet. El término también se refiere al software que procesa los protocolos, o a la asociación entre un NIC y un juego de protocolos de red. Cada NIC debe tener asociado un Stack de protocolos.. XX.

(24) Switched Ethernet: Una LAN tipo Ethernet que utiliza switches para conectar segmentos o servidores. En el caso de servidores, el switch reemplaza al repetidor y otorga al periférico 10 ó 100 Mbps dependiendo del tipo de red. Este tipo de redes se le conoce como Desktop Switched Ethernet En el caso de segmentos, el concentrador se reemplaza por un Switching Hub. La red tradicional Ethernet es del tipo Shared Ethernet La Switched Ethernet son muy populares por su efectividad y conveniencia. Switching Hubs: El nombre corto de un Port-Switching Hub (concentrador con selectores de puertos). Es un tipo especial de concentrador que envía los paquetes al puerto apropiado basado en la dirección del paquete. Un concentrador convencional simplemente re-envía todos los paquetes a todos los puertos. Como un concentrador de este tipo envía la señal sólo al puerto indicado tiene un desempeño mucho mejor. La mayoría de estos periféricos soportan balanceo de cargas; de esta manera los puertos son dinámicamente reasignados a diferentes segmentos de la LAN basándose en el tráfico de paquetes. Soportan puertos Ethernet y Fast Ethernet, lo cual permite al administrador dedicar canales de alta densidad para servidores y ruteadores. T I : Una línea telefónica dedicada que soporta transferencias de datos de 1.544 Mbits por segundo; es decir, 24 canales de 64 Kbps. Cada canal se puede configurar para tráfico o voz. Es posible adquirir acceso fraccionado al canal T I . Son una solución popular para negocios con conexión a Internet y para proveedores de servicio de Internet (ISP) conectándose a la espina dorsal de la misma. Ésta consiste de conexiones tipo T3. A la conexión T I también se le conoce como DS1. T3: Una línea telefónica dedicada que soporta transferencia de datos de aproximadamente 43 Mbps, o sea, 672 canales individuales de 64 Kbps. Normalmente se usan por ISPs para conectarse a Internet; es utilizada también por lajriisma espina dorsal de Internet. También se le conoce como DS3. Telecomunicaciones: Se refiere a todos los tipos de transmisión de datos, desde voz hasta video. Telefonía: La ciencia de traducir sonido a señales eléctricas, su transferencia y reconversión. El término se utiliza frecuentemente para referirse a hardware y software que realiza funciones de telefonía.. xxi.

(25) Token: Una serie especial de bits que viaja a través de una red tipo TokenRing. Los bits circulan y las computadoras en la red los capturan. El Token es una especie de boleto que permite al dueño enviar un mensaje a través de la red. Sólo hay un Token por cada red, por lo que no hay posibilidad de colisiones. Transistores: Un periférico hecho de material semiconductor que amplifica una señal o abre y cierra un circuito. Fue inventado en 1947 en los laboratoios Bell. Los transistores se han convertido en un ingrediente clave de todos los circuitos digitales, incluidas las computadoras. Los microprocesadores de hoy en día contienen millones de transistores microscópicos. Antes de su invención, los circuitos digitales se componían de válvulas al vacío, las cuales tenían múltiples desventajas, ya que eran mucho más grandes, requerían más energía, disipaban más calor y fallaban más a menudo. Sin la invención de los transistores, la ciencia de la computación como hoy la conocemos no existiría. UNIX: Su pronunciación correcta es "iu-nics". Es el sistema más popular multiusuario y multitareas, desarrollado en los laboratorios Bell a principios de los 70s. Fue creado por un conjunto de programadores como un sistema pequeño y flexible para su uso exclusivo. Ha madurado considerablemente a través de los años; sin embargo, los comandos siguen siendo incomprensibles y no es nada amistoso para el usuario. Se le han añadido por este motivo interfaces gráficos como MOTIF. Fue uno de los primeros sistemas operativos escritos en un lenguaje de programación de alto nivel: C. Corre en cualquier computador con un compilador de C instalado. Esta portabilidad combinada con su bajo precio lo hizo un sistema muy aceptado en universidades. Bell Labs distribuyó el código fuente y cualquier persona podía modificarlo a su conveniencia. AT&T comenzó a venderlo a principios de 1982, con lo que comenzó la creación de un estándar UNIX. Existen actualmente dos dialectos principales: el System Váe AT&T y el BSD4.x.xóe Berkeley. V.90: Un estándar para comunicaciones a 56 Kbps aprobado por la Union Internacional de Telecomunicaciones (ITU) en febrero de 1998. El estándar resuelve la batalla entre dos tecnologías propietarias: X2 de 3Com y K56Flex de Rockwell Semiconductor. Windows NT: La versión más avanzada (Noviembre, 1999) del sistema operativo Windows. Es un sistema operativo de 32 bits multitareas. Existen dos versiones: NT Server y NT Workstation, la primera diseñada para servidores y la segunda para clientes. La versión más moderna es la 4 con Service Pack 6.. xxii.

(26) Windows 98: El heredero de Windows 95, conocido como Memphis. Ofrece soporte para nuevas tecnologías, como FAT32, AGP, MMX, USB, DVD y ACPI. También enlaza Internet al sistema operativo. Para un usuario no hay diferencia entre los documentos almacenados en su computadora y aquellos en Internet. Windows 95: Representa varias ventajas sobre su percusor, como un nuevo ambiente gráfico y mejoras internas. Soporta aplicaciones de 32 bits, más memoria, y puede correr programas basados en DOS o Windows 3.1. Elimina varios problemas de memoria y de nombes de archivos.. xxiii.

(27) INTRODUCCIÓN: EL ANTEPROYECTO DE TESIS.. I.. Introducción.. Desde la época de Platón, el hombre ha buscado métodos mediante los cuales los cálculos basados en conjuntos de reglas puedan ser automatizados. La razón es muy sencilla: los procedimientos que se realizan en base a instrucciones ya establecidas generalmente son rutinarios y sin reto alguno; en la búsqueda continua del progreso no es admisible sufrir retrasos debido a cuestiones operativas.. Por otro lado, imaginémonos por un momento lo que sucedería si por alguna razón el hombre hubiera decidido no buscar la automatización de sus procesos. Supongamos que se hubiera conformado con asignarle éstos a un subconjunto de la humanidad; por ejemplo, a los más pobres, o a los que no tuvieran el poder en sus manos. El resultado de esto sería una sociedad en la cual 1) el nivel de desarrollo no podría ser comparable al actual, pues hoy en día las máquinas son más rápidas y exactas que una multitud de personas trabajando 24 horas al día 365 días al año, y 2) la sociedad sufriría una separación definitiva, en la cual la clase dominante viviría a expensas de las personas meramente "operativas", las cuales jamás disfrutarían el fruto de su trabajo. Un ejemplo claro y patente de esta situación la podemos ver en el filme futurista "Metrópolis" (1925, Fritz Lang). Esta es una visión apocalíptica. i.

(28) del futuro en la cual existe una clase dominante, la cual vive en la superficie, mientras que las labores mecánicas son realizadas por un conjunto de obreros que viven bajo tierra. Un punto muy interesante de esta película es la falta de visión de su director, ya que aunque aparece una computadora (en forma de robot humanoide), sólo se le utiliza para engañar a los obreros. En ningún momento vemos computadoras tomando decisiones o controlando procesos.. Afortunadamente para todos nosotros, muchos pioneros tuvieron la visión suficiente como para ir inventando aparatos que pudieran realizar labores mecánicas para el ser humano. En un principio sus esfuerzos consistieron en crear máquinas sumadoras; después se crearon máquinas especializadas, y por último los avances tecnológicos permitieron. crear. sistemas adecuados para operar en múltiples ambientes y situaciones.. No sería una exageración afirmar que gracias a la llegada de equipos de este tipo hoy en día gozamos de un nivel de vida superior al de nuestros antepasados. Existen sistemas automatizados en un sinfín de lugares, los cuales controlan variables que afectan directa o indirectamente nuestra vida. Sin embargo, esta automatización. no ha penetrado. completamente. en. nuestras vidas; aún la consideramos como un fenómeno un poco ajeno a nosotros.. 2.

(29) Consideremos ahora por un momento los servicios que. consideramos. básicos en nuestro hogar: electricidad y agua. Muy probablemente cuando no existían drenajes, tuberías y electricidad la gente veía la posibilidad de contar con estos sistemas en sus hogares como algo muy costoso o complejo. Exactamente la misma situación que vivimos hoy en día con los sistemas de automatización.. Vayamos ahora un poco más allá de la automatización; veamos sistémicamente el problema que estamos a punto de abordar. Necesitamos un vehículo para nuestra automatización, un canal, enlace o como queramos llamarle que permita. a los distintos. sistemas hablar entre ellos. Pero. estaríamos limitando severamente las capacidades de éste si sólo pensáramos en utilizarlo en un sistema de automatización; su capacidad es prácticamente infinita. y. sus. usos,. múltiples.. Estamos. hablando. de. sistemas. de. telecomunicaciones (cables de cobre, fibra óptica, infrarrojos, RF y enlaces satelitales). Si pensamos en las posibilidades de desarrollo que tenemos, veremos que el objetivo de esta tesis va mucho más allá de plantear estrategias. de. automatización,. probablemente. incompatibles. con. otros. múltiples sistemas ya existentes. Como arquitectos de una tecnología del futuro, debemos comenzar por sentar las bases, proponer desarrollos posteriores,. y. fundamentar. sólidamente. tecnológicas que aporta esta tesis.. 3. cada una de. las decisiones.

(30) No es posible hoy en día actuar como parte aislada de nuestra sociedad; es de sobra conocido que, como decía Matsushita, "el empresario debe preocuparse por el bien común de la sociedad". Mediante su uso adecuado, podemos hacer de las telecomunicaciones una herramienta que nos ayude a disminuir la brecha entre los que "no tienen". y los que "tienen". (entiéndase por esto los que tienen la información, el conocimiento, y por lo tanto, el poder).. Vivimos en una sociedad en la cual el conocimiento ya no es propiedad de "unos cuantos", pero tampoco es propiedad de todos. Es nuestro deber aprovechar el potencial de estos momentos de transición.. II.. Revisión Bibliográfica.. Del título de este trabajo desprendemos que comenzaremos por establecer estándares de comunicación, obtendremos un mínimo necesario, y comenzaremos a construir sistemas inteligentes sobre esta base.. Sin embargo, y antes de abordar las cuestiones técnicas y económicas del proyecto, sería conveniente comenzar con dos citas muy similares:. 'Quisiera hacer cuatro puntualizaciones respecto a este argumento sobre la "inteligencia de las máquinas"; la primera de ellas concierne puramente a la noción de inteligencia y a su confusión. 4.

(31) con la idea de pensamiento. Pensamiento no es necesariamente lo mismo que racionalidad o conciencia, sino que es una expresión mucho más general de los "procesos mentales"... el "pensamiento" no es lo mismo que la inteligencia... la inteligencia es un atributo más elevado, relacionado con la sabiduría...la segunda puntualización que hay que hacer a estas argumentaciones sobre la "inteligencia de las máquinas" es que todas, invariablemente, tienen su raíz en una particular visión del ser humano, al que se considera como una criatura biológica dotada de un instinto de conservación y con capacidad para procesar información... el hombre es redefinido como un reflejo de ellas (las máquinas). En una visión tan reducida, las cualidades y facultades humanas, y la esencia que diferencia lo vivo de lo que no tiene vida, han quedado restringidas y han perdido su sentimiento humano... la siguiente puntualización se refiere al carácter circular del argumento. Cualquier objeción que trate de establecer una diferencia entre la respuesta humana ante una situación determinada y la respuesta de una máquina puede ser contestada imaginando una máquina más poderosa diseñada en respuesta a las críticas... por último, Alan Touring, a quien se le considera como uno de los fundadores de la ciencia de la informática... adoptó una actitud operacional frente a estas cuestiones sobre la inteligencia y el pensamiento: él consideraba que la prueba de la inteligencia era una cuestión práctica... si efectuar ejercicios de aritmética era una operación que podía definir de manera apropiada la inteligencia, entonces una máquina sería inteligente si fuera capaz de realizar tal operación". (Shallis, 1984). "¿Qué permite al cerebro funcionar, cómo funciona el intelecto humano? ¿Es posible que los seres no humanos tengan intelectos?" (Russell, 1995).. Podemos inferir que ambas citas llegan a la misma conclusión acerca. de. los. Sistemas. Intelligentes: "Parecen ser, pero no son".. Finura 1: Valnrp<; nnp rlpfinpn a la infplinpnna.. 5.

(32) Este punto de vista, bastante escéptico, se desprende del asociar la inteligencia exclusivamente con el ser humano. ¿Por qué? Porque no es posible hablar de inteligencia si excluimos a: 1) la individualidad, 2) la moralidad y 3) la conciencia. Un sistema, por más inteligente que sea, aún no es capaz de considerarse un ente por sí mismo; sus acciones carecen de moralidad, pues no existen valores intrínsecos, y como consecuencia sus acciones pierden el sentido de la trascendencia. Basándonos en estas afirmaciones llegamos a la conclusión de que los seres no humanos (en nuestro contexto, "máquinas") no pueden llegar a tener intelectos.. Existen otros puntos de vista al respecto. Alan Touring, en 1950, propuso la Prueba de Touring, la cual trata de establecer un parámetro cuantificable para. definir. la conducta. conducta inteligente. es. inteligente.. Según él,. la capacidad de lograr. Figura 2 : Alan Touring. (Photo Researchers). eficiencia en el ámbito humano en todas las actividades. de tipo cognoscitivo suficiente para engañar a un evaluador; la forma de evaluar un sistema inteligente es colocar un ser humano frente a una terminal de computadora: si el evaluador es incapaz de determinar si se encuentra frente a una computadora o un ser humano, el sistema pasa la prueba. Sólo un sistema con un árbol de decisiones extremadamente complejo puede pasar esta prueba.. 6.

(33) Dejando atrás todas las consideraciones filosóficas, procedemos a dar un marco histórico: el de los Sistemas Inteligentes, ligados íntimamente a la Inteligencia. Artificial. Esta área de las ciencias es, en gran medida, el. compendio de varias otras: la filosofía (que aporta el razonamiento y aprendizaje), la matemática (con sus teorías formales de lógica, probabilidad, toma de decisiones y computación), la psicología (que investiga tanto la mente humana como el lenguaje científico para expresar las teorías que se van obteniendo) y la lingüística (que ofrece teorías sobre estructura y significado de lenguaje). La ciencia que une a todas las demás, que podríamos decir que le da una visión sistémica al área, es la computación (Russel, 1995).. Según el filósofo Hubert. Dreyfus, la historia de la Inteligencia Artificial. comienza en el año 399 A.C., cuando Sócrates (en uno de los Diálogos de Platón) pregunta a Eutidemo: "Desearía saber cuál es la característica de la piedad que hace que una acción se pueda considerar como pía... y así la observe y me sirva de norma para juzgar tus acciones y las de otros". En pocas palabras, Sócrates pidió un algoritmo de comportamiento. Aristóteles después concibió un sistema informal de silogismos, mediante los cuales, de manera mecánica, es posible juzgar la moralidad de los actos del ser humano.. Habría que esperar 2000 años para seguir estableciendo bases para la Inteligencia Artificial.. 7.

(34) Rene Descartes (1596-1650) propone la noción del Dualismo, en la cual sostiene que una parte del espíritu está al margen de la naturaleza y sus leyes (mismas que rigen los silogismos de Aristóteles) mientras que la otra está sujeta íntegramente a ellas. Esta parte sería la que compartimos con todos los animales. William Leibnitz (1646-1716) establece la teoría Materialista, en la cual todas las acciones obedecen leyes físicas; construye un dispositivo mecánico para la realización de operaciones mentales cuya lógica resulta tan débil que nunca aporta resultados importantes. John Locke (1632-1704) acuña la frase "Nada existe en la mente que no haya pasado antes por los sentidos", el cual forma el pilar de la teoría del Empirismo de Francis Bacon. David Hume (1711-1776) habla de la Inducción, teoría que afirma que las. reglas. generales. se. obtienen. por. contacto. con. repetidas. asociaciones entre sus elementos. Bertrand Russell (1872-1970) fundamenta el Positivismo Lógico, que sostiene que todo el conocimiento se puede caracterizar mediante teorías relacionadas con oraciones de observación que corresponden a entradas sensoriales. Newell y Simón en 1972 plantean el último avance importante para la Inteligencia Artificial con su programa SGP, que conjunta la heurística del Análisis de Medios y Fines, argumentaciones basadas en sentido común con análisis en los cuales se clasifican las cosas de acuerdo con. 8.

(35) su función, pasando a través de fines, funciones requeridas y medios para lograr la consecución de un fin.. Gracias a todos estos pensadores, la Inteligencia. Artificial se ha. convertido hoy en día en un campo abierto a la investigación y desarrollo. La aplicación de estos sistemas (y no el desarrollo), es el área que atañe a este trabajo.. La Inteligencia Artificial necesita un transporte; un mecanismo que le permita realizar sus actividades. Hasta este punto sólo hemos investigado lo referente a Sistemas Inteligentes desde el punto de vista filosófico, psicológico y conceptual. Lo que hace posible que estos sistemas funcionen son tres elementos más: la computación, la robótica y las telecomunicaciones. Veámoslo de esta manera: la Inteligencia. Artificial aporta conceptos y. metodologías (¿el alma?), la computación es el medio del que se vale la Inteligencia Artificial para realizar los análisis correspondientes a los juicios; la robótica es tanto el brazo ejecutor de las acciones como una ventana hacia el exterior, y las telecomunicaciones proveen a los demás elementos de un 1. vehículo de comunicación con otros sistemas .. 1. Al estudiar Automatización de Hogares en el Anexo 1, veremos que la Robótica es la disciplina más importante, pues el movimiento físico aún tiene prioridad sobre el virtual. 9.

(36) La. sinergia. entre. las telecomunicaciones,. la. computación. y. la. Inteligencia Artificial será uno de los puntos centrales de esta tesis. No olvidemos un detalle: la mayoría de las innovaciones tecnológicas dependen de recursos que pueden agotarse en cualquier momento: petróleo, gas, agua, minerales, etc.; esto no sucede con estas tres tecnologías (Martin, 1988).. Primero, hablemos de las telecomunicaciones, las cuales son tan importantes que por sí mismas distinguen a las naciones poderosas de las que no lo son (Martin, 1988). Así como hace 150 años Estados Unidos logró ser una gran nación gracias a su red de ferrocarriles, hoy en día las naciones con mayor infraestructura de telecomunicaciones son también líderes mundiales. Esta analogía podemos llevarla aún más allá: hace apenas 20 ó 30 años era necesario transportarse de un lugar a otro para realizar negocios. Hoy en día, transportarse. resulta engorroso, caro y lento. (de acuerdo a. nuestros. estándares); es suficiente realizar una videoconferencia, mucho más barata y efectiva que viajar. La importancia de la presencia física ha sido sustituida por la ventaja del manejo de información, Varias compañías se han dado cuenta de este detalle, y sus departamentos de investigación y desarrollo trabajan mejorar. estas. vías. de. para. comunicación. (Tapscott,1997).. Figura 3: un circuito. (Photo Researchers).. 10.

(37) Para darnos una idea del crecimiento del uso de las telecomunicaciones, podemos ver que el crecimiento de las mismas se ha dado de manera perfectamente. exponencial. a partir de 1920. Actualmente, un sistema de. telefonía en una ciudad llega a manejar. hasta 1000000 de llamadas. simultáneamente. De la misma manera, vemos que en 1930 se enviaban 600 bps en un canal de voz; en 1950, 1200 bps; en 1960, 4800 bps. Para 1970, utilizando canales de voz PCM, se podían transmitir 56 Kbps. Actualmente las velocidades de transmisión son de varios millones de bits por segundo.. Hace 2 siglos, 90 de cada 100 personas trabajaban para producir comida; esto nos ayuda a explicar por qué el progreso del hombre no se daba como ahora. Gracias a la tecnología, la sociedad agraria se transformó en una sociedad industrial (Long, 1995). Hoy en día, dos personas producen suficiente comida para las 98 restantes, y la sociedad industrial está abriendo camino a una nueva, la sociedad informática (ídem). No hay ninguna razón que nos haga pensar que el fenómeno no se repetirá nuevamente, y que en el futuro la mayor parte de la humanidad componga la sociedad informática.. En (Knowledge. este. esquema,. existirán. los. trabajadores. del. conocimiento. Workers), que concentrarán sus energías en proveer una multitud. de servicios de información. Esta será su labor: obtener, usar, manipular, y diseminar datos; este concepto es muy posible que aún no sea muy fácil de entender.. Esto es comprensible, pues, ¿quién, hace 150 años, hubiera. n.

(38) imaginado que hoy en día existirían las secadoras de pelo? Y, ¿cuantas personas, en esta época, estarían dispuestas a renunciar voluntariamente a su secadora? Los usos que tendrá la información son múltiples, aunque aún no los conozcamos: los supermercados tendrán bases de datos de nuestras preferencias y hábitos de consumo, las elecciones se realizarán en segundos, todos nuestros datos estarán en bases centralizadas, accesibles a la policía, hospitales, etc. (Flanagan, 1997).. Sin embargo, ¿de dónde viene la revolución informática? la computación. 2. La historia de. comienza con máquinas analógicas. En 1623, Wilhelm. Schikard, un científico alemán, inventó una máquina que usaba 11 ruedas completas y 6 incompletas que podían sumar, y con tablas logarítmicas, multiplicar y dividir. Casi 20 años después, Blas Pascal inventó una máquina que sumaba y restaba, tomando y añadiendo cifras de columna en columna; hizo 50 de ellas. Gottfried Leibniz mejoró la máquina de Pascal con un sistema de engranaje que le permitía multiplicar y dividir. A principios del siglo 19, el inventor francés Joseph-Marie Jacquard inventó la primera computadora especializada: el telar,. basado en tarjetas perforadas como medio de. alimentación. Curiosamente, esta fue la primera vez que seres humanos se sintieron desplazados por estas máquinas: el inventor tuvo que huir de la. 2. Nótese que se evitó usar la frase "explosión informática", ya que una explosión se caracteriza por una expansión súbita, seguida de calma. La informática aún continúa creciendo, y no hay razón para pensar que se detendrá en algún momento (nota del autor). 12.

(39) ciudad de Lyon por las amenazas de muerte que recibió de los tejedores. A su muerte existían más de 30,000 telares en Lyon. En 1820, Charles Babbage inventó el Motor Diferencial. Esta máquina, que nunca fue concluida .. .. f. .. ,. ,. _ . _. .. .. .. THE E E T T M A N N A R C H I V E. por su inventor, tenia capacidad para 20 decimales y su r. /. i-. r-. /. , Fiaura 4: El Motor Diferencial.. propósito era resolver problemas matemáticos. Una segunda invención de Babbage, el Motor Analítico, se consideró el percusor mecánico de la computadora moderna; una estudiante suya (Augusta Ada Byron) se dedicó a documentar las ideas de Babbage, e hizo varios programas conceptuales para la máquina. Gracias a sus notas, hoy en día sabemos que el Motor Analítico podía. almacenar. instrucciones,. usaba tarjetas. perforadas,. Desgraciadamente, por falta de fondos jamás pudo ser. e. imprimía.. construida esta. máquina.. Howard Aiken creó en 1930 la calculadora Mark I, construida por IBM. Esta máquina era completamente electrónica, y utilizaba relés y componentes electromagnéticos; más tarde, usaría bulbos y transistores de estado sólido. Bajo su tutela se dio el primer curso de computación en la Universidad de Harvard.. La era de la computadora digital comenzó en 1945, cuando John Mauchly propuso la primera computadora de este tipo: ENIAC (Electronic. 13.

(40) Numerical Integrator and Computer), construida en la Universidad de Pensilvania en Filadelfia por Presper Eckert. Pesaba más de 27,000 kg., y contenía. más de. 18,000 bulbos, de los cuales 2000 tenían que ser. reemplazados mensualmente por 6 técnicos.. De aquí en adelante, los avances técnicos se centraron en hacer las computadoras más pequeñas, más rápidas y con mayor capacidad; inventos como el transistor, circuitos integrados y circuitos impresos hicieron posibles estos avances. Uno de los hitos más impresionantes en la historia de la computación fueron el millón de trillones de problemas matemáticos resueltos por 448 computadoras IBM durante dos años para demostrar la existencia de una partícula subatómica llamada glueball.. Y finalmente, ¿qué es lo que buscamos obtener de esta sinergia? Poder obtener un producto final que, visiblemente, mejore las condiciones de vida del hombre. No podemos decirle a una persona que viva en un sector marginado que una computadora va a cambiar su vida, porque para él lo único que va. a significar es un gasto extra en su renta mensual de luz. Pero. hagamos viajar a través de un enlace de telecomunicaciones una transmisión de clases de primaria o secundaria con interacción en vivo, y la misma persona se sentirá satisfecha de tener la misma computadora en su casa. Esto es precisamente lo que vamos a investigar: qué necesitamos para construir una infraestructura de este tipo, en beneficio de la sociedad.. 14.

(41) III.. Objetivo.. Sentar los requerimientos mínimos necesarios para considerar a una comunidad como "Inteligente", documentando los beneficios esperados. para. la. sociedad,. y. desarrollar. ambientes. especializados (basados en la infraestructura recomendada) que faciliten o hagan más placenteras las labores cotidianas del hombre. Al mismo tiempo, hacer un estudio económico que demuestre la factibilidad de un desarrollo de este tipo.. IV.. •. Restricciones.. Los datos de las investigaciones, encuestas y costos de proveedores se obtendrán en la Cd. de México.. •. No se pretende llegar al punto de la programación de microcontroladores y PCs en esta tesis; se adoptará la estrategia del "integrador de soluciones".. V.. Metodología y Métodos.. La aplicación del método científico a los procedimientos de investigación en una Tesis de Administración de la Información nos dan como resultado la posibilidad de. usar dos metodologías:. 15. la cuantitativa. y. la cualitativa..

(42) Teóricamente, dependiendo del tema a investigarse, es necesario utilizar una de las dos técnicas.. Sin embargo, debido a la naturaleza (técnica y administrativa) de esta tesis, nos valdremos de ambos procedimientos para realizar las investigaciones pertinentes. Como veremos posteriormente esto nos llevará a proponer una nueva metodología aplicable a casos específicos de investigación informática (con. lo cual estamos tratando de decir que utilizaremos. herramientas. convencionales para crear un método no convencional de investigación).. La primera parte de esta tesis se enfocará en la definición del modelo tecnológico de una comunidad inteligente. En este punto nos ayudaremos del paradigma Positivista, el cual supone que las propiedades de los objetos deben ser medidas utilizando métodos objetivos, ignorando sensaciones, intuiciones y reflexiones. tomar. Será necesario utilizar esta metodología porque no es admisible. decisiones tecnológicas. basándonos en factores intangibles;. las. decisiones deben tomarse de manera objetiva y de acuerdo a la funcionalidad de los equipos.. A grandes rasgos, los términos a definir dentro de esta investigación son:. 16.

(43) •. Variables Independientes: la marca, modelo y capacidades del equipo a adquirir, tipo de infraestructura tecnológica y elección de los proveedores de servicio que cumplan con las características requeridas.. •. Variables dependientes: El costo de los equipos, desempeño y capacidad de los mismos, la reputación de los proveedores de servicio, el costo de los equipos y proveedores de servicio.. •. Diseño de la investigación: El análisis que se realizará a los distintos equipos.. Los prerrequisitos para la investigación serán:. •. Definición de objetivo: escoger un modelo tecnológico adecuado para la creación de la Comunidad Inteligente.. •. Identificación de variables: Marca, modelo y capacidades del equipo, definición de los proveedores de servicio disponibles, tipo de infraestructura tecnológica, costo de los equipos, desempeño y capacidad de los mismos.. Se han omitido varios pasos de la investigación, ya que no son aplicables en este caso.. 17.

(44) La segunda parte de la investigación se enfocará en la reacción del público. al. modelo tecnológico. propuesto.. Se utilizará. la. triangulación,. utilizando los procedimientos Positivista y Fenomenológico.. El Positivista se utilizará básicamente para encontrar la respuesta a las siguientes preguntas:. •. ¿Está dispuesta la gente a vivir en un lugar dominado por estas tecnologías?. •. ¿Cuanta gente está dispuesta a hacerlo?. Los términos a definir son:. •. Variables independientes: el número de gente que está interesada en la idea y sus características.. •. Variables dependientes: posición económica de la gente, nivel de estudios, facilidad de aprendizaje, etc.. •. Variables intervinientes: costo del equipo tecnológico en un momento dado. •. Universo de investigación: Ciudad de México.. •. Muestra: conjunto de personas que se va a investigar.. Para la obtención de resultados mediante este método se utilizarán encuestas, aplicadas mediante el uso de e-mail, en persona, o en forma de. 18.

(45) cuestionario escrito. Se utilizarán preguntas cerradas, y se analizarán mediante métodos estadísticos.. El Fenomenológico responderá la siguiente interrogante:. •. Una vez establecido el modelo tecnológico, ¿qué estrategias de adquisición de equipo les interesan más a la gente?. Mediante esta metodología buscamos básicamente la reacción de la persona ante la idea de vivir en un lugar automatizado. Esto es de suma importancia, ya que es posible que la gente esté dispuesta a adoptar este tipo de tecnología siempre y cuando se realicen ciertos cambios. No podemos perder de vista la noción de que nosotros no podemos definir las necesidades del cliente; él es el que debe de decirnos a nosotros qué es lo que busca, prefiere, y acepta.. Se realizará un estudio de casos en el cual las preguntas del estudio buscarán encontrar la opinión de las personas ante el proyecto, utilizando herramientas cualitativas. Gracias a este tipo de estudio, lograremos encontrar la relación entre los elementos del modelo tecnológico y la reacción del grupo de estudios a ellos. Se utilizarán entrevistas como método de recolección de información.. 19.

(46) VI.. Instrumentación. Debido a la naturaleza (un poco técnica) de esta tesis, se requerirán de. las siguientes herramientas:. 20.

(47) 21.

(48) VII.. Producto Final. Se busca, al finalizar esta tesis, entregar un documento que nos permita. decidir si es tecnológicamente posible añadir características "inteligentes" a una comunidad; en este punto se definirá el tipo de tecnología a usarse. El siguiente análisis se enfocará en minimizar los costos de este tipo de sistema; desarrollando aplicaciones específicas para distintos sectores de la sociedad. El tercer paso se enfocará hacia sistemas de automatización en hogares.. VIII. Contribución Esperada. Al establecer las bases de lo que es una Comunidad Inteligente, se favorece el libre tráfico de información, se automatizan tareas repetitivas y se logra disminuir. la distancia que separa a los que tienen la información de ios. que no la tienen. De esta manera se lograría crear una sociedad más equitativa, en la cual todos tendrían la oportunidad de estudiar, progresar y sobresalir, en beneficio de todos.. 22.

(49) IX.. Plan de Trabajo.. 23.

(50) X.. Referencias Bibliográficas.. TANENBAUM, Andrew, S. Redes de Ordenadores, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana, México, 1988.. BEEKMAN, George. Computer Currents: Naviqatinq Tomorrow's Technology. Benjamin/Cummings Publishing Co., Estados Unidos, 1992.. 24.

(51) FLANAGAN,. Patrick.. Telecommunications:. Today's. most. critical. telecom. technoloaies with a focus on the Internet. Computer Technology Research Corporation, Estados Unidos, 1997.. HÁNDEL,. Rainer,. Manfred. Huber.. ATM. Networks.. Concepts.. Protocols.. Applications. Addison-Weslev, Estados Unidos, 1995.. HOLDMAN, Robert, T.F. Madison, T.A. Bystrzycki. Future Telecommunications: Information Applications. Services and Infrastructure. Me Graw Hill, Estados Unidos, 1993.. HORROCKS, R J , Scarr, R.W.A., Future Trends in Telecommunications. John Wiley & Sons, Estados Unidos, Abril 1993.. LONG, Larry, Nancy Long. Computers. Prentice Hall, Estados Unidos, 1992.. MARTIN, James, Kathleen. Chapman, Joe Leben. Local Área. Architectures and Implementations.. Networks:. Prentice Hall, Segunda Edición, Estados. Unidos, 1988.. MARTIN, James. Telecommunications Tercera Edición, Estados Unidos, 1990.. 25. and the. Computer.. Prentice. Hall,.