En esencia, una computadora convencional no es más que una máquina que obedece servilmente la secuencia de instrucciones que se le ordena. Su abrumador éxito (1) reside en que son máquinas universales -o de propósito general-, cuya especialización se efectúa posteriormente a través del software que se le carga. De allí que toda su “inteligencia” reside en el programador o equipo de programadores.
Básicamente, consiste en una unidad de procesamiento conectada a un área de almacenamiento de datos (memoria principal) y equipada con dispositivos de entrada/salida (que transfieren datos entre la computadora y su entorno).
En esta arquitectura (conocida como von Neumann), la unidad de procesamiento controla el funcionamiento de todo el sistema y procesa los datos que le llegan, mientras que la memoria principal almacena dichos datos, así como las instrucciones. De esta manera, para aumentar la capacidad del sistema se debe incrementar la velocidad de la unidad de procesamiento, la capacidad de almacenamiento de la memoria o el “ancho” del canal de conexión entre los componentes.
Enorme crecimiento
Desde la invención del circuito integrado en 1961, el número de transistores que conforman tanto la unidad de procesamiento como la memoria se ha incrementado varios millones de veces. Reduciendo el ancho de las pistas, aumentando el área del circuito integrado y apilando múltiples capas, se podrán fabricar en el futuro “cubos” de silicio con algunos billones de transistores, alcanzando quizás el límite de esta tecnología. Incluso se podrían integrar -en una sola unidad- las funciones de procesamiento y de memoria, como sucede en el caso del cerebro humano (funciones de razonamiento y almacenamiento).
Con el incremento en la potencia de cálculo y en la capacidad de almacenamiento, pueden automatizarse funciones cada vez más complejas, llegando a implementar procesos que -hasta hace poco tiempo- hubiera sido imposible incorporar.
Una moderna arquitectura, un mejor rendimiento del hardware, un software más elaborado, un canal de comunicación interno más rápido y una reducción en las dimensiones, darán lugar a computadoras personales cada vez más rápidas, livianas, pequeñas y fáciles para utilizar.
Juntos somos más
La habilidad para integrar decenas de millones de transistores en un único chip conducirá a la implementación de sistemas que incluirán varias unidades de procesamiento o “núcleos” (core).
En lugar de hacer que fuese un único pero sofisticado procesador central el encargado de ejecutar secuencialmente todos y cada uno de los pasos de una tarea, un conjunto de procesadores más simples trabajarán en el mismo problema de forma autónoma -pero simultánea y coordinadamente-, logrando un considerable incremento en la velocidad.
Así como hoy ya se observan chips multi-core que contienen dos núcleos, en el futuro podrían existir computadoras escalables que ofrecieran la posibilidad de juntar muchos de ellos, a fin de acelerar la finalización de aquellas tareas complejas o que manejan una gran cantidad de datos.
También será posible escalar memoria, ancho de banda de las interconexiones y capacidades de entrada/salida. De esta forma, se podrá aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual y evolucionar desde una pequeña computadora económica hasta una poderosa supercomputadora.
Reconfigurando las cosas
Esta arquitectura puede lograrse a través de la computación reconfigurable. El chip podría estar compuesto por muchas unidades de procesamiento, áreas de almacenamiento y dispositivos de entrada/salida. Dado que estas conexiones pueden alterarse enviando señales al chip, pueden ser reconfigurados por el usuario.
Incluso cada “núcleo” puede estar compuesto por bloques lógicos con conexiones internas que se podrán reescribir y reprogramar repetidamente (y convertirse así en un coprocesador gráfico, matemático, de video, etc.).
En consecuencia, y guardando un conjunto lo suficientemente extenso de configuraciones en sus bancos de memoria, el chip podría ejecutar un enorme repertorio de tareas, pasando -casi inmediatamente- de una “arquitectura” a otra sin borrar la información procesada parcialmente.
En el futuro cercano, se podría concebir el software en dos “niveles”: El primero -y más básico-, a fin de especificar la estructura interna óptima para la tarea a ejecutar, y el segundo, para correr el programa -en el sentido tradicional del software- sobre el diseño configurado. En consecuencia, estas máquinas tendrán la capacidad de auto-repararse y auto-adaptarse.
Básicamente, consiste en una unidad de procesamiento conectada a un área de almacenamiento de datos (memoria principal) y equipada con dispositivos de entrada/salida (que transfieren datos entre la computadora y su entorno).
En esta arquitectura (conocida como von Neumann), la unidad de procesamiento controla el funcionamiento de todo el sistema y procesa los datos que le llegan, mientras que la memoria principal almacena dichos datos, así como las instrucciones. De esta manera, para aumentar la capacidad del sistema se debe incrementar la velocidad de la unidad de procesamiento, la capacidad de almacenamiento de la memoria o el “ancho” del canal de conexión entre los componentes.
Enorme crecimiento
Desde la invención del circuito integrado en 1961, el número de transistores que conforman tanto la unidad de procesamiento como la memoria se ha incrementado varios millones de veces. Reduciendo el ancho de las pistas, aumentando el área del circuito integrado y apilando múltiples capas, se podrán fabricar en el futuro “cubos” de silicio con algunos billones de transistores, alcanzando quizás el límite de esta tecnología. Incluso se podrían integrar -en una sola unidad- las funciones de procesamiento y de memoria, como sucede en el caso del cerebro humano (funciones de razonamiento y almacenamiento).
Con el incremento en la potencia de cálculo y en la capacidad de almacenamiento, pueden automatizarse funciones cada vez más complejas, llegando a implementar procesos que -hasta hace poco tiempo- hubiera sido imposible incorporar.
Una moderna arquitectura, un mejor rendimiento del hardware, un software más elaborado, un canal de comunicación interno más rápido y una reducción en las dimensiones, darán lugar a computadoras personales cada vez más rápidas, livianas, pequeñas y fáciles para utilizar.
Juntos somos más
La habilidad para integrar decenas de millones de transistores en un único chip conducirá a la implementación de sistemas que incluirán varias unidades de procesamiento o “núcleos” (core).
En lugar de hacer que fuese un único pero sofisticado procesador central el encargado de ejecutar secuencialmente todos y cada uno de los pasos de una tarea, un conjunto de procesadores más simples trabajarán en el mismo problema de forma autónoma -pero simultánea y coordinadamente-, logrando un considerable incremento en la velocidad.
Así como hoy ya se observan chips multi-core que contienen dos núcleos, en el futuro podrían existir computadoras escalables que ofrecieran la posibilidad de juntar muchos de ellos, a fin de acelerar la finalización de aquellas tareas complejas o que manejan una gran cantidad de datos.
También será posible escalar memoria, ancho de banda de las interconexiones y capacidades de entrada/salida. De esta forma, se podrá aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual y evolucionar desde una pequeña computadora económica hasta una poderosa supercomputadora.
Reconfigurando las cosas
Esta arquitectura puede lograrse a través de la computación reconfigurable. El chip podría estar compuesto por muchas unidades de procesamiento, áreas de almacenamiento y dispositivos de entrada/salida. Dado que estas conexiones pueden alterarse enviando señales al chip, pueden ser reconfigurados por el usuario.
Incluso cada “núcleo” puede estar compuesto por bloques lógicos con conexiones internas que se podrán reescribir y reprogramar repetidamente (y convertirse así en un coprocesador gráfico, matemático, de video, etc.).
En consecuencia, y guardando un conjunto lo suficientemente extenso de configuraciones en sus bancos de memoria, el chip podría ejecutar un enorme repertorio de tareas, pasando -casi inmediatamente- de una “arquitectura” a otra sin borrar la información procesada parcialmente.
En el futuro cercano, se podría concebir el software en dos “niveles”: El primero -y más básico-, a fin de especificar la estructura interna óptima para la tarea a ejecutar, y el segundo, para correr el programa -en el sentido tradicional del software- sobre el diseño configurado. En consecuencia, estas máquinas tendrán la capacidad de auto-repararse y auto-adaptarse.
El PC, machina sapiens
Reuniendo todas estas posibilidades, también se podrá dotar a la computadora personal de ciertos conocimientos de “sentido común” y de grandes capacidades de inferencia.
En lugar de confiar en las habilidades del programador, un verdadero programa inteligente aprenderá de su experiencia, emulando la mente humana tanto como pueda, especialmente su competencia para razonar y aprender en un ambiente de incertidumbre, imprecisión, incompletitud y verdad parcial, propios del mundo real.
Con hardware y software especial, la computadora será más interactiva, sensitiva y rica sensorialmente. Será “consciente” del entorno, “sabrá” dónde ubicar objetos y mascotas, podrá detectar la presencia de personas y “sentir” dónde están o qué están haciendo en ese momento.
Adicionalmente, se volverá más simple, más cerca del usuario y más “fácil” en todos sus aspectos: instalación, configuración, uso y mantenimiento. Pero, sobre todo, será más confiable, trabajará sin errores, no se “colgará”.
Buena amiga
La computadora personal del futuro también será capaz de reconocer y responder a los estados emocionales del usuario. Una vez que ha registrado sus bioseñales (como la cantidad de latidos cardíacos o el nivel de transpiración general) y reconocido sus patrones propios (como las expresiones faciales y gestuales, las pautas vocales y las entonaciones del habla), el sistema inferirá el estado emocional del usuario y responderá en una variedad de formas a las cuales aquel las vería como “intuitivas”, como si reconocieran y expresaran afecto.
Asimismo, contará con modos de comunicación más naturales y familiares al ser humano: podrá interpretar imágenes (dibujos, fotografías, íconos, videos), sonidos (palabras, ruidos, música) y olores.
Incluso podrá “entender” lo que el usuario le quiere decir y responderle de una manera más “humana”, interactuando y hasta sugiriendo autónomamente información útil. De esta forma, la máquina creará un “modelo mental” de su interlocutor -como hacen intuitivamente las personas- y será capaz de emular las comunicaciones cara a cara.
Calzándose el PC
La computadora personal del futuro también se llevará puesta, con lo cual formará parte de la vida diaria del ser humano, integrándose en la forma de un accesorio tan cómodo de vestir y tan fácil de usar como un reloj de pulsera.
Esta máquina constará de una especie de chaleco -lleno de chips y sensores de diferentes variables- que se conectará al cinturón-batería, de donde se extraerá la alimentación del equipo. La energía generada por el calor corporal, los latidos cardíacos y el movimiento de las extremidades, podrá usarse para alimentar a las baterías.
En vez de un monitor, contará con unos anteojos especiales equipado con microcámaras que integrarán las funciones de cámaras fotográficas, video-cámaras y escáners.
A través del sistema de control visual se podrá controlar muchas de las funciones de la máquina. Aunque resulte increíble, a esa distancia del ojo, la imagen percibida sobre la cara interna de los anteojos será equivalente a la ofrecida por un monitor común situado a varias decenas de centímetros .
Cambio de hábitos
Adecuadamente programada, la computadora personal es una herramienta muy útil para trabajar sobre las propias ideas: probarlas, modificarlas, corregirlas, madurarlas, comunicarlas... Pero ahora se está metamorfoseando, está en el umbral de un trascendente cambio.
Al igual que el auto o el teléfono en su momento, el ordenador personal está cambiado drásticamente la actitud de las personas, ya que influye sobre sus modalidades de percepción y sus modos de pensar.
Como alguna vez dijo el ingeniero argentino Horacio Reggini, lo que la arcilla es a la plástica, la computadora es al pensamiento: permite modelar ideas, manipular abstracciones, plasmar conceptos sin otros límites que la imaginación.
El nuevo paradigma informático estará modelado sobre la elasticidad y elegancia de las criaturas vivientes. El usuario ya no le dará órdenes ni ejercerá un control absoluto sobre ella, sino que le delegará trabajos y supervisará los resultados. Más que programarla o configurarla, el usuario “entrenará” a su computadora de forma parecida a como hoy lo hace con un cachorro.
A modo de síntesis
No es tarea sencilla la de predecir el potencial de una nueva tecnología debido a que su éxito no depende únicamente de su valor intrínseco como innovación, sino también de un abanico de variables entre las cuales destacan la viabilidad comercial y las necesidades sociales.
Es posible que la computadora personal del futuro se vuelva un dispositivo universal que se llevará encima permanentemente y que permitirá -de forma inalámbrica e instantánea- acceder a cualquier otra computadora, servidor o base de datos, o comunicarse con cualquier otra persona, incluso en cualquier idioma y utilizando casi todos los sentidos.
De este modo, le permitirá al ciudadano común satisfacer su interés creativo, investigador, artístico o científico abriéndole nuevos e insospechados horizontes. Tal vez intensifique la capacidad del ser humano para resolver problemas y lo ayude a generar nuevas ideas, a combinarlas de diferentes maneras, a presentar analogías inéditas y a descubrir pautas ocultas… o quizás sea el catalizador para el desarrollo potencial de formas más complejas de pensamiento.
smoriello@redcientifica.com es periodista científico, Ingeniero en Electrónica y posgraduado en Administración Empresarial. Actualmente está finalizando la Maestría en Sistemas de Información. Es autor del libro Inteligencias Sintéticas.
Notas
(1) Según la consultora Gartner, desde 1975 hasta 2002 se habían vendido unas 1.000 millones en todo el planeta y se estima que para 2007 ó 2008 se habrán entregado otras 1.000 millones de computadoras más.
(2) No obstante, también se verán pantallas flexibles, enrollables y/o plegables para llevarlas en el bolsillo.
Reuniendo todas estas posibilidades, también se podrá dotar a la computadora personal de ciertos conocimientos de “sentido común” y de grandes capacidades de inferencia.
En lugar de confiar en las habilidades del programador, un verdadero programa inteligente aprenderá de su experiencia, emulando la mente humana tanto como pueda, especialmente su competencia para razonar y aprender en un ambiente de incertidumbre, imprecisión, incompletitud y verdad parcial, propios del mundo real.
Con hardware y software especial, la computadora será más interactiva, sensitiva y rica sensorialmente. Será “consciente” del entorno, “sabrá” dónde ubicar objetos y mascotas, podrá detectar la presencia de personas y “sentir” dónde están o qué están haciendo en ese momento.
Adicionalmente, se volverá más simple, más cerca del usuario y más “fácil” en todos sus aspectos: instalación, configuración, uso y mantenimiento. Pero, sobre todo, será más confiable, trabajará sin errores, no se “colgará”.
Buena amiga
La computadora personal del futuro también será capaz de reconocer y responder a los estados emocionales del usuario. Una vez que ha registrado sus bioseñales (como la cantidad de latidos cardíacos o el nivel de transpiración general) y reconocido sus patrones propios (como las expresiones faciales y gestuales, las pautas vocales y las entonaciones del habla), el sistema inferirá el estado emocional del usuario y responderá en una variedad de formas a las cuales aquel las vería como “intuitivas”, como si reconocieran y expresaran afecto.
Asimismo, contará con modos de comunicación más naturales y familiares al ser humano: podrá interpretar imágenes (dibujos, fotografías, íconos, videos), sonidos (palabras, ruidos, música) y olores.
Incluso podrá “entender” lo que el usuario le quiere decir y responderle de una manera más “humana”, interactuando y hasta sugiriendo autónomamente información útil. De esta forma, la máquina creará un “modelo mental” de su interlocutor -como hacen intuitivamente las personas- y será capaz de emular las comunicaciones cara a cara.
Calzándose el PC
La computadora personal del futuro también se llevará puesta, con lo cual formará parte de la vida diaria del ser humano, integrándose en la forma de un accesorio tan cómodo de vestir y tan fácil de usar como un reloj de pulsera.
Esta máquina constará de una especie de chaleco -lleno de chips y sensores de diferentes variables- que se conectará al cinturón-batería, de donde se extraerá la alimentación del equipo. La energía generada por el calor corporal, los latidos cardíacos y el movimiento de las extremidades, podrá usarse para alimentar a las baterías.
En vez de un monitor, contará con unos anteojos especiales equipado con microcámaras que integrarán las funciones de cámaras fotográficas, video-cámaras y escáners.
A través del sistema de control visual se podrá controlar muchas de las funciones de la máquina. Aunque resulte increíble, a esa distancia del ojo, la imagen percibida sobre la cara interna de los anteojos será equivalente a la ofrecida por un monitor común situado a varias decenas de centímetros .
Cambio de hábitos
Adecuadamente programada, la computadora personal es una herramienta muy útil para trabajar sobre las propias ideas: probarlas, modificarlas, corregirlas, madurarlas, comunicarlas... Pero ahora se está metamorfoseando, está en el umbral de un trascendente cambio.
Al igual que el auto o el teléfono en su momento, el ordenador personal está cambiado drásticamente la actitud de las personas, ya que influye sobre sus modalidades de percepción y sus modos de pensar.
Como alguna vez dijo el ingeniero argentino Horacio Reggini, lo que la arcilla es a la plástica, la computadora es al pensamiento: permite modelar ideas, manipular abstracciones, plasmar conceptos sin otros límites que la imaginación.
El nuevo paradigma informático estará modelado sobre la elasticidad y elegancia de las criaturas vivientes. El usuario ya no le dará órdenes ni ejercerá un control absoluto sobre ella, sino que le delegará trabajos y supervisará los resultados. Más que programarla o configurarla, el usuario “entrenará” a su computadora de forma parecida a como hoy lo hace con un cachorro.
A modo de síntesis
No es tarea sencilla la de predecir el potencial de una nueva tecnología debido a que su éxito no depende únicamente de su valor intrínseco como innovación, sino también de un abanico de variables entre las cuales destacan la viabilidad comercial y las necesidades sociales.
Es posible que la computadora personal del futuro se vuelva un dispositivo universal que se llevará encima permanentemente y que permitirá -de forma inalámbrica e instantánea- acceder a cualquier otra computadora, servidor o base de datos, o comunicarse con cualquier otra persona, incluso en cualquier idioma y utilizando casi todos los sentidos.
De este modo, le permitirá al ciudadano común satisfacer su interés creativo, investigador, artístico o científico abriéndole nuevos e insospechados horizontes. Tal vez intensifique la capacidad del ser humano para resolver problemas y lo ayude a generar nuevas ideas, a combinarlas de diferentes maneras, a presentar analogías inéditas y a descubrir pautas ocultas… o quizás sea el catalizador para el desarrollo potencial de formas más complejas de pensamiento.
smoriello@redcientifica.com es periodista científico, Ingeniero en Electrónica y posgraduado en Administración Empresarial. Actualmente está finalizando la Maestría en Sistemas de Información. Es autor del libro Inteligencias Sintéticas.
Notas
(1) Según la consultora Gartner, desde 1975 hasta 2002 se habían vendido unas 1.000 millones en todo el planeta y se estima que para 2007 ó 2008 se habrán entregado otras 1.000 millones de computadoras más.
(2) No obstante, también se verán pantallas flexibles, enrollables y/o plegables para llevarlas en el bolsillo.