Universidad de San Carlos de Guatemala. –USAC– Centro Universitario de Zacapa. –CUNZAC– Cátedra: Programación de Computadoras I Catedrático: Ing. Raúl Eduardo Sosa Echeverría Ciclo Lectivo 2016 Proyecto de Investigación: Quinta Generación de la Computadora (1984-1999) Castillo López, Wilmer Arimel. C.- 201446890 García Guzmán, Jorge Humberto. C.- 201321148 Monroy Cordón, Jonatan Esau. C.- 201443005 Ventura Chacón, Luis Haroldo. C.- 201442510 Zaccarinni Saénz, Paolo Mario. C.- 200946377 Ingeniería en Industrias Agropecuarias y Forestales. V Semestre. Zacapa, 09 de Febrero de 2016.
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Universidad de San Carlos de Guatemala. –USAC– Centro Universitario de Zacapa. –CUNZAC– Cátedra: Programación de Computadoras I Catedrático: Ing. Raúl Eduardo Sosa Echeverría Ciclo Lectivo 2016
Monroy Cordón, Jonatan Esau. C.- 201443005 Ventura Chacón, Luis Haroldo. C.- 201442510 Zaccarinni Saénz, Paolo Mario. C.- 200946377
Ingeniería en Industrias Agropecuarias y Forestales.
V Semestre.
Zacapa, 09 de Febrero de 2016.
Introducción
El avance tecnológico es una de los temas más relevantes no solo en esta década, sino que desde hace varias décadas se ha venido inventando nuevas herramientas que son útiles para el ser humano ya que les hace el trabajo más fácil y en menor tiempo, sin embargo también cabe mencionar que lo que ya se tenía años atrás se ha venido mejorando a medida que pasa el tiempo hay nuevas ideas y mejoras que moldean la industria, sistemas y jerarquías, dado es el caso de las computadoras, ya que la primera generación alrededor de 1,946 empezó a funcionar sin embargo no tan pequeñas como ahora, tampoco con un sistema inteligente, pero a partir de ahí nace una tecnología que hasta el día de hoy sigue su historia, importancia, conocida y utilizada a nivel mundial.
Desde los años 50 se han desarrollado múltiples generaciones, Japón había sido el seguidor en términos del adelanto y construcción de las computadoras basadas en los modelos desarrollados en los Estados Unidos y el Reino Unido. En 1979 ofrecieron un contrato de tres años para realizar estudios más profundos con la participación conjunta de empresas de la industria dedicadas a la tecnología e instituciones académicas, a instancias de Hazime Hiroshi. Fue durante este período cuando el término "computadora de quinta generación" comenzó a ser utilizado, hasta los días actuales.
QUINTA GENERACIÓN DE LA COMPUTADORA
La quinta generación de computadoras, también conocida por sus siglas en inglés, FGCS (de Fifth Generation Computer Systems) fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón a finales de la década de 1970. Su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras que utilizarían técnicas y tecnologías de inteligencia artificial tanto en el plano del hardware como del software, usando el lenguaje PROLOG al nivel del lenguaje de máquina y serían capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automática de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo). Como unidad de medida del rendimiento y prestaciones de estas computadoras se empleaba la cantidad de LIPS (Logical Inferences Per Second) capaz de realizar durante la ejecución de las distintas tareas programadas. Para su desarrollo se emplearon diferentes tipos de arquitecturas VLSI (Very Large Scale Integration).
El proyecto duró once años, pero no obtuvo los resultados esperados: las computadoras actuales siguieron así, ya que hay muchos casos en los que, o bien es imposible llevar a cabo una paralización del mismo, o una vez llevado a cabo ésta, no se aprecia mejora alguna, o en el peor de los casos, se produce una pérdida de rendimiento. Hay que tener claro que para realizar un programa paralelo debemos, para empezar, identificar dentro del mismo partes que puedan ser ejecutadas por separado en distintos procesadores. Además, es importante señalar que un programa que se ejecuta de manera secuencial, debe recibir numerosas modificaciones para que pueda ser ejecutado de manera paralela, es decir, primero sería interesante estudiar si realmente el trabajo que esto conlleva se ve compensado con la mejora del rendimiento de la tarea después de paralelizarla.
Historia y Principales eventos como también la finalización del proyecto
1981
Se celebró una conferencia internacional para el anuncio del programa de investigación y el 14 de abril de ese mismo año el gobierno lanzo oficialmente el proyecto y se perfilan y definen los objetivos y métodos del proyecto.
Se creó el Institute for New Generation Computer Tenchnology(Instituto para la nueva generación de tecnologías de computación) conocido como ICOT con la participación de las empresas Fujitsu,NEC,Matsusshita,Oki,Hitachi,Thosiba y Shar los cuales se dedicaban al desarrollo de hardware y software en Japon.
1982
El proyecto FGCS se inicia y recibe aportes por sectores de la industria y del gobierno.
1985
Se termina de construir el primer hardware desarrollado por el proyecto conocido como Personal Sequential machine (PSI) y la primera versión del sistema operativo llamado SIMPOS (Sequentual Inference Machine Programming Operating System)
1986
Se desarrolla la computadora Delta que se basa exclusivamente en base de datos.
1987
Se construye un prototipo de hardware llamado PIM (Parallel Inference Machine) utilizando varias máquinas PSI conectadas en red y se desarrolla una nueva versión del lenguaje PROLOG 1.0 y se orienta a la computación paralela y se rescribe el SIMPOS 1.0.
1991
Se concluye los trabajos en torno a las maquinas PIM evolucionando el hardware.
1992
Se aumenta un año más al proyecto FGCS
1993
Se finaliza el proyecto FGCS y se inicia el FGCS proyecto 13.
1995
Las instituciones finalizan el apoyo y el vínculo al proyecto FGCS, y se presentan las máquinas de Interferencia Paralela desarrollas del proyecto llamadas PIM/m,PIM/p,PIM/i,PIM/k,PIM/c con una característica que están 256 elementos de Procesamiento Acoplados en red.
Genero los sistemas de base de datos, sistema de razonamiento legal, lenguaje de programación QUIXOTE
Se generó la inteligencia artificial con una lógica de programación declarativa, que posteriormente generaría el RNA (Redes Neuronales Artificiales)
Antecedentes y diseño
A través de las múltiples generaciones desde los años 50, Japón había sido el seguidor en términos del adelanto y construcción de las computadoras basadas en los modelos desarrollados en los Estados Unidos y el Reino Unido. Japón, a través de su Ministerio de Economía, Comercio e Industria (MITI) decidió romper con esta naturaleza de seguir a los líderes y a mediados de la década de los 70 comenzó a abrirse camino hacia un futuro en la industria de la informática. El Centro de Desarrollo y Proceso de la Información de Japón (JIPDEC) fue el encargado de llevar a cabo un plan para desarrollar el proyecto. En 1979 ofrecieron un contrato de tres años para realizar estudios más profundos con la participación conjunta de empresas de la industria dedicadas a la tecnología e instituciones académicas, a instancias de Hazime Hiroshi. Fue durante este período cuando el término "computadora de quinta generación" comenzó a ser utilizado.
Inicio
En 1981 a iniciativa del MITI se celebró una Conferencia Internacional, durante la cual Kazuhiro Fuchi anunció el programa de investigación y el 14 de abril de 1982 el gobierno decidió lanzar oficialmente el proyecto, creando el Institute for New Generation Computer Technology (Instituto para la Nueva Generación de Tecnologías de Computación o ICOT por sus siglas en inglés), bajo la dirección de Fuchi, a quien sucedería en el puesto como director del instituto Tohru Moto-Oka, y con la participación de investigadores de diversas empresas japonesas dedicadas al desarrollo de hardware y software, entre ellas Fujitsu, NEC, Matsushita, Oki, Hitachi, Toshiba y Sharp.
Los campos principales para la investigación de este proyecto inicialmente eran:
Tecnologías para el proceso del conocimiento.
Tecnologías para procesar bases de datos y bases de conocimiento masivo.
Sitios de trabajo del alto rendimiento.
Informáticas funcionales distribuidas.
Supercomputadoras para el cálculo científico.
Impacto institucional e internacional
Debido a la conmoción suscitada que causó que los japoneses fueran exitosos en el área de los artículos electrónicos durante la década de los 70, y que prácticamente hicieran lo mismo en el área de la automoción durante los 80, el proyecto de la quinta generación tuvo mucha reputación entre los otros países. Tal fue su impacto que se crearon proyectos paralelos. En Estados Unidos, la Microelectronics and Computer Technology Corporation y la Strategic Computing Initiative; por parte europea, en Reino Unido fue ALVEY, y en el resto de Europa su reacción fue conocida como ESPRIT (European Strategic Programme for Research in Information Technology, en español Programa Estratégico Europeo en Investigación de la Tecnología de la Información)
Popularidad internacional
Aparte de las reacciones a nivel institucional, en un plano más popular comenzó a ser conocido en Occidente gracias a la aparición de libros en los que se hablaba del proyecto de manera más o menos directa o era citado pero principalmente por artículos aparecidos en revistas dedicadas a los aficionados a la informática; así por ejemplo, en el número de agosto de 1984 de la estadounidense Creative Computing se publicó un artículo que trataba ampliamente el tema, "The fifth generation: Japan's computer challenge to the world" (traducido, La Quinta Generación: El desafío informático japonés al mundo). En el ámbito de habla hispana se puede citar por ejemplo a la revista MicroHobby, que en julio de 1985 publicó una entrevista a Juan Pazos Sierra, Doctorado en Informática y vinculado en aquella época a la Facultad de Informática de la Universidad de Madrid, en la que describía someramente el proyecto como:
un proyecto japonés que tiene unas características curiosas y especiales; en primer lugar, la pretensión es construir un computador basado en tecnología VLSI, con una arquitectura no Von Neumann y que llevaría como núcleo de software la programación lógica, el lenguaje PROLOG, para construir finalmente sobre todo esto Sistemas Expertos. Y sobre sus potenciales resultados, expresaba una opinión relativamente optimista, en la línea de lo augurado por los propios promotores del proyecto. Así, ante la pregunta de si se había obtenido algún resultado en el mismo, respondía:
De momento, nada. Se va a desarrollar muchísimo lo que ya existe, aparecerán nuevas tecnologías, nuevos Sistemas Expertos y la investigación se verá enormemente potenciada por la tremenda inyección de dinero que el proyecto quinta generación ha supuesto para la Inteligencia Artificial.
Por su parte, Román Gubern, en su ensayo El simio informatizado de 1987, consideraba que:
...el ordenador de quinta generación es un verdadero intento de duplicación tecnológica del intelecto del Homo sapiens.
Como uno de los productos finales del Proyecto se desarrollaron cinco Máquinas de Inferencia Paralela (PIM), llamadas PIM/m, PIM/p, PIM/i, PIM/k y PIM/c, teniendo como una de sus características principales 256 elementos de Procesamiento Acoplados en red. El proyecto también produjo herramientas que se podían utilizar con estos sistemas tales como el sistema de gestión de bases de datos en paralelo Kappa, el sistema de razonamiento legal HELIC-II, el lenguaje de programación Quixote, un híbrido entre base de datos deductiva orientada a objetos y lenguaje de programación lógico y el demostrador automático de teoremas MGTP.
Once años después del inicio del proyecto, la gran suma de dinero, infraestructura y recursos invertida en el mismo no se correspondía con los resultados esperados y se dio por concluido sin haber cumplido sus objetivos. William Zachman criticó el proyecto un año antes de su término, argumentando:
Perjudica el desarrollo de aplicaciones de IA; con la IA, no importa el sistema, mientras no haya mecanismos de inferencia potentes. Ya hay un montón de aplicaciones de tipo IA, y estoy esperando la llegada del motor de inferencia potente, por eso las computadora de quinta generación son un error.
El hardware propuesto y sus desarrollos de software no tenían cabida en el mercado informático, que había evolucionado desde el momento en el que se lanzara el proyecto, y en el que sistemas de propósito general ahora podían hacerse cargo de la mayoría de las tareas propuestas como objetivos iniciales de las máquinas de quinta generación, de manera semejante a como había pasado en el caso del mercado potencial de las máquinas Lisp, en el que sistemas para la creación de Sistemas Expertos basados en reglas como CLIPS, implementados sobre computadoras comunes, habían convertido a estas costosas máquinas en innecesarias y obsoletas. Por otra parte, dentro de las disputas entre las diferentes ramas de la inteligencia artificial, el proyecto japonés partía del paradigma basado en la programación lógica y la programación declarativa, dominante tras la publicación en 1969 por Marvin Minsky
y Seymour Papert del libro Perceptrons, que pasaría progresivamente a un segundo plano en favor de la programación de Redes Neuronales Artificiales (RNA) tras la publicación en 1986 por parte de McClelland y Rumelhart del libro Parallel Distributed Processing, lo que junto a sus escasos resultados contribuyó a que el proyecto de la quinta generación cayera en el olvido a su término en 1993.
El Institute for New Generation Computer Technology (ICOT) fue renombrado en el año 1995 a Research Institute for Advanced Information Technology (AITEC), centro que fue clausurado en 2003, pasando todos sus recursos al Advanced IT Research Group (AITRG), dependiente del Departamento de Investigación del JIPDEC.
Hardware
Los nuevos desarrollos permitieron el desarrollo de equipos paralelos, algunos avances tecnológicos fueron:
Amplio uso de sistemas de redes de computadoras y estaciones de trabajo individuales.
Con la estructura elemental de las computadoras y la caída de los precios de las comunicaciones se lograron realizar negocios virtuales cuyo servidor se encontraba en un domicilio pero su presencia era mundial.
Modelos y su hardware
Debido a la reducción de tamaños y costos durante la quinta generación se pudieron observar diferentes modelos.
Clone: es una computadora de escritorio normal constituida por las partes principales y sus periféricos pero está construida por diferentes partes de diferentes fabricantes de manera que satisfagan las necesidades del usuario. Sus ventajas es el costo bajo pero su desventaja es que no poseen las garantías que ofrece un solo fabricante.
Desktop: es una computadora común también conocida como PC de escritorio es una estación con todos los periféricos en diferentes unidades, el CPU es una unidad, y los dispositivos de entrada y salida son en su mayoría externos, como por ejemplo: el mouse, el monitor, la pantalla, el teclado etc. Debido a su diseño son fáciles de transportar pero están hechas para permanecer fijas en una estación esto es compensada al tener una mayor capacidad de procesamiento y prestaciones.
Tipo Torre: computadoras que están fijadas en un chasis vertical la tarjeta madre esta atornillada a uno de los laterales, su principal ventaja es que se ahorra mucho espacio su problema es que debe estar fija a una superficie estable de lo contrario se dificulta su equilibrio.
Portátil: es una unidad que incorpora todos los elementos de una computadora en un solo dispositivo el cual posee dispositivos de entrada, salida y se puede conectar a periféricos. Debido a las limitaciones de espacio sus capacidades eran menores a la de
una desktop algo que en la actualidad han logrado resolver gracias a los avances en electrónica.
Software
Software de Base
El software de base está formado por los programas que sirven de enlace entre los programas escritos por un programador, con el fin de realizar un determinado trabajo, y los elementos hardware de la computadora.
Software de Aplicación
Recibe el nombre de software de aplicación todo el conjunto de programas escritos para resolver problemas específicos. Estos problemas no derivan de disfunciones internos de la computadora, sino que es el usuario quien los plantea y pretende su resolución mediante el uso de la computadora.
Los traductores
La computadora solo puede ejecutar instrucciones escritas en un lenguaje formado por su secuencias de ceros y unos, al que normalmente se denomina lenguaje máquina.
Compiladores
Los compiladores traducen las sentencias o instrucciones del lenguaje de programación y las convierten en un conjunto de instrucciones en lenguaje maquina directamente ejecutables por la computadora.
El supervisor
Todas las actividades de un sistema operativo son de control, por lo que todas sus funciones están relacionadas con la inspiración de todos los procesos que se efectúan en una computadora.
El sistema operativo
Un sistema operativo consta de una serie de programas que controlan todas las actividades que la computadora realiza.
Interpretes
Cualquier lenguaje de programación se puede traducir mediante un intérprete construido expresamente para este lenguaje; de ahí que no existe un intérprete único para todos los lenguajes.
El uso de la computación en la medicina es una de las aplicaciones más veteranas que existen:
Utilización de la computadora en los diagnósticos clínicos.
Utilización de una computadora para el control de la obesidad. La obesidad es el más frecuente de los trastornos metabólicos, en los países desarrollados.
Adaptarse a la demanda
Utilización de la computadora en la decoración
Ver la casa antes de construirla
Computación y aplicaciones integradas
Proceso o tratamiento de textos
Hoja electrónica o de cálculo
Gráficos y tablas
Computación y telecomunicaciones
Digitalización
Nuevas tecnologías y posibilidades.
Características de la Quinta Generación
Las aplicaciones exigen cada vez más una mayor capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos. Sistemas especiales, sistemas multimedia (combinación de textos, gráficos, imágenes y sonidos), bases de datos distribuidas y redes neutrales, son sólo algunos ejemplos de esas necesidades.
Mayor velocidad.
Mayor miniaturización en los elementos.
Aumenta la capacidad de memoria.
Multiprocesador (Procesadores interconectados).
Lenguaje natural.
Lenguajes de programación: PROGOL y LISP (List Processing).
Maquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas
lenguas y dialectos.
Capacidades de traducción entre leguaje que permite traducción instantánea en lenguaje
hablado y escrito.
Elaboración inteligente del saber y numero tratamiento de datos.
Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano.
La Inteligencia Artificial, su propósito es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño es la capacidad del Computador para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento. En esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias, usará sus datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.
Ventajas de la Quinta Generación
En la quinta generación aparece la supercomputadora que poseía la capacidad de trabajar
simultáneamente con varios microprocesadores. El almacenamiento de información se
realizaba en dispositivos magneto óptica con capacidad de decenas de gigabytes.
El tiempo de formación de los programadores es relativamente corto comparado con otros lenguajes.
La escritura de los programas se basa en reglas sintácticas similares a los lenguajes humanos.
Se utilizan nombres en las instrucciones, tales como READ, WRITE, PRINT, OPEN, etc.
Las modificaciones y puestas a punto de los programas son más fáciles.
Reducción del coste de los programas.
Son transportables
Desventajas de la Quinta Generación
En la quinta generación es necesario llevar a cabo una programación especial que permite
asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores; también se
debía adecuar memoria para que pudiera atender los requerimientos de los procesaros de
forma simultánea.
Incremento del tiempo de puesta a punto, al necesitarse diferentes traducciones del programa fuente para conseguir el programa definitivo.
No se aprovechan los recursos internos de la máquina, que se explotan mucho mejor en lenguajes de máquina y ensambladores.
Necesidad de una mayor capacidad de memoria.
El tiempo de ejecución de los programas es mucho mayor.
Ya que en la primera hasta en la cuarta generación de las computadoras los equipos no podían pensar por sí mismos y estos dependían solo de las instrucciones dadas por los usuarios se desarrolló algo innovador que es la Inteligencia Artificial (IA), es el campo de estudio que trata de explicar los procesos del pensamiento humano adheridos a la lógica de la computadora.
- Juegos: programación de computadoras para jugar a juegos como el ajedrez y las damas chinas.
- Sistemas Expertos: programación de computadoras para tomar decisiones en situaciones de la vida real.
- Redes Neuronales: Los sistemas que simulan la inteligencia, tratando de reproducir los tipos de conexiones físicas que se producen en el cerebro de los animales
El término fue acuñado en 1956 por John McCarthy en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
Robótica
Se utiliza en la quinta generación a manera de resolver una necesidad física humana, la robótica es el arte, ciencia de creación y el empleo de robots ya que es un sistema de computación hibrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo.
Es la programación de computadoras para ver, escuchar y reaccionar ante estímulos sensoriales.
Sistemas Expertos
Es parte de la aplicación de la inteligencia artificial que se utiliza en base de conocimientos de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas más frecuentas que el ser humano encuentra.
Redes de comunicación
Como parte del proyecto FGCS se desarrolló los canales de comunicación que interconectan terminales y computadoras, para que sea administrada en la transmisión.
Conclusión
En las últimas décadas ha avanzado la utilización de los computadores como herramientas de trabajo, evidencia de esto es: Las Técnicas de INTELIGENCIA ARTIFICIAL; los ROBOTS, que realizan actividades físicas y de cálculo; los SISTEMAS EXPERTOS, basados en la experiencia humana: diagnósticos médicos, reparación de equipos, elección de rutas para vehículos.
Sintetizando el tema se puede decir que la característica principal de esta generación sería la aplicación de la inteligencia artificial. Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando paralelamente, además de esto pueden reconocer voz e imágenes. Pero más sorprendente aún, tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.
La investigación actual va dirigida a aumentar la velocidad y capacidad de las computadoras se centra sobre todo en la mejora de la tecnología de los circuitos integrados y en el desarrollo de componentes de conmutación aún más rápidos. Se han construido circuitos integrados a gran escala que contienen varios millones de componentes en un solo chip.
Las computadoras se han convertido en la principal herramienta utilizada por el hombre y ya son parte esencial de cada uno de nosotros, y usted deberá aprender todas esas, antes complicadas hoy comunes tecnologías modernas.
