LA CIBERNÉTICA CONTIENE A LOS SISTEMAS ABIERTOS

Hablar sobre la cibernética y sistemas abiertos, es algo amplio y complejo. Sin embargo, mediante este escrito daré a conocer sus conceptos en forma general y si la cibernética contiene a los sistemas abiertos.

La cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando la tecnología con todos sus aspectos y mecanismos comunes.

Es decir que el campo de estudio de la cibernética, son las acciones de los sistemas. Y un sistema es un conjunto de elementos dinámicamente relacionados entre sí, que realizan una actividad para alcanzar un objetivo en común, operando sobre entradas y suministrando salidas procesadas. Los elementos, que constituyen las partes u órganos del sistema, están dinámicamente relacionados entre sí y mantienen una interacción constante.

Los sistemas abiertos son sistemas que presentan relaciones de intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Los sistemas abiertos intercambian materia y energía regularmente con el medio ambiente.

Es por esto que considero que la cibernética contiene a los sistemas abiertos, puesto que la cibernética se basa en el principio de la retroalimentación y de homeostasis; que explica los mecanismos y los seres vivos que ayudan a comprender los comportamientos generados por estos sistemas que se caracterizan por sus propósitos, motivados por la búsqueda de algún objetivo, con capacidades de auto-organización y de auto-control.

En conclusión la cibernética es considerada como un conjunto de ideas encaminadas al estudio del control y la comunicación a nivel de máquinas o animales, un sistema abierto es simplemente uno de los objetos de estudio de la cibernética.

Entonces los sistemas abiertos se comportan como si conocieran sus estados finales futuros. Es decir, que necesitamos saber o predecir que ira sucediendo según se avance; para esto es necesario analizar y tener opciones antes de decidirse por una.

SISTEMAS CIBERNETICOS Y SISTEMAS ABIERTOS

SISTEMAS CIBERNETICOS
Son aquellos que disponen de dispositivos internos de autorregulación que reaccionan ante informaciones de cambios en el ambiente, elaborando respuestas variables que contribuyen al cumplimiento de los fines instalados en el sistema como la retroalimentación.
Los mecanismos de comunicación y de control que permiten que el sistema reoriente o replantee continuamente su andar para llegar a su meta, objetivo o fin de su existencia.
La autocorrección sucede en todos los sistemas y es la base de la cibernética se refiere a la capacidad que tiene éstos para mantener estables su dirección o finalidad y comprende todos los aspectos de retroalimentación.

SISTEMAS ABIERTOS
Se trata de sistemas que importan y procesan elementos como la energía, materia e información de sus ambientes y esta es una característica propia de todos los sistemas vivos. Que un sistema sea abierto significa que establece intercambios permanentes con su ambiente, intercambios que determinan su equilibrio, capacidad reproductiva o continuidad, es decir, su viabilidad.
En los sistemas abiertos hay entradas y salidas, y requieren del entorno para existir. Es decir que recibe imputs del exterior, no tiende al agotamiento interno, osea a la entropía; este sistema recibiendo energías o imputs del exterior es capaz de renovarse; entonces se dice que tiene entropía negativa.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

La inteligencia artificial es considerada una rama de la informática dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos. Puede ser tomada como ciencia si se enfoca hacia la elaboración de programas basados en comparaciones con la eficiencia del hombre, contribuyendo a un mayor entendimiento del conocimiento humano.
Se define como la disciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre una arquitectura física producen acciones o resultados.
Si por otro lado es tomada como ingeniería, basada en una relación deseable de entrada-salida para sintetizar un programa de computador.

A través de la inteligencia artificial se han desarrollado los sistemas expertos que pueden imitar la capacidad mental del hombre y relacionan reglas de sintaxis del lenguaje hablado y escrito sobre la base de la experiencia, para luego hacer juicios acerca de un problema, cuya solución se logra con mejores juicios y más rápidamente que el ser humano. En la medicina tiene gran utilidad al acertar el 85 % de los casos de diagnóstico.
Las principales críticas a la inteligencia artificial tienen que ver con su incapacidad de imitar por completo a un ser humano. Estas críticas ignoran que ningún humano individual tiene capacidad para resolver todo tipo de problemas. Un sistema de inteligencia artificial debería resolver problemas. Por lo tanto es fundamental en su diseño la delimitación de los tipos de problemas que resolverá y las estrategias y algoritmos que utilizará para encontrar la solución.

REALIDAD VIRTUAL

Es un sistema o interfaz informático que genera entornos sintéticos en tiempo real, representación de las cosas a través de medios electrónicos o representaciones de la realidad, una realidad ilusoria, pues se trata de una realidad perceptiva sin soporte objetivo, sin red extensa, ya que existe sólo dentro del ordenador. Por eso puede afirmarse que la realidad virtual es una pseudorrealidad alternativa, perceptivamente hablando.
Hay dos tipos :

1. Los métodos inmersivos de realidad virtual: con frecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por un ordenador, el cual se manipula a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. La realidad virtual no inmersiva también utiliza el ordenador y se vale de medios como el que actualmente nos ofrece Internet, en el cual podemos interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales al ordenador.

2. La realidad virtual no inmersiva: ofrece un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como son el bajo coste y fácil y rápida aceptación de los usuarios. Los dispositivos inmersivos son de alto coste y generalmente el usuario prefiere manipular el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados o guantes.
Finalmente se podría decir que estas dos ramas, disciplinas van ligadas en el momento en que ambas tienen el enfoque de simular la realidad que percibimos nosotros como humanos, ya que uno desea simular la forma en que pensamos o razonamos y la otra busca darle una interpretación sino igual casi exacta a la del mundo real.

RED NEURONAL

El cerebro es uno de las cumbres de la evolución biológica, ya que es un gran procesador de información. Entre sus características podemos destacar, que es capaz de procesar a gran velocidad grandes cantidades de información procedentes de los sentidos, combinarla o compararla con la información almacenada y dar respuestas adecuadas. Además es de destacar su capacidad para aprender a representar la información necesaria para desarrollar tales habilidades, sin instrucciones explícitas para ello.

Todo el mundo puede observar que el cerebro humano es superior a una computadora digital en muchas tareas. Por ejemplo en el procesamiento de información visual: un niño de 1 año reconoce objetos, caras, mejor y más rápidamente que el mejor sistema de Inteligencia Artificial diseñado para dicha tarea, incluso ejecutándose en un superordenador. Solo en las tareas basadas principalmente en aritmética sencilla, los ordenadores sobrepasan el cerebro humano.
Debido a la inspiración de las redes neuronales artificiales en el cerebro, sus aplicaciones principales estarán centradas en campos donde la inteligencia humana no pueda ser emulada de forma satisfactoria por algoritmos aritméticos que pueden ser implementados en ordenadores. Características similares a las del cerebro:

• Serán robustas y tolerantes a fallos: En el cerebro mueren todos los días gran cantidad de neuronas sin afectar sensiblemente a su funcionamiento.
  
• Serán flexibles: El cerebro se adapta a nuevas circunstancias mediante el aprendizaje.
  
• Podrán trabajar con información borrosa, incompleta, probabilística, con ruido o inconsistente.
  
• Serán altamente paralelas: El cerebro está formado por muchas neuronas interconectadas entre si y es precisamente el comportamiento colectivo de todas ellas lo que caracteriza su forma de procesar la información.

El punto clave de las redes neuronales artificiales es la nueva estructura de estos sistemas para el procesamiento de la información. Estos están compuestos, al igual que el cerebro, por un número muy elevado de elementos básicos (las neuronas), altamente interconectados entre ellos y con modelo de respuesta para cada elemento en función de su entorno muy parecido al comportamiento de las neuronas biológicas. Estos modelos son simulados en ordenadores convencionales y es el comportamiento colectivo de todos los elementos lo que le confiere esas características tan peculiares para la resolución de problemas complejos. Las redes neuronales artificiales, como las personas, aprenden a partir de ejemplos. Aprender en sistemas biológicos involucra la modificación de la ínter conectividad entre las neuronas y esto es también cierto para las redes neuronales artificiales.
Las redes neuronales artificiales han sido aplicadas a un creciente número de problemas reales de considerable complejidad, Su ventaja más importante esta en solucionar problemas que son demasiado complejos para las técnicas convencionales: problemas que no tienen un algoritmo especifico para su solución, o cuyo algoritmo es demasiado complejo para ser encontrado.
En general, las Redes Neuronales Artificiales han sido claramente aceptadas como nuevos sistemas muy eficaces para el tratamiento de la información en muchas disciplinas. Ellos ha dado como resultado una variedad de aplicaciones comerciales (tanto en productos como en servícios) de esta tecnología de redes neuronales.

LA CIBERNETICA

La Cibérnetica es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibérnetica se estableció en el año 1942.

En 1947, Norbert Wiener es uno de los principales fundadores de esta ciencia, propuso el nombre de cibernética, derivado de una palabra griega que puede traducirse como piloto, timonel o regulador. Por tanto la palabra cibernética podría significar ciencia de los mandos.

Los estudios cruzados de la biología y la electrónica, han dado vida a una nueva disciplina, la biónica que estudia los principios de la organización de los seres vivos para su aplicación a las necesidades técnicas. Una realización especialmente interesante de la biónica es la construcción de modelos de materia viva, particularmente de las moléculas proteicas y de los ácidos nucleicos. En los últimos años, con los avances de la Inteligencia Artificial, se han desarrollado sistemas que desarrollan tareas que requieren decisiones y autoprogramación y se han incorporado sensores de visión y tacto artificial.

Tambien a todo esto se une la robótica, la cual se encarga de crear mecanismos de control los cuales funcionen en forma automática.
Todo esto ha conducido al surgimiento de los Cyborg, organismos Biomecánicos que buscan imitar la naturaleza humana.Esto conlleva a investigar, en forma integrada cada proceso que realiza nuestro cuerpo, desde las pulsaciones cerebrales, hasta la serie de contracciones y dilataciones de músculos que se producen al estar de pie sin perder el equilibrio.

La cibernética es una disciplina íntimamente vinculada con la teoría general de sistemas, y se ocupa del estudio de: el mando, el control, las regulaciones y el gobierno de los sistemas.
El propósito de la cibernética es desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitan atacar los problemas de control y comunicación en general.

Un concepto muy importante o casi fundamental en cibernética es el de la retroalimentación, parte del principio de que todos los elementos de una totalidad de un sistema deben comunicarse entre sí para poder desarrollar interrelaciones coherentes.
La retroalimentación puede ser positiva, negativa o compensada. La retroalimentación es negativa cuando su función consiste en contener o regular el cambio, es positiva si amplifica o multiplica el cambio en una dirección determinada y se dice que es compensada cuando un regulador ejerce alternadamente retroalimentaciones positivas y negativas, según las necesidades del mantenimiento de la estabilidad del sistema regulado.

Mucha gente asocia la cibernética con la robótica, los robots y el concepto de cyborg debido al uso que se le ha dado en algunas obras de ciencia ficción, pero desde un punto de vista estrictamente científico, la cibernética trata acerca de sistemas de control basados en la retroalimentación con el medio.

APORTES SEMANTICOS

Propiedades

Sinergia: es la integración de sistemas que conforman un nuevo objeto.

Recursividad: el hecho de que un sistema, este compuesto a su vez de objetos que también son sistemas. En general que un sistema sea subsistema de otro mas grande.

Entropía: es el desgaste que el sistema presenta por el transcurso del tiempo o por el funcionamiento del mismo. Los sistemas altamente entrópicos tienden a desaparecer por el desgaste generado por su proceso sistémico. Los mismos deben tener rigurosos sistemas de control y mecanismos de revisión, reelaboración y cambio permanente, para evitar su desaparición a través del tiempo.

Neguentropia: La forma de mantener ese desgaste del sistema.

Caja negra: se utiliza para representar a los sistemas cuando no sabemos que elementos o cosas componen al sistema o proceso, pero sabemos que a determinadas corresponden determinadas salidas y con ello poder inducir, presumiendo que a determinados estímulos, las variables funcionaran en cierto sentido.

Ambiente: es el intercambio, a través de entradas y salidas. Con el ambiente se intercambian energía y materia. Son adaptativos para sobrevivir.

Atributos: de los sistemas, definen al sistema tal como lo conocemos u observamos. Los atributos pueden ser definidores o concomitantes.
Los atributos definidores son aquellos sin los cuales una entidad no sería designada o definida tal como se lo hace; los atributos concomitantes en cambio son aquellos que cuya presencia o ausencia no establece ninguna diferencia con respecto al uso del término que describe la unidad

Elementos: son los recursos o subsistemas.

Adaptabilidad: Es la propiedad que tiene un sistema de aprender y modificar un proceso, un estado o una característica de acuerdo a las modificaciones que sufre el contexto. Esto se logra a través de un mecanismo de adaptación que permita responder a los cambios internos y externos a través del tiempo.
Para que un sistema pueda ser adaptable debe tener un fluido intercambio con el medio en el que se desarrolla.

CONSIDERACIONES BÁSICAS DE LA T.G.S

Objetivo del sistema: Es poner a prueba esa tecnología en condiciones reales, evaluar su impacto sobre el entorno. La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.
Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta energía potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma, un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.

Ambiente: Donde haya un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua, para transformarla en energía.

Recursos del sistema: Partimos de un depósito de aceite, no es un aceite normal, es hidráulico, tiene la composición necesaria para aguantar presiones elevadas por ejemplo 180 bar y temperatura de hasta 60ºC y velocidades altas.
Por medio de una bomba/s accionadas por un motor(es) eléctrico, absorbe el aceite del depósito y lo manda con una presión determinada a un circuito cerrado con retornos al mismo deposito.
El aceite hidráulico que circula por el circuito es regulada su presión por unas reguladoras de presión, y ajustado el caudal por unas reguladoras de caudal, este aceite llega a una serie de electroválvulas direccionales, que como su nombre indica le dan una dirección, así cada cilindro hidráulico tendría una válvula direccional.
La energía hidráulica, energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura hasta un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos, aunque el coste de mantenimiento de una central térmica, debido al combustible, sea más caro que el de una central hidroeléctrica. Además, el peso de las consideraciones medioambientales, por los graves daños que ocasiona a los ríos y a los pueblos ribereños, centra la atención en esta fuente de energía renovable.

Componentes del sistema: El sistema hidráulico se componen básicamente de:

· Bombas
· Tuberías
· Válvulas
· Depósitos
· Cilindros o botellas
· Motores
· Filtros

Las bombas hidráulicas en maquinaria suelen ser de tres tipos fundamentalmente: Bombas de engranajes, bombas de paletas y bombas de pistones.

Las tuberías de conducción de los circuitos hidráulicos pueden ser metálicas con tubos rígidos conformados a la medida o bien latiguillos de goma con una o varias capas de alambres de acero trenzado en su interior, dependiendo de la presión para la cual estén diseñados.

Las válvulas son fundamentales en los circuitos hidráulicos, y son las que controlan los flujos de aceite para dirigirlos hacia el lugar conveniente en cada momento. Existen varios tipos como: válvulas de carrete, de retención, reductoras de presión, de seguridad, compensadoras, pilotadas, antirretorno, moduladoras, combinadas, etc.

Los depósitos hidráulicos pueden ser de dos tipos: Presurizados que mantienen durante el funcionamiento de la máquina una presión en su interior que favorece la descarga de aceite hacia las bombas. Depósitos con respiradero que no mantienen presión en su interior.

Los cilindros o botellas pueden tener diversas formas o tener los soportes colocados de distinta manera, pero generalmente se pueden clasificar por el sistema de cierre de la tapa que varia en función de la presión que tengan que soportar. Las tapas que usan tornillos aguantan generalmente más presión que las tapas que van atornilladas exteriormente o bien en la parte interior directamente en la camisa.

Motores hidráulicos son generalmente de pistones y caudal fijo, se utilizan generalmente para la traslación de las máquinas.

Filtros hidráulicos, van generalmente en derivación con el circuito principal y suele pasar por ellos una parte de la presión de retorno, circunstancia por la cual, su eficacia en el circuito es limitada. No suelen colocarse en las líneas de presión porque necesitarían ser muy reforzados para aguantar tan altas presiones y serian antieconómicos. En las líneas de aspiración de las bombas podrían dar lugar a restricciones que producirían cavitación acortando así drásticamente la vida útil de las mismas.

Administración del sistema: En un sistema hidráulico es complejo y supone un proceso integrado fundamentalmente por cinco etapas: captación, conducción, almacenamiento, caída del agua desde cierta altura la cual genera el movimiento de las ruedas hidráulicas o turbinas y reutilización.

ENSAYO DE LA T.G.S. EN COLOMBIA

Hablar sobre la teoría general de sistemas es un proceso amplio y complejo.
Sin embargo, mediante este ensayo sobre la T:G:S en Colombia se ha logrado identificar y precisar; en el ámbito de las ciencias sociales. Ya que nos puede ayudar para el desarrollo de nuestro país.


Primero que todo debemos dar a conocer el concepto de sistema para así poder desarrollar la T:G:S de una manera clara y precisa al problema a desarrollar. Un sistema es un conjunto de elementos relacionados que interactúan entre sí para lograr un fin determinado.
En cualquier ámbito del conocimiento, el que hacer humano y los movimientos políticos y sociales, se intenta introducir a una crítica a la Teoría General de Sistemas, por su afán de constituirse en una "ciencia de las ciencias".
Esta Dinámica de Sistemas sirvira como base para valorar el efecto de crecimiento de la población y la actividad humana en un mundo de recursos limitados.Desde Bertanlaffy padre de la TGS se buscó un objetivo común, este fue el de impulsar términos que permitan describir características y comportamientos de sistemas y determinar su evolución en el tiempo. Al presente, estos personajes marcaron un paso muy importante en los diferentes campos como por ejemplo la ingeniería de sistemas son un pilar de conocimiento y la base en la que se fundamenta es el afán de intentar resolver problemas, siendo estos tanto estructurados como no estructurados.
Se plantea el tema de Vías como complemento para la solución de diversos problemas en diferentes departamentos de Colombia, donde se presenta mayor dificultad de acceso para poder promocionar los productos y servicios.
Ante el problema de las carreteras en mal estado del país, se plantea la solución de la T:G:S para dar una mayor cobertura por igualdad a todos los departamentos de Colombia. Buscando así mejorar la conectividad de las comunidades a mejorar la calidad de vida de nuestros habitantes.
Si se mejoraran el estado de las carreteras las región es podría llegar aumentar la competitividad respecto a algunos productos y abaratar los costos. Pero para esto se necesita diseñar, evaluar, seleccionar, coordinar, planear, dirigir, construir y controlar con responsabilidad y conocimiento para construcción, diseño, construcción o rehabilitación de pavimentos.


En conclusión, la T.G.S supone que a medida que los sistemas se hacen más complejos, para la explicación de los fenómenos o comportamiento de los sistemas se debe de tomar en cuenta el entorno de cada una de las ciencias.
Por lo tanto, los avances actuales de la T.G.S se enfocan a la identificación de los principios que tienden a igualar dichos aspectos o conductas. Sin perder su enfoque interdisciplinario, y por lo tanto aplicable a cualquier sistema.
Se hace un poco menos difícil el entender los problemas y las posibles soluciones, se transfieren conocimientos más fácilmente, se desarrolla un lenguaje común y se diseñan nuevos modelos. Todo esto con el fin de solucionar problemas concretos, tomando riesgos calculados y con capacidad de relacionar el pasado con el presente y el presente con el futuro. En definitiva, se vale soñar… pero también se requiere construir, hay ejemplos claros de vida donde se hizo una teoría realidad, en la cual hoy diferentes disciplinas toman referencia para continuar en la búsqueda de soluciones para los diferentes problemas que se nos presentan en las diferentes disciplinas.