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Según vamos adquiriendo conocimiento, las cosas no se hacen más comprensibles sino más misteriosas,

Albert Schweitzer(1875 - 1965).
Médico, filósofo, teólogo, músico y físico alemán, Premio Nobel de la Paz 1952.
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Circuitos Lógicos, Álgebra de Boole y Dominios de Representación

Un computador es una serie de circuitos electrónicos que mediante el mecanismo de ejecución de instrucciones dan vida a una serie de operaciones que permiten, finalmente, ver lo que se ve al estar frente a la pantalla de uno de ellos y el poder interactuar, con ellos, de manera más o menos inteligente, dependiendo de lo que de ésta tenga el interactuante ya que se sabe que los computadores -como hoy se conocen- no tienen ni una pizca de inteligencia.

Básicamente un computador funciona mediante dos estados o valores conocidos como señales, por ejemplo, -1.5 volts y +4.0 volts. Estos voltajes tienen un significado lógico, con un valor se representa la existencia de una condición particular y el otro representa la ausencia de aquella condición.

Para aclarar los conceptos anteriores, considere algo en el mundo que sólo puede tomar dos estados o posiciones o características, por ejemplo, una puerta que sólo puede estar abierta o cerrada, o el día y la noche o lo que es más preciso si una luz está prendida o apagada. Los casos descritos, exageradamente, pueden tener esa condición dual que es posible representar por estas señales, por ejemplo la señal -1.5 volt podría representar a "la puerta abierta", "al día", "a la luz encendida" y en cambio la señal de +4.0 volt podría representar el otro estado de los hechos: "la puerta cerrada", "la noche", "la luz apagada".

Es decir, si se representa mediante estas señales el que una puerta esté cerrada o abierta, y se quiere saber cuál es la condición actual de la puerta, sólo se debe medir la señal: si ella tiene -1.5 volts entonces aquello significa que la puerta está abierta, en cambio, si ella estuviese cerrada, la señal que mediríamos sería la que corresponde a +4.0 volts.

Note que en los párrafos anteriores siempre se ha hablado de representar, esta acción es una de las piedras angulares de cualquier trabajo que se quiera hacer por medio de computadores. Para que se pueda representar es necesario que existan dos dominios, uno desde el cual se extraen los elementos que son usadospara representar y, otro, de donde se distingue los elementos a representar. En el ejemplo anterior, el dominio que se usópara representarcorresponde al dominio de las señales en el computador, en el cual existen dos elementos { -1.5 volts, +4.0 volts } y el dominio de los elementos a representar corresponde al de los estados de una puerta { "puerta abierta", "puerta cerrada" }.

Así la acción de representar es una que permite establecer relaciones entre estos dos dominios; lo que se hizo en el párrafo anterior al crear: ("puerta abierta", -1.5 volts) y ("puerta cerrada", +4.0 volts).

¿Por qué la representación resulta ser importante cuando se trabaja con computadores?

Si se observa, mediante la representación anterior se relacionó un dominio básico del computador -el de las señales- y un dominio del mundo real -el estado de una puerta. Ahora, si esta puerta es la de la bóveda de un banco, esta representación por señales podría permitir saber si la puerta está abierta o cerrada sin necesidad de estar observándola directamente y, eso no es todo, dada esta posibilidad se podría pensar en determinar acciones considerando algunas condiciones que también es posible representar.

Por ejemplo, si se representa de la misma forma anterior los siguientes estados para el dominio de la bóveda { "bóveda vacía", "bóveda con gente" }, es decir, creando las relaciones ("bóveda vacía", -1.5 volts) y ("bóveda con gente", +4.0 volts). Así, se podría pensar en que es posible implementar un procedimiento como el siguiente:Si está la "puerta abierta" y la "bóveda vacía" entonces realizarcerrar la puerta.

Que usando la representación definida, quedaría:

Si señal_puerta = -1.5 volts y señal_bóveda = -1.5 volts entonces realizarcerrar la puerta.

Cerrar la puerta sería la acción a realizar mediante un dispositivo automático o, si no existe tal dispositivo se podría avisar al guardia que lo haga, por ejemplo, prendiendo una luz en el tablero de la sala de guardias, la cual representa esa situación y la orden que un guardia vaya y cierre la puerta de la bóveda.

En el simplificado ejemplo anterior se tienen todos las características que permiten describir la solución de un problema mediante el uso de un computador -en este caso un dispositivo digital. Lo que primero se debe indicar son los dominios. En el dominio del problema se hace abstracción en muchos aspectos y, con ello, se identifican los objetos del problema; en este caso la puerta y sus estados { "puerta abierta", "puerta cerrada" } y la bóveda, también con sus dos estados { "bóveda vacía", "bóveda con gente" }.

Por otro lado existe el dominio de las señales del computador y sus dos estados { -1.5 volts, +4.0 volts } los que se utilizan para representar los objetos que se identifican en el problema, con ello se crea el dominio de las relaciones entre el dominio del problema y el dominio del computador, a este dominio se le llamará el dominio de las representaciones operacionales. Más adelante, en la segunda unidad 2, se profundizará más sobre este dominio.

Se observa que para el problema de la bóveda se realiza una acción que se denomina abstracción. Esta acción es tanto o más importante que la de representación. La acción de hacer abstracción consiste en preocuparse de una cosa y prescindir de las demás que están junto a ella. Un buen ejemplo de lo anterior, es que se prescindió de una serie de estados intermedios de abertura en la puerta y sólo se consideró los dos extremos. Del mismo modo no interesa la cantidad de gente que hay en la bóveda y las características que tiene ese tipo de gente, también se obvia todo lo que la bóveda es o tiene, sólo importa cuatro estados y la combinación de ellos, -(bóveda vacía, puerta abierta), (bóveda vacía, puerta cerrada), (bóveda con gente, puerta abierta), (bóveda con gente, puerta cerrada).

¿Por qué es necesario el hacer abstracción?

Como se ha visto, el dominio de representación del ejemplo, sólo tiene dos estados posibles { -1.5 volts, +4.0 volts }, lo que lo hace un dominio sumamente simple. Frente a este dominio, la complejidad del mundo que rodea al problema de "cerrar la puerta de la bóveda" es inmensamente grande, hay miles de cosas que podrían ocurrir, por ejemplo: "Juan Pérez está entrando, en este instante, por la puerta de la bóveda en dirección de las cajas de valores clasificados, lleva una bolsita con $xxx.- en joyas correspondientes a diamantes y topacios.

El anda con la misma corbata amarilla que llevaba en la fiesta del fin de semana... etc. etc. etc." Hay un cantidad impresionante de objetos que no son necesarios para la solución del problema de "cerrar la puerta de la bóveda" y, además, dados los elementos que se posee para representarlos, sería imposible diseñar una solución "computacional" que considere todos aquellos elementos.

Para ello es necesario hacer abstracción: se debe reducir la complejidad del mundo-problema para poder representarlo y darle solución mediante el uso del computador.

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