1. SISTEMAS, MAQUINAS Y COMPUTADORAS
Comencemos con una noción general de un sistema A. Se trata de una región mas o menos aislable del mundo fisico donde la complejidad es manifiesta (sistema solar, sistema de ciclista y su bicicleta) y cuya descripcion requiere un conjunto de variables interactuantes entre sus elementos componentes (subsistemas: planetas, ciclista, etc.). Cuanto mayor sea la diferencia entre la suma de los elementos de un dado sistema y la descripción completa mas alla de dicha suma, mas facil sera considerar como sistema a una región o caja A, candidata a serlo.
CAJA A = ¿sistema?
CAJA A = ¿sistema? |
Una caja de broches para papel no es un sistema. En cambio ciclista y bicicleta si lo es, ya que las propiedades del ciclista sin bicicleta sumadas a las propiedades de la bicicleta sin ciclista, son inferiores a las propiedades de los dos interaccionando como un conjunto. Si el sistema A tiene entradas E (inputs) y salidas S (outputs) tendemos a definirlo como máquina. El sistema solar no es una máquina, salvo que lo perturbemos (satelites artificiales). En cambio, la bicicleta es una máquina, en este caso que transporta al ciclista desde una posición E a otra posición S.
E ============a CAJA A = máquina ===========aS
^
|
S = f (E, A)
|
Una máquina produce sus salidas S a partir de las entradas E, lo cual va mas alla de lo que es una simple función f, la cual tambien vale para correlaciones y correspondencias (p. ej., relación entre velocidad de planeta y radio de giro). Un sistema computacional (mas brevemente, una computadora), es una máquina que puede producir una variedad de funciones, segun cual especificación se le imponga. O sea
E ========a CAJA A = computadora =======aS
^
|
ESPECIFICACIONES P
S = f(E, (f'(A)))
A = f"(P)
|
donde A es un parametro función de las especificaciones P, en lugar de ser simplemente el segundo argumento de la función f(E, A). Lo caracteristico de la computadora es tener una f" muy amplia. Un ejemplo simple de la influencia de P se aprecia en una calculadora de bolsillo, digamos con nomenclatura polaca inversa. Dos numeros son su entrada, por ejemplo 3 y 5. La salida aun no esta predeterminada. Con un adecuado pulso sobre algun boton, se obtiene ya sea 8, -2, 15 o 0,6, una suma, una resta, una multiplicación o una division. El ejemplo muestra la naturaleza arbitraria de la codificación usada, ya que tres esquemas alternativos llevan al mismo resultado, postfijo (3 5 +), prefijo (+ 3 5) o infijo (3 + 5). En nomenclatura polaca inversa se usa el postfijo. La caja A puede estar cableada para una suma, una resta, etc. y su salida es función de la especificación P. En este caso f" abarca solo 4 casos. En el caso general el numero de funciones computables es enorme, por lo cual se dice que f" es muy amplia, limitada en general por el tiempo disponible para programar nuevas funciones. A veces aparecen matices que deben ser aclarados. Por ejemplo, un monitor tiene un ajuste de brillo. Esto ciertamente es una entrada adicional que altera la relación entre E y S. Pero en lugar de pensar que el monitor es tambien una computadora por derecho propio, en lugar de pensarlo como un cambio en la función S= f(E) del sistema total, preferimos decir que estamos haciendo el ajuste fino del monitor. De esa forma se rescata que el monitor en si mismo no sea una computadora. Es una máquina perfeccionada, con capacidad de ajuste fino. Cuanto mas amplia es la función que liga a S con E, tanto mas diremos que la máquina se parece a una computadora, caso limite de existencia de enorme amplitud de posibilidades de muchisimos ajustes diferentes, gruesos y finos. Estudiaremos ahora un supra-sistema, en este caso la computadora mas sus perifericos. Introducimos el concepto de transformación o codificación de E' en E (las señales en las puertas de entrada) y de transformación o descodificación de la salida S (las señales en las puertas de salida) en S', segun el siguiente esquema
E' S'
| ^
v |
transformación transformacion
codificación descodificacion
! !
v !
E------->CAJA A = computadora -------->S
^
!
!
ESPECIFICACIONES P
! ! |
Se nos ocurre inventar una supra-máquina que produzca S' arbitrario de igual contenido que S, pero diferente de la entrada que le proveemos E'arbitrario. La computadora no esta hecha para procesar E' o mejor, al encenderla no sabe cómo procesar E'. En cambio si sabe como procesar E con especificaciones P introducidas luego de encenderla. La computadora posee puertas de entrada (input ports) tales que permitan la adaptación de las señales E' incomprensibles para A, pero comprensibles por un periferico de entrada (ubicado fisicamente ya sea cerca o lejos) fuera de la puerta, en señales E comprensibles por A, una vez transitada la puerta. Tambien posee puertas de salida (output ports) donde las señales habituales de salida S son conducidas a perifericos que las transforman en la forma de salida' S', que puede estar en las antipodas del planeta. La tarea que realiza la transformación de la salida de S a S' es capturar la información S de la computadora, convertirla sin cambiar su contenido en S' y despacharla a la distancia. El orden de conversión primero y despacho despues puede ser revertido sin problema. Se dice asi que la salida' S' selecciona, trasporta y transduce (cambia la forma representacional sin cambiar el contenido) a la salida de la puerta S. Ocultando el resto del esquema con un trapo negro, diremos que se obtiene S' a partir de E'. 1.a. ¨Por que una caja de fosforos es un sistema? 1.b. ¿En que sentido un sistema encefalico (cerebro+sentidos fisiologicos) es o no una máquina? ¿En que sentido el cerebro sin sus sentidos es o no una máquina? 1.c. Una mountain bike con regulación del diametro del piñon ¿es un sistema, una máquina o una computadora? 1.d. ¿Por que nuestro sistema solar perturbado por un satelite artificial es una máquina? 1.e. ¿Por que la potencialidad de tener arquitectura con postfijo, prefijo o infijo es secundaria en una calculadora? 1.f. Ocultando un sistema con un trapo negro, excepto E y S, ¿es válido tapar P? Explicar. 1.g. Criticar la visión del cerebro como solamente relación entre E' y S', teniendo en cuenta que el cerebro procesa símbolos que no aparecen en la grafica que relaciona E' con S' (ver parágrafo 13).
29.mar.2000
Pulsar tecla de vuelta
Vuelta a Portada Vuelta a índice de modelos del cerebro
Carlos von der Becke: Entender el cerebro electrónico a partir del cerebro biológico - 2000