jueves, 15 de abril de 2010

“TEORÍA DE LA INFORMACIÓN DE CLAUDE SHANNON.”

Hablemos acerca de la teoría de la información de Shannon quien era considerado el padre de esta, empecemos definiendo lo que es un sistema.
Un sistema es un conjunto de partes que interactúan entre si, además esta caracterizado por un conjunto de variables, llamadas variables de estado.
Hay dos tipos de sistemas en esta teoría el estático y el dinámico.
En los sistemas estáticos no existen a lo que llamamos entradas y salidas, mientras que en los sistemas dinámicos si existen.
Un ejemplo de sistema estatico es el de una esfera sujeta a un hilo colocado en el centro que a su vez esta sujetos por más hilos alrededor de una rueda, este es estatico ya que interaccion entre si pero sin movimiento alguno, pero si los hilos se movieran la posicion de la esfera cambiaria totalmente.
Ahora veamos un ejemplo de un sistema dinamico seria un gas ya que este esta determinado por su presion(p), temperatura(t) y el volumen(v).
La manera de representar este sistema seria la siguiente:
S=(p, t,v) y cada uno de estos elementos se le considera variables.
A todos los valores posibles de (p, t, v) se les llama espacio fase.
Un sistema dinámico es caótico si cumple con el efecto mariposa, pero, ¿que es el efecto mariposa?
El "efecto mariposa" es un concepto que hace referencia a la noción de sensibilidad a las condiciones iniciales dentro del marco de la teoría del caos, la idea es que, dadas unas condiciones iniciales de un determinado sistema caótico, la más mínima variación en ellas puede provocar que el sistema evolucione en formas completamente diferentes. Sucediendo así que, una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, podrá generar un efecto considerablemente grande.
Pero, bajo la teoría del caos, los eventos no suceden al azar, las condiciones iniciales son determinantes, pero el producto, por ser dinámico y complejo, implica un resultado impredecible.
Los fractales representan los sistemas dinámicos, la geometría de la naturaleza, las infinitas retro-alimentaciones, en síntesis, lo que no puede ser medido en términos Euclidianos. Un fractal es un modo de ver el infinito ya que se repite a diferentes escalas, y en cualquiera de ellas lo veas como lo veas es igual.
Un ejemplo de un fractal es el “Conjunto de Mandelbrot” que es el más conocido y el más estudiado.




Representación del “Conjunto
de Mandelbrot.”

Un sistema s es sensible a las condiciones iniciales si existe x1E Ds tal que si E>0 por pequeño que sea s (Xi+E) = E (Xi+ E) en donde s es un factor que amplifica o reduce la información.
Hablemos acerca de los sistemas dinámicos discretos que son aquellos cuyo estado se determina por los anteriores un ejemplo de este es:

F(x) = x^2 + 1

X1= 0.1 {f (0.1), f (f (0.1))…….
{0.1, 〖(0.1)〗^2+1, 〖(1.01)〗^2+1, 2.0201, 5.0808, 26.8145….}

Se ha hablado ya sobre los sistemas pero esto no es lo único que figura en la teoría de Shannon también la información forma parte de este y se le denomina como todo aquello que modifica el sistema. Los canales son también una parte fundamental ya que son el medio de transmisión por el que viajan las señales portadoras de la información que pretenden intercambiar emisor y receptor. Es frecuente referenciarlo también como canal de datos, el emisor es uno de los conceptos de la comunicación. Técnicamente, el emisor es aquel objeto que codifica el mensaje y lo transmite por medio de un canal o medio hasta un receptor, perceptor y/u observador. En sentido más estricto, el emisor es aquella fuente que genera mensajes de interés o que reproduce una base de datos de la manera más fiel posible sea en el espacio o en tiempo y el receptor es una persona o un equipo que recibe una señal, código o mensaje emitido por un transmisor o emisor. Pero para que la comunicación entre el receptor y el emisor pueda darse es necesaria la retroalimentación o también llamada realimentación la cual es un proceso por el que una cierta proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto es frecuente en el control del comportamiento dinámico del sistema.
Veamos ahora una ilustración de los conceptos que hemos definido y en que orden se dan.


Este es el esquema del modelo de Shannon que "ilustra el hecho de que en cada proceso comunicativo existe siempre una fuente o manantial de la información, desde la cual, a través de un aparato transmisor, es emitida una señal; esta señal viaja a través de un canal a lo largo del cual puede ser interferida por un ruido. Al salir del canal, la señal es recogida por un receptor que la convierte en un mensaje. Como tal, el mensaje es comprendido por el destinatario"
También la cibernética tiene un papel muy importante en esta teoría hablaremos ahora sobre esta.

Es la rama de las matemáticas que se encarga de los problemas de control, recursividad e información.
La cibernética se basa en el estudio de las máquinas (objetos artificiales) y su aplicación, lo que promovió una nueva revolución científica sobre la base de la interrelación de los humanos con las máquinas a un ritmo tecnológico de crecimiento jamás visto y de carácter impredecible. Este ritmo ya se hace sentir y podemos afirmar, por ejemplo, que un hombre del siglo XVI pudiese muy bien, haber vivido sin mucho sobresalto en el siglo XVII en cambio uno del siglo XIX tendría grandes problemas para adaptarse al XX y todo indica que esta aceleración seguirá aumentando, lo cual hará que una persona en su vejez tenga que vivir en un mundo totalmente diferente a el de su infancia.
En nuestros días la Cibernética no debe verse ni como una ciencia, ni como una disciplina; sino como un movimiento de ideas, que trató de romper con la estrechez de conocimientos propios de cada disciplina. El movimiento cibernético permitió que científicos de ramas muy diferentes se agruparan en colectivos de investigación y por primera vez, matemáticos, fisiólogos y especialistas en electrónica se integraran en equipos multidisciplinarios.
Con la cibernética el concepto de máquina ha ido cambiando a lo largo de los años. Luego de aquellas primeras máquinas mecánicas donde se pretendía reemplazar completa o parcialmente el trabajo físico del hombre y de los animales, han seguido otras, cuyo fin, es la mecanización del trabajo intelectual. Hoy las máquinas realizan funciones que antes se consideraban propias del intelecto humano. Pero quizás el aporte más importante de la cibernética fue fundamentarse sobre las analogías, de ahí su característica de ciencia exógena, la cual esta dada por la interrelación con otras ramas del conocimiento y su asimilación interna, pero sobre todo por la propuesta de teorías generales que expliquen fenómenos propios de las otras ciencias. Por ejemplo, la cibernética ha preferido basarse en la teoría de los modelos, que hace más hincapié en la representación funcional de los organismos que en su estructura en el sentido vertical o jerárquico . Esto, unido a la búsqueda de analogías entre los fenómenos y no a la reducción de uno en otro la llevó a convertirse en una ideología científica para la comprensión del mundo (1).

Otro de los aportes de la cibernética, es la utilización del aparato matemático, que hasta ese momento era de uso casi exclusivo de la física y como la cibernética a su vez era una disciplina común a varios sectores de investigación, trajo como consecuencia que ramas como la psicología, la sociología y la biología, pudieran de alguna manera formalizar sus teorías, y aún fue más lejos, ya que les proporcionó métodos de experimentación a través de la creación de máquinas que permitieran estudiar conductas, reacciones, reflejos, aprendizaje, etc.
Cuando los cibernéticos intentaban modelar la estructura de un objeto, más que la estructura lo que tenían en cuenta era la reproducción de su funcionamiento sobre otra estructura y se aspiraba a que ese modelo u objeto artificial exhibiera una conducta similar a la del original. Digo similar porque en realidad la conducta mostrada por los modelos siempre ha estado supeditada a la interpretación del investigador. Estos intentos de modelación llevaron a los científicos a la construcción de máquinas con conducta como las tortugas de Grey Walter y los zorros de Albert Ducrocq, que no eran más que pequeñas máquinas dotadas de movimiento y que se orientaban por la luz, otras se orientaban por el sonido o poseían alguna forma de radar. Pero lo más interesante era la interpretación que se le daba al comportamiento de estos ciberanimalitos. Para Grey Walter las tortugas podían pasar de un comportamiento flemático a otro irascible. Para Ducrocq, sus zorros eran capaces de manifestar sentimientos de afecto entre si. Sé que esto a los racionalistas les puede parecer infantil, pero no es interesante por no decir válido que el ser humano siga recurriendo a su fantasía para interpretar los fenómenos y que mantenga viva, en estos tiempos de determinismo científico, su capacidad de "sorprenderse".

Hoy nadie habla de las experiencias emocionales con tortugas, zorros, ratones... Las ideas eran demasiado simples: cualquier aparato podía mostrar alguna forma de conducta humana. Ese era el gran sueño de los cibernéticos: reproducir la vida en todas sus manifestaciones y no sólo la inteligencia, como pretende en estos tiempos la Inteligencia Artificial. Y es que la Cibernética no basó su investigación sobre la base de que la máquina sustituiría al hombre, ya que siempre vio a ambos como sistemas con analogías funcionales, que a la vez que tenían grandes diferencias por ser organismos con estructura y organización propias poseían a su vez, muchas similitudes; De ahí que los cibernéticos le dieran, siempre, mayor importancia a la influencia de la estructura sobre la mente, pero ambos vistos como un sistema capaz de funcionar como un todo.

Vivimos en un mundo de crisis tanto social como espiritual, y el hombre desesperado vuelve sus ojos a la ciencia y espera de ella la solución a los grandes problemas que lo agobian y ve en la ideología cibernética un nuevo enfoque. Veamos algunos de los problemas que se están retomando: El sistema educativo, la salud (las prótesis), la muerte, la creatividad, la producción de bienes de consumo, el desarrollo, la comprensión de la mente humana, la felicidad, la evolución (convergencia hombres y máquinas), nuevas formas de organización social (posthumanidad), mejoramiento humano (conexión hombre maquina)

Es por eso que la Cibernética al pasar de los años se ha ido transformando en una de las ideologías de la ciencias más influyentes, y al igual que la Física y la Biología, engendra grandes promesas y para muchos se convierte en la nueva salvadora del mundo, gracias a que ha aportado una de las metáforas más ricas y poderosas: la llamada metáfora computacional o cibernética, que ofrece una nueva óptica de la sociedad y abre las puertas hacia una nueva era postindustrial. Hoy en día son muchos los que piensan que la máquina sustituirá al hombre, o los que creen que la mente humana se puede simular a través de una computadora, o los que sueñan con crear una vida artificial.
Como podemos darnos cuenta la cibernética es de gran importancia en nuestros tiempos para el ser humano pues desde hace muchos años grandes científicos se han encargado de su estudio y han creado grandioso inventos con sus descubrimientos de tal forma que se esfuerzan x día a día saber más y más de ella porque desean crear una vida virtual, en esta época ya se empieza a ver eso pero, aun falta perfeccionarla y se que en un futuro esto se lograra.

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