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• Courtney Hicks

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TENDENCIAS DE ARQUITECTURAS DE COMPUTADORAS

7.1 NUEVAS ARQUITECTURAS

Tendencias y futuros desarrollos. El fracaso del proyecto japonés del desarrollo de una nueva generación de computadores ha dejado entrever que la tecnología actual, si bien nos podrá proporcionar computadores más veloces durante algunos años más, resulta impráctica para la demanda de tareas computacionalmente más complejas. Hemos evolucionado del cálculo aritmético automatizado al procesamiento de información pasando por el procesamiento de datos. Inclusive ya podemos entrever que estamos haciendo avances en el procesamiento del conocimiento. Sin embargo, las evidencias indican que las tecnologías y técnicas desarrolladas resultarán poco prácticas para la consecuencia lógica a la que nos lleva el desarrollo evolutivo de nuestro desarrollo informático y computacional. En los años venideros requeriremos que nuestros computadores sean capaces de tratar problemas computacionalmente mucho más complejos y demandantes y que, posiblemente, deban ser capaces de tratar con conocimiento más que con información. Una de las metas que ha sido perseguida desde la aparición de los primeros ingenios mecánicos, el desarrollo de una consciencia, podría ser realidad bajo los nuevos desarrollos.

Actualmente se están siguiendo muchos caminos. La descendencia directa del desarrollo computacional tradicional se enfoca actualmente en proyectos de computadores masivamente paralelos (arreglos de procesadores, flujo de datos, redes neuronales). Sin embargo, los avances en otras disciplinas han abierto nuevas ramas de investigación como son la lógica difusa (fuzzy sets), el cómputo molecular, y el cómputo cuántico.

Inteligencia artificial La noción de inteligencia artificial fue desarrollada en referencia a ciertos sistemas creados por los seres humanos que constituyen agentes racionales no vivos. La racionalidad, en este caso, es entendida como la capacidad para maximizar un resultado esperado.

La inteligencia artificial, por lo tanto, consiste en el diseño de procesos que, al ejecutarse sobre una arquitectura física, producen resultados que maximizan una cierta medida de rendimiento. Estos procesos se basan en secuencias de entradas que son percibidas y almacenadas por la mencionada arquitectura. Los dispositivos que cuentan con inteligencia artificial pueden ejecutar distintos procesos análogos al comportamiento humano, como la devolución de una respuesta por cada entrada (similar a los actos reflejos de los seres vivos), la búsqueda de un estado entre todos los posibles según una acción o la resolución de problema mediante una lógica formal. En la actualidad, la forma de inteligencia artificial más popular existe en los videojuegos, dado que su consumo es masivo. En este contexto, se aplica a enemigos y personajes controlados por el ordenador, para que su actuación a lo largo de la experiencia interactiva resulte creíble y parezca espontánea. Demás está decir que el tipo de inteligencia artificial utilizada en cada caso es diferente, y responde a una serie de necesidades particulares.

TENDENCIAS DEL HARDWARE Y EL SOFTWARE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Las tendencias de hardware como lo son las impresoras, redes y partes de Computadoras benefician de una forma nunca antes conocida a las personas Facilitándoles el trabajo, por ejemplo en los dispositivos de almacenamiento de datos el tamaño se reducirá aún más veremos en las, conocidas memorias USB un incremento de capacidad, la capacidad máxima actual es de 8GB para el año que viene esta capacidad se doblara a finales de esta década tendremos memorias de 20GB de capacidad esto es algo que nunca antes nadie imaginaba, a este cambio no escapan los discos duros que en la actualidad tienen una capacidad máxima de 2terabytes que equivale 26 discos duros convencionales de 80GB aquí se está ablando a nivel de empresas. Ya que es en las empresas donde se maneja un gran flujo de información debido a las operaciones que se realizan como la IBM que maneja información de todas las operaciones realizadas a nivel mundial. Y qué decir de los CD-ROM los primeros cd’s ópticos que entraron al mercado tenían una capacidad de almacenamiento de 600mb haya por el año 2002 eran los más usados para almacenar música videos y datos en general pero hoy en el 2008, los cd’s están hechos de diferentes materiales y pueden almacenar información a lo grande hasta 8 GB de datos en los discos de doble capa llamados HD-DVD evolución de los DVD en ellos se pueden grabar y ver hasta 10 horas de video. Llegando a su fin la era analógica es decir los casetes y las cintas magnéticas que prácticamente pasaron a la historia.

El hoy y el ayer del hardware de los ordenadores personales. Las computadoras pasaron de ser un lujo a ser una necesidad debido a la globalización mundial y al desarrollo tecnológico, es por este motivo que el hardware de las computadoras está en un mejoramiento constante debido a que cada día se incrementa el número de operaciones y acciones que se requiere realizar para satisfacer necesidades un ejemplo de esto era cuando aun no se usaba el correo electrónico y las telecomunicaciones las personas se comunicaban de una forma más lenta y rudimentaria. Debido a que los avances tecnológicos demandan software informático más poderoso, a causa de esto el hardware tiene que adaptarse al software que vaya saliendo, un ejemplo de esto el sistema operativo Windows 98 que requería de un hardware muy rudimentario, un procesador con una velocidad de 300mhz, 64mb de memoria RAM y de almacenamiento 10Gb

Este sistema operativo permitía editar texto mandar correos, y algunos servicios clásicos de cualquier sistema operativo ver videos escuchar, música pero con muchas deficiencias y era muy vulnerable a ataques por parte de hackers que tumbaban información de una manera muy simple y debido a estas deficiencias fue necesario sacar un sin número de sistemas operativos que corrigieran los defectos y deficiencias de los mismos, la tendencia del hardware es ir evolucionando de acuerdo al software esto se puede deducir fisilmente al ver y usar el ultramoderno sistema operativo Windows vista que permite realizar un sin número de tareas que jamás se avían pesado pero todo tiene un precio, y es el hardware tan complejo que requiere para su ejecución que se explica a continuación procesador de dos núcleos ya sea de Intel o amd procesan 100 veces más rápido las instrucciones que el procesador que usaba Windows 98 las diferencias son abismales igual que el precio. La memoria RAM no se diga una tableta mínimo de un giga 15625 veces más que la que necesitaba Windows 98, pero no se diga la eficiencia y las necesidades que satisface este sistema operativo videoconferencias desde cualquier parte del mundo tv en vivo banda ancha a una velocidad abismal también permite la compatibilidad de los más modernos protocolos de red así como de sistemas distribuidos. En general el hardware sin el software es inútil pero el software es más caro que el hardware ya que es más complejo y necesita mantenimiento y también por las políticas de la empresa que lo creo o lo diseña, y el hardware no es reutilizable como el software y por lo tanto se desecha y es más barato.

Hardware Hardware corresponde a todas las partes tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software. El término es propio del idioma inglés (literalmente traducido: partes duras), su traducción al español no tiene un significado acorde, por tal motivo se la ha adoptado tal cual es y suena; la Real Academia Española lo define como «Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora». El término hardware tampoco correspondería a un sinónimo exacto de «componentes informáticos», ya que esta última definición se suele limitar exclusivamente a las piezas y elementos internos, independientemente de los periféricos. La historia del hardware del computador se puede clasificar en cuatro generaciones, cada una caracterizada por un cambio tecnológico de importancia. Este hardware se puede clasificar en: básico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo; y complementario, el que realiza funciones específicas. Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (CPU), encargada de procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos procesados. Software Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital; comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos, que son llamados hardware.

Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el software de sistema, tal como el sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz para el usuario Definición de software Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación. Existen varias definiciones similares aceptadas para software, pero probablemente la más formal sea la siguiente: Considerando esta definición, el concepto de software va más allá de los programas de computación en sus distintos estados: código fuente, binario o ejecutable; también su documentación, los datos a procesar e incluso la información de usuario forman parte del software: es decir, abarca todo lo intangible, todo lo «no físico» relacionado. El término «software» fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. El uso de robótica para la producción de productos ya es una realidad, pero será una cada vez más frecuente ya que el precio de estos es cada vez más bajo y las tareas que son capaces de realizar más complejas. La financiación pública y privada para robots de uso militar acelera los tiempos. En cuanto al ámbito cotidiano, seguirás relegados a tareas específicas (como un juguete o como una aspiradora robot, por ejemplo), aún lejos de un asistente personal completo propio de la ciencia ficción.

INTERNET EN TODO Internet de las cosas En esta publicación nos cansamos de compartir información sobre nuevos dispositivos que cuentan con conectividad a Internet. Son noticia diaria estos gadgets con objetivos específicos que pueden sincronizarse con otros y manejarse a distancia a través de aplicaciones web o software para el Smartphone. El desarrollo del "Internet de las cosas" permite que cada vez contemos con más datos para analizar nuestros hábitos. Esta tendencia viene acompañada de otra, la del "yo cuantificado" y la tecnología de vestir: nuestra actividad física y nuestra alimentación ahora pueden ser analizados por software que tienen la capacidad de darnos consejos y ayudarnos a cambiar nuestros hábitos por unos más saludables. Para acceder a un entorno digital ya no es necesario usar el Smartphone que tenemos en el bolsillo, sino que podemos observar las gafas inteligentes o el smartwatch. La interacción con el entorno ha pasado a ser digitalizada, y son muchas las posibilidades que esto trae a desarrolladores que pueden ahora acceder a más data.

COMPUTADORAS DNA: la información puede escribirse sobre moléculas de DNA individuales, utilizan alfabeto de 4 bases que se utilizan para registrar información genética. Un Cálculo DNA se realiza codificando un problema en el alfabeto y creando luego condiciones en las que se forman moléculas DNA que codifican todas las soluciones al problema, procesan en paralelo y son potencialmente dos veces más rápidas que las supercomputadoras.

COMPUTADORAS OPTICAS: Usan rayos de luz en lugar de electrones.

SUPERCOMPUTADORAS: Equipos que tienen mayor poder de procesamiento, aplicación principal en los campos científico y militar, usan tecnología de procesamiento en paralelo, los cpu no están interconectados. Son utilizadas en los grandes modelos de simulación de los fenómenos del mundo real donde se requieren representaciones y cálculos matemáticos complejos. Ejemplo realización de pruebas de armas no destructivas, diseñar aviones como el boeing 777.

MAINFRAMES: El procesamiento de datos se encuentra centralizado y se mantienen grandes bases de datos, permite que los datos y la información se compartan en toda la organización.

MEDICION DE RELACION DE PRECIO / RENDIMIENTO Rendimientos

Es interesante hablar de rendimiento de una PC como el inverso del tiempo que tarda en ejecutar un programa. De esta manera, cuanto más rápido ejecute el programa, más alto será su rendimiento. Consideremos dos PC X e Y, los cuales tardan Tx y Ty unidades de tiempo, respectivamente, en ejecutar este programa:  

Si Tx = Ty diremos que el rendimiento de ambas máquinas es igual o equivalente, ya que en ambas obtenemos el mismo tiempo de ejecución. Si Tx < Ty, esto es, la PC X tarda menos tiempo en ejecutar el programa.

Esta relación nos permite afirmar que “X es más rápido que Y”. Sin embargo, nuestro objetivo es cuantificar esta relación y decir que “X es tantas veces más rápido que Y”. El valor numérico al que nos estamos refiriendo recibe el nombre de aceleración speedup y se puede calcular como la relación entre el tiempo de ejecución más grande y el más pequeño: Aceleración = Ty/Tx La manera de expresar esta aceleración en palabras adquiere múltiples formas. Por ejemplo se puede hablar de mejora y decir que “X es tantas veces mejor que Y”. Finalmente, hay ocasiones en que esta aceleración se expresa en términos porcentuales, esto es, “X es un n% más rápido que Y”, en cuyo caso la relación anterior se expresa: Aceleración = Ty/Tx = 1 + n/100 Por ejemplo, que Tx = 36 y Ty = 40 segundos, podemos afirmar que X es 40/36 = 1,11 veces más rápido que Y o, alternativamente, que X es un 11% más rápido que Y. El costo La comparación de precios entre PC se puede llevar a cabo de la misma manera empleada para el rendimiento. Si suponemos que Cx > Cy, entonces podemos escribir: Incremento = Cx/Cy = 1 + n/100 En consecuencia, esta expresión nos permitirá decir que “X es tantas veces más

caro que Y”. Ejemplo Cx= 625 $ y Cy= 550 $ 625/550 = 1,14 veces más caro X o, alternativamente que es un 14% más caro qué Y. Relación entre prestaciones y costo Para realizar un análisis conjunto de precio y prestaciones no queda más remedio que establecer algún tipo de conexión entre ambas, lo que podemos hacer es dividir el rendimiento de cada computadora entre su costo y comparar ambas cantidades. RendimientoX/CostoX vs. RendimientoY/CostoY Las cantidades anteriores nos pueden ayudar a conocer qué opción de las dos, en su conjunto, ofrece una mejor relación entre el rendimiento obtenido y el precio que se va a pagar por él. Nótese que resultará mejor aquel sistema que obtenga el valor más elevado. Ejemplo RendimientoX/ CostoX = 1 / 36 x 625 = 4,44 x 10^-5 RendimientoY/ CostoY = 1 / 40 x 550 = 4,55 x 10^-5