Tuesday, June 03, 2008




PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN


La tecnología ha desempeñado durante mucho tiempo un papel importante en la recopilación, almacenamiento y recuperación de la información, así como en su transporte. La invención de la escritura, los cuadros de datos, los diagramas, las fórmulas matemáticas y los sistemas de archivo han aumentado la cantidad de información que se puede manejar y la velocidad a la que puede ser procesada. Son imprescindibles grandes cantidades de información para la operación de las sociedades modernas; en efecto, la generación, el procesamiento y la transferencia de información se está convirtiendo en la ocupación más común de los trabajadores en las naciones industrializadas.

La información es más útil cuando se organiza y representa en conjuntos ordenados de símbolos. Las personas utilizan cuadros, índices, listas alfabéticas y redes jerárquicas para organizar grandes cantidades de datos. La mejor forma de almacenar información depende del uso que se le asigne. La que es almacenada para un propósito especifico puede resultar problemático recuperarla para otros fines, por ejemplo, la lista alfabética de los números telefónicos es ideal si uno conoce el nombre de la persona, pero no lo es si únicamente se sabe la dirección. Las bases de datos con diversos propósitos permiten localizar la información de distintas maneras, por ejemplo, los libros ordenados por autor, título y materia. Una característica típica de esos sistemas de información es que vinculan a cada entrada de datos un conjunto prescrito de palabras clave que una computadora puede buscar para encontrar entradas afines.

Los dispositivos mecánicos para realizar operaciones matemáticas o lógicas han estado en el medio por siglos, pero fue la creación de la computadora electrónica la que revolucionó el procesamiento de información. Un aspecto de la lógica matemática es que cualquier información incluyendo números, letras y proposiciones lógicas se puede codificar como una cadena de bits de si o no (por ejemplo, como puntos y rayas, unos y ceros o interruptores de encendido y apagado).

Las computadoras electrónicas son en esencia series muy extensas de interruptores de encendido y apagado conectados de manera que les permiten realizar operaciones lógicas. Los nuevos materiales y técnicas han hecho posible la miniaturización extrema y la confiabilidad de interruptores con partes inmóviles, lo cual hace posible que grandes cantidades de interruptores conectados quepan en un pequeño espacio. Un tamaño muy pequeño también implica conexiones muy cortas, que a su vez significa un tiempo de viaje muy breve para las señales; por tanto, los circuitos electrónicos miniaturizados pueden operar muy rápido. El poco tiempo que se requiere para que ocurra el procesamiento, junto con el gran número de conexiones que se pueden hacer, significa que las computadoras pueden llevar a cabo instrucciones repetitivas o muy complicadas millones de veces más rápido que las personas.

La actividad de las computadoras se controla en parte por la manera en que están instaladas, en parte por los conjuntos de instrucciones codificadas. En las computadoras de propósito general, las instrucciones para el procesamiento de la información no están integradas, sino que se encuentran almacenadas temporalmente, como cualquier otra información. Este arreglo da gran flexibilidad en lo que las computadoras pueden realizar. Las personas les dan instrucciones a éstas por medio de un software previamente programado o a través de programas originales escritos en un lenguaje de programación. Este último le permite a una persona crear instrucciones con algo como el idioma o el álgebra, o la manipulación geométrica de diagramas.

Otro programa traduce después esas instrucciones a lenguaje máquina para la computadora. Con frecuencia, el programa pide otras entradas en la forma de datos introducidos a través del teclado, de un dispositivo de almacenamiento de información o de un aparato de percepción automática. La información de salida de una computadora puede ser simbólica (palabras, números) o gráfica (tablas, diagramas), o puede ser el control automático de alguna otra máquina (una señal de alarma, una acción de un robot) o la petición de más instrucciones a un operador humano.

Una función importante de las computadoras estriba en modelar o simular sistemas por ejemplo, la economía o el clima, una red de semáforos, un juego estratégico o interacciones químicas. En efecto, la computadora calcula las consecuencias lógicas de un conjunto de instrucciones complicadas que representa la manera en que trabaja el sistema. Un programa computacional se escribe especificando tales instrucciones y después se corre, comenzando con los datos que describen un estado inicial del sistema. El programa también muestra los estados subsecuentes de éste, los cuales pueden compararse con el comportamiento real de los sistemas para ver qué tan bueno es el conocimiento de las reglas y, tras ello, ayudar a corregirlas. Si se está seguro de saber todas las reglas, se puede usar el poder de las computadoras para deducir consecuencias a fin de ayudar en el diseño de sistemas.

Una función potencial importante de los programas computacionales consiste en ayudar al ser humano en la resolución de problemas y la toma de decisiones. Las computadoras ya desempeñan un papel al auxiliar a las personas a pensar corriendo programas que acumulan, analizan, resumen y muestran datos. Los programas que buscan pautas ayudan a extraer el significado de grandes conjuntos de datos. Un área importante de investigación en la ciencia computacional es el diseño de programas basado en los principios de la inteligencia artificial que pretenden imitar el pensamiento humano y quizás hasta mejorarlo. Sin embargo. la mayor parte de la capacidad mental todavía no se comprende del todo. Como sucede con las simulaciones de otros sistemas complejos, como la economía o el clima, la comparación del rendimiento de los programas con los fenómenos que representan es una técnica para aprender más sobre la forma en que funciona el sistema.

En los sistemas mecánicos que se comprenden bien, las computadoras pueden asumir el control, y lo harán tan bien como el ser humano o, incluso más preciso y rápido. Por eso, la operación de los motores para automóviles, el control de vuelo de los aviones y astronaves, y el objetivo y disparo de armas se pueden computarizar para tomar en cuenta más información y responder mucho más rápido de lo que un operador humano podría hacerlo. Sin embargo, también existe el riesgo de que las instrucciones o la información que se introducen contengan errores, la computadora puede tener alteraciones en el funcionamiento de su hardware o software, y aun las computadoras, programas e información más confiables, pueden proporcionar resultados equívocos si algunos factores pertinentes no se incluyen en los programas o si cualesquier valores de los factores incluidos caen fuera de los limites esperados. Aun cuando todo el sistema sea perfecto técnicamente, un sistema muy complejo de alta velocidad puede crear problemas porque su rapidez de respuesta puede exceder la capacidad humana para vigilar o juzgar la información de salida.

La complejidad del control en el mundo actual requiere un inmenso manejo de información computarizada. Y a medida que aumenta la cantidad de información, se incrementa la necesidad de rastrearla, controlarla e interpretarla lo cual implica aún más información y así sucesivamente a través de más capas de ésta. Tal inundación de información requiere la invención de formas para almacenaría en menos espacio, categorizarla de modo más útil, recuperarla más rápidamente, transmitirla a mayor velocidad, ordenarla y buscarla con más eficiencia, además de minimizar errores, esto es, revisarla y corregirla cuando éstos se encuentren. Así como sucede en la comunicación, el almacenamiento de información implica cuestiones de seguridad y prevacía. Los sistemas de información manejados por computadora necesitan medios para asegurar que esa información no se altere o pierda por accidente y que sea ininteligible cuando no se haya autorizado el acceso a ella.

TECNOLOGÍA DE LA SALUD

La tecnología de la salud se preocupa por reducir la exposición de los seres humanos a situaciones que amenacen su salud, así como por aumentar la resistencia del cuerpo a ellas y minimizar los efectos perjudiciales que le ocurran.

Desde un punto de vista histórico, el efecto más importante de la tecnología sobre la salud ha sido la prevención de enfermedades, no sólo su tratamiento o curación. El reconocimiento de que los microorganismos causantes de enfermedades se diseminan a través de insectos, roedores y los desechos generados por el hombre, ha conducido a grandes mejoras en el saneamiento, las cuales han aumentado la duración y calidad de la vida humana. Las medidas higiénicas incluyen la contención y eliminación de basura, construcción de alcantarillas, plantas de reciclaje de aguas residuales, purificación de los suministros de agua y leche, cuarentena de pacientes infectados, reducción química de las poblaciones de insectos y microorganismos (insecticidas y antisépticos), y supresión de la población de ratas, moscas y mosquitos portadores de microorganismos. Un avance en la prevención de enfermedades ha sido el abastecimiento de una alimentación adecuada que contenga la variedad de nutrientes requeridos para satisfacer todas las necesidades del cuerpo, como proteínas, minerales y oligoelementos.

Se puede utilizar la tecnología de la salud para incrementar las defensas naturales del cuerpo humano contra la enfermedad. En condiciones de alimentación y saneamiento razonablemente buenas, el cuerpo humano se recupera de la mayor parte de las enfermedades infecciosas por sí solo, sin intervención de ninguna clase, y la recuperación brinda a menudo inmunidad. Sin embargo, el sufrimiento y riesgo que entrañan muchas enfermedades graves se pueden prevenir en forma artificial. Por medio de inoculación puede estimularse el sistema inmunológico del cuerpo humano para que desarrolle sus propias defensas contra cierto padecimiento específico, sin el sufrimiento y riesgo de contraer realmente la enfermedad. Los microorganismos patógenos debilitados o muertos inyectados en la sangre pueden excitar el sistema inmunológico del cuerpo para crear anticuerpos que después incapaciten a los microorganismos vivos si tratan de invadir el organismo. Aparte del saneamiento, la inoculación ha sido el medio más efectivo para prevenir la muerte prematura debido a enfermedad, especialmente entre los lactantes y niños.

La biología molecular está comenzando a hacer posible la elaboración de sustancias que provoquen respuestas inmunitarias más precisas y seguras que las vacunas actuales. La ingeniería genética está desarrollando formas de inducir a los microorganismos para que produzcan estas sustancias en cantidades suficientemente grandes para la investigación y aplicación.

Muchas enfermedades son causadas por bacterias y virus. Si el sistema inmunológico del cuerpo no suprime una infección bacteriana, lo puede hacer un fármaco antibacteriano, al menos contra el tipo de bacteria específico para el que fue elaborado. Pero el uso excesivo de este tipo de fármacos puede llevar, por medio de la selección natural, a la diseminación de las bacterias que no se afectan. Se sabe mucho menos del tratamiento de infecciones por virus y hay muy pocos medicamentos antivirales en comparación con los utilizados para combatir las infecciones bacterianas.

La detección, el diagnóstico y la vigilancia de la enfermedad se mejoran por diferentes clases de tecnología. El considerable progreso en el aprendizaje sobre la condición general del cuerpo humano se debe al desarrollo de simples aparatos mecánicos para medir la temperatura, la presión sanguínea y para escuchar los latidos del corazón; aparatos de imágenes que usan finas sondas para suministrar luz visible o (desde el exterior del cuerpo) campos magnéticos, radiación infrarroja, ondas sonoras, rayos x o radiación nuclear, han mejorado la visión del interior del cuerpo. Usando modelos matemáticos del comportamiento de las ondas, las computadoras son capaces de procesar la información proveniente de estas sondas para producir imágenes tridimensionales móviles. Otras tecnologías incluyen técnicas químicas para detectar componentes relacionados con una enfermedad en los líquidos corporales y comparar las concentraciones de componentes comunes con las cifras normales.

Las técnicas para trazar la localización de genes en los cromosomas hacen posible que se detecten genes relacionados con enfermedades en niños o en los futuros padres; en el segundo caso, se les puede informar y asesorar sobre posibles riesgos. Con la tecnología siempre en crecimiento para la observación y medición del cuerpo, la carga de información puede rebasar la capacidad de los médicos para considerarla toda en un momento dado. Los programas computacionales que comparan los datos de un paciente con las normas y patrones típicos de un padecimiento están ayudando cada vez más en el diagnóstico.

El tratamiento moderno de muchas enfermedades también se mejora por las tecnologías basadas en la ciencia. El conocimiento de la química, por ejemplo, ha aumentado la comprensión sobre la manera en que funcionan los fármacos y otras sustancias químicas secretadas naturalmente por el cuerpo, cómo se sintetizan en grandes cantidades y cómo abastecen al cuerpo con las cantidades apropiadas. Se han identificado sustancias que son más dañinas para ciertos tipos de células cancerosas. El conocimiento de los efectos biológicos de haces de luz finamente controlados, ultrasonido, rayos x y radiación nuclear, todos a intensidades mayores que las que se utilizan en la obtención de imágenes, ha conducido a las alternativas tecnológicas de emplearlos como escalpelos y en la cauterización.

A medida que ha aumentado el conocimiento sobre el sistema inmunológico y se han desarrollado nuevos materiales, el trasplante de tejido o de órganos completos .se ha convertido en un hecho común. Los nuevos materiales, que son durables y no los rechaza el sistema inmunológico, hacen ahora posible la sustitución de algunas partes del cuerpo e implantación de aparatos para controlar el ritmo del corazón por medio de una señal eléctrica, percibir las condiciones internas o administrar con lentitud fármacos en tiempos óptimos.

El tratamiento eficaz de los trastornos mentales implica atención no sólo a los síntomas psicológicos inmediatos, sino también a las probables causas y consecuencias fisiológicas, y a las posibles raíces en la experiencia total del individuo. El tratamiento psicológico puede incluir entrevistas personales intensivas o prolongadas, discusiones grupales entre personas que tienen problemas similares, y castigo y premio programados deliberadamente para moldear la conducta. El tratamiento médico puede incluir la administración de fármacos, electrochoques o hasta cirugía. La eficacia general de cualquiera de estos tratamientos, aún más que en el caso de la mayor parte de otros tratamientos médicos, es incierta; algún enfoque puede funcionar en ciertos casos pero no en otros.

El avance en la tecnología médica da lugar a cuestiones éticas y económicas. Los resultados combinados de la mejora en la tecnología de la salud pública, medicina y agricultura han incrementado la longevidad humana y el tamaño de la población. Este crecimiento en cifras, el cual es poco probable que termine antes de la mitad del próximo siglo, aumenta el reto de abastecer a todos los seres humanos de alimentos, refugio, cuidado médico y empleo adecuados, e implica todavía más presión sobre el ambiente. Los altos costos de algunos tratamientos obligan a la sociedad a hacer elecciones molestas sobre quién será beneficiado y quién deberá pagar.

Además, el desarrollo de la tecnología para diagnóstico, vigilancia y tratamiento de enfermedades y disfunciones aumenta la capacidad de la sociedad para mantener vivas a personas que de otra manera serían incapaces de hacerlo. Esto hace que surjan interrogantes sobre quién deberá decidir por cuánto tiempo y a quién se deberá proporcionar cuidado intensivo. Hay un continuo debate acerca del aborto, el cuidado intensivo de niños con incapacidades graves, el mantenimiento de las funciones vitales de personas cuyos cerebros han muerto, la venta de órganos, la alteración de los genes humanos y muchas otras cuestiones culturales y sociales que emergen de la tecnología biomédica.

Un recurso auxiliar cada día más importante en el cuidado médico preventivo y correctivo es el uso de la estadística con el fin de mantenerse al tanto de la distribución de enfermedades, desnutrición y muerte entre los diversos grupos económicos, sociales y geográficos. Ésta ayuda a determinar el lugar donde se encuentran los problemas de salud pública y qué tanto se expanden. Esa información se puede interpretar en ocasiones con la ayuda de un modelo matemático, para proyectar los efectos de las medidas preventivas y correctivas y, así, planear con mayor eficiencia.


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