Marco Histórico de las Computadoras

Viernes, 05 de marzo de 2010

Marco Histórico de las Computadoras

Por toda la historia, el desarrollo de máquinas matemáticas ha ido de mano en mano con el desarrollo de computadoras. Cada avance en uno es seguido inmediatamente por un avance en el otro. Cuando la humanidad desarrolló el concepto del sistema de conteo en base diez, el abacus fue una herramienta para hacerlo más fácil. Cuando las computadoras electrónicas fueron construidas para resolver ecuaciones complejas, campos como la dinámica de fluidos, teoría de los números, y la física química floreció.

500 a.C. - 1822 d.C.

Esta sección comienza desde la aparición del abacus en China y Egipto, alrededor de 500 años a.C. hasta la invención del Motor Diferencial por Charles Babbage, en 1822. El descubrimiento de los sistemas por Charles Napier, condujo a los avances en calculadoras. Por convertir multiplicación y división en suma y resta, un número de máquinas (incluyendo la regla deslizante) puede realizar estas operaciones. Babbage sobrepasó los límites de la ingeniería cuando inventó su motor, basado en este principio.

En esta etapa se inventaron las siguientes:

El ábaco

El ábaco fue la primera máquina conocida que ayudaba a ejecuta computaciones matemáticas. Se piensa que se originó entre 600 y 500 a.C., o en China o Egipto. Pelotas redondas, usualmente de madera, se resbalaban de un lado a otro en varas puestas o alambres, ejecutaban suma y substracción. Como una indicación de su potencial, se usa el ábaco todavía en muchas culturas orientales hoy en día.

Napier Bones

Justo antes de morir en 1617, el matemático escocés John Napier (mejor conocido por su invención de logaritmos) desarrolló un juego de palitos para calcular a las que llamó "Napier Bones." Así llamados porque se tallaron las ramitas de hueso o marfil, los "bones" incorporaron el sistema logarítmico. Los Huesos de Napier tuvieron una influencia fuerte en el desarrollo de la regla deslizante (cinco años más tarde) y máquinas calculadoras subsecuentes que contaron con logaritmos.

Regla deslizante

En 1621 la primera regla deslizante fue inventada por el del matemático inglés William Oughtred. La regla deslizante (llamó "Círculos de Proporción") era un juego de discos rotatorios que se calibraron con los logaritmos de Napier. Uno de los primeros aparatos de la informática analógica, la regla deslizante se usó normalmente (en un orden lineal) hasta que a comienzos de 1970, cuando calculadoras portátiles comenzaron a ser más popular.

Calculadora mecánica

En 1623 la primera calculadora mecánica fue diseñada por Wilhelm Schickard en Alemania. Llamado "El Reloj Calculador", la máquina incorporó los logaritmos de Napier, hacia rodar cilindros en un albergue grande. Se comisionó un Reloj Calcualdor para Johannes Kepler, el matemático famoso, pero fue destruido por fuego antes de que se terminara.

Pascalina

En 1642 la primera calculadora automática mecánica fue inventada por el matemático francés y filósofo Blaise Pascal. Llamado la "Pascalina", el aparato podía multiplicar y substraer, utilizando un sistema de cambios para pasar dígitos. Se desarrolló la máquina originalmente para simplificar al padre de Pascal para la recolección del impuesto. Aunque el Pascaline nunca fue un éxito comercial como Pascal había esperado, el principio de los cambios era fue útil en generaciones subsecuentes de calculadoras mecánicas.

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Monografias

Señales cerebrales reconstruyen el movimiento de una mano

Viernes, 05 de marzo de 2010

Señales cerebrales reconstruyen el movimiento de una mano

Foto: Wikimedia Commons

Investigadores de la Universidad de Maryland en College Park (Estados Unidos) han reconstruido movimientos de una mano en tres dimensiones a partir de señales cerebrales registradas mediante electrodos situados sobre el cuero cabelludo. Los científicos, que publican su trabajo en la revista 'The Journal of Neuroscience', han utilizado una técnica que abre la vía al desarrollo de sistemas portátiles cerebro-ordenador que podrían operar como brazos robóticos o sillas de ruedas motorizadas.

Hasta el momento, para reconstruir los movimientos de las manos los investigadores habían utilizado métodos no portátiles e invasivos que sitúan sensores dentro del cerebro.

En el estudio actual, los investigadores situaron un dispositivo de sensores en el cuero cabelludo de cinco participantes para registrar la actividad eléctrica de su cerebro mediante electroencefalografía (EEG).

Se pidió a los voluntarios que desde un botón central tocaran otros ocho botones en orden aleatorio durante 10 ocasiones mientras que se registraban las señales cerebrales y los movimientos de la mano. Tras ello, los investigadores intentaron decodificar las señales y reconstruir los movimientos de la mano en tres dimensiones.

Según explica José Contreras-Vidal, director del estudio, "nuestros resultados mostraron que la actividad cerebral eléctrica adquirida a partir de la superficie capilar porta suficiente información para reconstruir los libres movimientos continuos de la mano".

Los investigadores descubrieron que un sensor en particular de los 34 utilizados proporcionaba la información más exacta. Este sensor estaba localizado en una parte del cerebro llamada la corteza sensoriomotora primaria, una región asociada con el movimiento voluntario. Las señales útiles también se registraban de otra región denominada lóbulo parietal inferior, conocida por ayudar a guiar el movimiento de los miembros.

El descubrimiento tiene implicaciones para el desarrollo de tecnologías de interfaz cerebro-ordenador y para aquellas que ya existen. Pacientes con trastornos neuromusculares graves como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), ictus o lesiones de la médula espinal podrían beneficiarse de estos avances para volver a realizar tareas complejas sin la necesidad de tener implantados electrodos cerebrales.

Los hallazgos podrían también mejorar los sistemas basados en el EEG diseñados para permitir el movimiento a personas con alguna discapacidad para controlar un cursor informático con sólo su pensamiento. En la actualidad estos sistemas requieren muchas sesiones de entrenamiento y en este caso éste se reduciría y costaría a los pacientes menos esfuerzo.

Fuente:

Europa Press

Pipí y pupú en inodoros ecológicos

Jueves, 04 de marzo de 2010

Pipí y pupú en inodoros ecológicos

Pipi y pupú, o pichi y caca, o el uno y el dos, o los excrementos líquidos y sólidos

Parece una bolsa común y corriente pero es un váter que cumple todas las funciones necesarias.

Tras recorrer los barrios más pobres de Ciudad de México, Sao Paulo, Nairobi y otras grandes urbes del mundo, un arquitecto sueco halló una posible solución a los problemas originados por la falta de un sistema sanitario adecuado.

Anders Wilhemson y su equipo diseñaron un inodoro descartable, bautizado Peepoo, que una vez utilizado puede transformarse en una rica fuente de abono para las plantas.

Su apariencia es la de una bolsa plástica como cualquier otra. Pero en su interior, este recipiente flexible de 14 por 38 centímetros, cuyo costo no supera los US$0,03 contiene una delgada capa de urea que descompone la materia fecal y la orina y la transforma en nutrientes.

clic Vea: Ecoinodoros para todos los gustos

Después de cada uso, la bolsa se cierra -impidiendo el paso de los olores y los agentes patógenos propios de las heces- para colocarse en la tierra, donde desaparecerá por completo al cabo de un año.

Según la Organización de Naciones Unidas, 2.600 millones de personas en el mundo no tiene acceso a un sistema sanitario básico. Esta cifra representa el 40% de la población del planeta.

La falta de un sistema adecuado para lidiar con las necesidades fisiológicas de la población (una persona excreta al año entre 30 y 60 kilos de materia fecal y produce cerca de 500 litros de orina) provoca la contaminación de las aguas dulces y las aguas contenidas en los suelos y numerosas enfermedades.

Se estima que cada año mueren al menos 1,5 millones de niños por diarrea u otras enfermedades derivadas de la contaminación de las aguas.

"Inodoros voladores"

La propuesta de Peepoo resulta tan simple que, a ojos de un no entendido, es difícil ver cuáles son las ventajas de esta bolsa comparada con cualquier otra bolsa biodegradable que podemos encontrar en el mercado.

"Esto es algo mucho más complejo: aunque parezca una bolsa, es un baño que cumple con todas las funciones necesarias", le dijo Wilhemson a BBC Mundo.

"Si logras cerrar perfectamente una bolsa biodegradable común que contiene excrementos, sin sustancias que los traten, estos comenzarán a desprender metano y hasta podrían provocar una explosión. ¡Sería incluso más peligroso que defecación al aire libre!", añadió el creador de Peepoo.

Por otra parte, la bolsa se mantiene intacta hasta que finaliza el proceso de descomposición de los desechos -que puede tomar desde horas hasta semanas- y comienza a degradarse en un lapso promedio de un año.

1,5 millones de niños mueren al año por causa de las aguas contaminadas.

La idea de embolsar la materia fecal se le ocurrió a Wilhemson tras observar una costumbre arraigada en los vecindarios más pobres de Nairobi, en Kenia, que también se practica en muchas otras partes del mundo, y que consiste en depositar las heces en una bolsa plástica que se tira por cualquier parte.

Son las llamadas "pocetas voladoras" o "baños helicópteros".

Wilhemson se inspiró también en los problemas que aquejan a las grandes urbes latinoamericanas, como los que pudo notar en los barrios marginales de Ciudad de México.

"Allí la situación es muy mala. Las personas hacen sus necesidades en letrinas o en cloacas abiertas, lo cual es mucho peor. Por eso creo que podría funcionar muy bien en México, una ciudad que necesita importar agua y en la que se avecina un crisis ecológica importante, ya que este sistema no requiere agua", le dijo Wilhemson a BBC Mundo.

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El Mundo Ciencia

Confirmado: Meteorito gigante extinguió a los dinosaurios

Jueves, 04 de marzo de 2010

Confirmado: Meteorito gigante extinguió a los dinosaurios

El cráter de Chicxulub

En 1978, los geofísicos Penfield y Camargo, trabajaban para Pemex (Petróleos de México) en la península de Yucatán. Su trabajo era utilizar datos geofísicos para estudiar posibles localizaciones don extraer petróleo. Penfield encontró un enorme arco subterráneo con una "simetría extraordinaria" forma de anillo que medía alrededor de 70 kilómetros de diámetro. Entonces obtuvo un mapa gravitatorio de Yucatán realizado en la década de 1960.

Una década antes, el mismo mapa sugirió una estructura de impacto al contratista Robert Baltosser, pero la política corporativa de Pemex de aquella época le prohibía hacer pública su conclusión. Penfield descubrió otro arco en la península, cuyos extremos apuntaban hacia el norte. Comparando los dos mapas, encontró que los dos arcos formaban un círculo, de 180 kilómetros de diámetro, centrado cerca del pueblo de Chicxulub, en Yucatán; se sintió seguro de que la forma había sido creada por un evento cataclísmico en la historia geológica.

Prohibido divulgar datos

Pemex prohibió hacer públicos datos específicos, pero permitió a Penfield y a Camargo presentar sus resultados en la conferencia de 1981 de la Sociedad de Geofísicos de Exploración. La conferencia de ese año tuvo poca asistencia y su informe atrajo una escasa atención; además, aunque los descubridores tenían una gran cantidad de información geofísica, no tenía muestras de roca, ni ninguna prueba física de la colisión.

Otra prueba es que Pemex había perforado pozos de exploración en la región de 1951, en una perforación penetró hasta lo que fue descrito como una gruesa capa de andesita a una profundidad de unos 1.300 metros. Esta capa podría haber sido el resultado del intenso calor y presión de un impacto contra la Tierra, pero en la época de las perforaciones fue considerada un domo de lava, un rasgo atípico de la geología de la región. Penfield intentó obtener muestras de la capa, pero fue informado de que las muestras se habían perdido o destruido. Cuando los intentos de volver a los pozos a realizar una exploración y una búsqueda de rocas se hicieron vanos, Penfield abandonó dicho proyecto.

Más investigaciones

Al mismo tiempo, el científico Luis Walter Álvarez presentó su hipótesis de que un gran cuerpo extraterrestre había impactado contra la Tierra, y en 1981, desconocedor del descubrimiento de Penfield, el estudiante de la Universidad de Arizona Alan R. Hildebrand y el consejero de la facultad William V. Boynton publicaron un borrador de la teoría de un impacto contra la Tierra, y se encontraban buscando un cráter candidato. Hasta que se toparon con el cráter de Chicxulub.

Reproducción de dos 'Stygimoloch spinifer'. | Museo de Ciencias Naturales de Denver

• El impacto se produjo en Chicxulub, al norte de la península de Yucatán
• Han desestimado que la extinción se debiera a una erupción volcánica
• Tuvo una fuerza mil millones de veces mayor que la bomba de Hiroshima

Fue rápido y devastador. Golpeó la tierra a una velocidad 20 veces superior a la de una bala de alta velocidad. La explosión de roca caliente y gas debió de parecer una inmensa bola de fuego. Y ese día llegó a su fin el reinado de los dinosaurios.

"Tenemos la certeza de que un asteroide causó la extinción del Cretácico-Terciario", ha declarado este jueves la doctora Joanna Morgan, coautora del informe del Departamento de Ciencias de la Tierra e ingeniera en el Imperial College de Londres, según publica la revista 'Science'.

"El último clavo del ataúd de los dinosaurios llegó cuando la explosión povocó el lanzamiento de materiales a gran velocidad hacia la atmósfera", ha explicado. "Eso sumió al planeta en la oscuridad y causó un invierno global. Muchas especies, incapaces de adaptarse a ese entorno infernal, murieron."

Impactó en México

El meteorito, de 15 kilómetros de diámetro, impactó en Chicxulub, al norte de la península de Yucatán (México), con una fuerza mil millones de veces más potente que la bomba atómica de Hiroshima. El frío acabó con la mayor parte de la vida sobre el planeta en cuestión de días. De eso hace 65,5 millones de años.

El nuevo estudio del Imperial College se basa en el trabajo de paleontólogos, geoquímicos, expertos en clima, geofísicos y sedimentólogos, que han pasado recogiendo pruebas los últimos 20 años. Los archivos geológicos muestran que la destrucción de los ecosistemas terrestres y marinos fue rápida, y concluyen que la única explicación posible es la colisión de un asteroide en Chicxulub.

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El Mundo Ciencia

Fuentes:

RTVE

Reuters

ABC.es

La Vanguardia

Efecto fotoeléctrico con materiales sencillos.

Jueves, 04 de marzo de 2010

Efecto fotoeléctrico con materiales sencillos.

El efecto fotoeléctrico cuya explicación (que no su descubrimiento), como bien sabéis, le valió el premio Nobel de Física a Einstein en 1921, consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).

En el siguiente vídeo podemos ver cómo fabricar un electroscopio casero y comprobar el efecto fotoeléctrico. Los siguientes dos vídeos explican porqué ocurre lo que se ve en el experimento casero.

Resumido lo que ocurre en pocas palabras: una vez que el sistema está cargado eléctricamente, la lata tiene carga negativa, es decir, posee exceso de electrones. Al incidir la luz sobre ella, va desprendiendo electrones por lo que se neutraliza el sistema, volviendo a su estado inicial.

Experimento casero del efecto fotoeléctrico

Cómo funciona y qué es un electroscopio.

Cómo actúa la luz ultravioleta en un electroscopio.

Fuente:

Ciencia On Line

Los creacionistas abrazan el negacionismo climático para asaltar las escuelas

Jueves, 04 de marzo de 2010

Los creacionistas abrazan el negacionismo climático para asaltar las escuelas

Los enemigos de Darwin tratan de socavar las teorías científicas en varios frentes, con el objetivo de que Creación y Evolución se enseñen en igualdad de condiciones. Negar el cambio climático les resulta una buena coartada para sembrar la duda y la confusión.

Ante una nueva arremetida de las tendencias conservadoras y retrógradas se hace más urgente que los blogs de ciencias prosigan en su labor de informar y educar. Conocer Ciencia suscribe dicha línea: informar, con rigor científico, pero no excento de toques de humor (e incluso sarcasmo) el panorama científico del siglo en que vivimos.

Llevan décadas tratando de que la Evolución no se enseñe en los colegios, o que se explique junto con el Diseño Inteligente de manos de un Creador. Después de perder la batalla en los tribunales, los creacionistas vuelven a ganar terreno en EEUU con una nueva estrategia: vincular la defensa de sus tesis con la negación del calentamiento global y argumentar que los puntos de vista alternativos, es decir, el creacionismo y el negacionismo climático, deben ser enseñados a los alumnos en igualdad de condiciones con las teorías científicas.

Para ello, poco importa que la Evolución sea uno de los pilares de la Ciencia, ni que la inmensa mayoría de la comunidad científica dé por hecho que se está produciendo un cambio en la temperatura global causada, con toda probabilidad, por la actividad humana.

El último asalto, - lo cuenta Leslie Kofman en The NewYork Times - ha sido el del representante republicano Tim Moore, quien pretende introducir en la legislación de Kentucky una modificación para invitar a los profesores a discutir "las ventajas y desventajas de las teorías científicas", incluyendo "la evolución, los orígenes de la vida, el calentamiento global y la clonación humana". "Nuestros hijos", asegura Moore, "están siendo expuestos a teorías como si fueran hechos".

En Texas, las autoridades educativas pidieron a los docentes el año pasado que presentaran todas las caras del asunto en lo referente a la Evolución y al cambio climático. Hace sólo una semana, el Estado de Dakota del Sur aprobaba una resolución por la que instaba a los profesores a enseñar el cambio climático de "manera equilibrada" y en la que se apelaba a los efectos "astrológicos" sobre el clima o se afirmaban cosas como que "el dióxido de carbono no es un contaminante", sino un "ingrediente altamente beneficioso para la vida de las plantas".

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