Los sistemas avanzados de manufactura utilizan la
tecnología para crear productos
¿Qué son los sistemas avanzados de manufactura?
Los sistemas avanzados de manufactura se refieren a la
generación y utilización del conocimiento y de tecnología innovadora para la
creación o mejora de productos, procesos, servicios y componentes que tengan un
valor agregado elevado y un gran potencial para impactar en el mercado.
Son un conjunto de tecnologías con un alto nivel de
eficiencia, que permiten gran flexibilidad de las actividades relacionadas con
la planificación, diseño, ejecución y control de las operaciones. Tienen como
objeto mejorar los materiales, sistemas, medios y procesos, abarcando todas las
etapas de la producción.
En el mundo actual tan competitivo y exigente, las
empresas necesitan fabricar productos que superen las expectativas de los
clientes en cuanto a calidad, servicio y costo.
Como consecuencia, necesitan ser cada vez más
eficientes para mantenerse en el mercado global. Por tanto, deben aprovechar lo
más posible los conocimientos y tecnologías de vanguardia, sustituyendo así a
la manufactura tradicional.
Lo más importante para las empresas es mantener un
alto nivel competitivo. Para ello deben tomar en cuenta muchos factores, tales
como: reducción de costos, aumento de la productividad, mejora de la calidad del
producto, flexibilidad, entre otros elementos.
Características de los sistemas avanzados de
manufactura
Interacción personas-máquinas y máquinas-máquinas
Los modelos de manufactura han evolucionado, desde
procesos de automatización especializada, con una robotización aislada, hacia
otra con procesos más complejos y autónomos, abarcando así toda la cadena de
valor de los productos, con una robotización conectada y con nuevos protocolos
de interacción entre personas y máquinas, y entre máquinas y máquinas.
Por tanto, estos sistemas surgen de la evolución y
unión entre diferentes tecnologías operativas, vinculadas al automatismo de los
procesos industriales y las nuevas plataformas de tecnologías de información,
tal como el Internet de las cosas, la nueva generación de redes, la computación
en la nube, los sistemas de inteligencia artificial y el análisis de grandes
datos.
Uso de tecnologías
Estas tecnologías hacen un amplio uso del computador,
así como de tecnologías de información y de alta precisión, todos integrados a
una fuerza de trabajo de alto rendimiento.
Se trata de un sistema de manufactura capaz de
producir una mezcla heterogénea de productos, ya sea en volúmenes bajos o
altos, con la misma eficiencia de la producción en masa, y con la misma
flexibilidad de la fabricación por pedido, con el fin de responder rápidamente
a la demanda de los clientes.
Se han venido desenvolviendo bajo el marco sumamente
competitivo de Internet. Su uso ha sido liderado por corporaciones
internacionales especializadas en la industria informática, la industria automotriz
y la automatización industrial.
El desarrollo de estos sistemas ha estado delimitado a
países con una visión geopolítica de las plataformas tecnológicas nuevas, un
ecosistema digital e industrial sofisticado, y fuertes asociaciones entre el
sector privado y público.
Ejemplos en empresas
Los sistemas avanzados de manufactura que se describen
a continuación son los que actualmente están siendo más utilizados por
diferentes empresas a nivel mundial.
CAD
El Diseño Asistido por Computador (CAD) utiliza un
computador para mejorar la fabricación, desarrollo y diseño de los productos y
permiten simular el funcionamiento de un producto antes de su fabricación.
CAM
En la Manufactura Asistida por Computador (CAM) el
computador es el que va a controlar directamente al equipo de manufactura, en
lugar de los operadores humanos.
Esto elimina los errores humanos y reduce el costo de
mano de obra. Dan constante precisión y uso óptimo del equipo.
ERP
La Planeación de Recursos para la Empresa (ERP)
integra toda la información y los procesos informáticos de una organización. Un
ejemplo conocido de sistema ERP es el R3 de SAP.
CNC
El Control Numérico por Computador (CNC) permite
producir estándares de calidad más precisos, implantando esquemas flexibles de
producción, pero sin sacrificar la productividad. A través del computador se
definen las condiciones necesarias de producción para cada producto.
Los sistemas visuales son equipos con sensores ópticos
con capacidad para reconocer imágenes. Se utilizan para la detección de
defectos de fabricación, para la selección y clasificación automática de
objetos y para verificar especificaciones de empaque.
Los sistemas de medición de alta precisión reducen las
tolerancias de las especificaciones de diseño, generando artículos con sólidos
diseños y de mayor duración.
FMS
Los Sistemas de Manufactura Flexible (FMS), en los que
existe la suficiente flexibilidad para reaccionar en caso de cambios previstos
o imprevistos.
Combinan la automatización, el diseño modular y la
manufactura celular para producir en masa una gran diversidad de diseños en un
mismo producto.
Principales sectores y empresas con manufactura
avanzada
Línea de ensamblado de Toyota
Estas empresas son líderes mundiales en sus
respectivos sectores, gracias al uso de estos sistemas.
Industria automotriz: Toyota, Ford, Chrysler, G.M.,
Volkswagen, Honda.
Autopartes y equipo automotriz: Robert Bosch, Denso,
China South, Hyundai.
Aeronáutica: Boeing, Airbus, China Aerospaces, United
Technologies.
Equipos y componentes eléctricos: General Electric,
Siemens, ABB, Honeywell.
Industria electrónica: Samsung, LG, Sharp, China
Electronic.
Máquinas y herramientas: Deere, Caterpillar, Atlas
Copco.
Maquinaria, automatización y robótica: Siemens,
Panasonic, Hanwha.
Ventajas
La implantación de estos sistemas brinda múltiples
ventajas en las diferentes áreas de una empresa. Entre las principales ventajas
tenemos:
Diseño
- Reducen el tiempo de conceptualización y diseño del
producto.
- Optimizan la calidad del diseño.
Producción
- Mejoran la utilización y organización de la planta.
- Agrandan la capacidad de la planta.
- Disminuyen el costo de manufactura.
- Acortan los tiempos de preparación de máquinas.
- Incrementan la confiabilidad en los sistemas
tecnológicos y en el producto fabricado.
- Aumentan la calidad del producto.
- Reducen el tamaño del lote de producción.
- Disminuyen el número de máquinas-herramientas.
- Flexibilizan la producción por volumen.
- Reducen el desperdicio.
Recursos humanos
- Reducen el costo de mano de obra.
- Facilitan la organización, mejorando los flujos de
comunicación.
- Incrementan la productividad del operador.
Comercial – mercadotecnia
- Ofrecen respuestas rápidas a las necesidades de los
clientes.
- Rápido posicionamiento en el mercado.
- Reducen los tiempos de entrega.
- Incrementan las ventas y la cobertura de mercado.
Materiales
- Reducen los niveles de inventario y la variedad de
componentes.
- Reducen el manejo de materiales.
Desventajas
Se requiere de mucha preparación industrial y técnica
para implementar un sistema de manufactura avanzada, tales como:
- Se debe contar con las instalaciones para la
implementación.
- Contratar el personal capacitado para su utilización.
- Lograr un compromiso gerencial (entre otras variables)
con dicha tecnología.
- Los equipos y tecnología son extremadamente costosos,
aunque al final vayan a retribuir ganancias para la empresa.
Entre los
principales impedimentos para su expansión están:
- La incertidumbre sobre cómo van a evolucionar estas
tecnologías.
- El acceso exclusivo de estas tecnologías solo a
grandes empresas con procesos de producción estandarizados.
- La carencia de personal con capacidades fundamentales
necesarias (por ejemplo, análisis de grandes datos) y de recursos humanos
calificados y especializados.
- La dificultad de convenir los estándares para la
interoperabilidad.
Se tiene previsto que en el corto y mediano plazo las
nuevas tecnologías van a desplazar los empleos de baja calificación,
requiriendo recursos humanos con nuevas habilidades para poder administrar y
manejar estos sistemas, por lo cual el efecto sobre el empleo será negativo en
los sectores tradicionales.
¿Te imaginas vivir en un
mundo donde no tengas que manejar tu vehículo? Pues ya puede ser una realidad
con la llegada de los coches autónomos. Lo que está en tendencia es una nueva
generación de autos que tienen la capacidad de imitar el comportamiento humano
para el manejo.
La llegada de los coches
autónomos responde a lo que ha sucedido en otros sectores, que se busca que los
dispositivos y nuevas tecnologías puedan realizar acciones más humanas. Pero
para entender en profundidad esta nueva apuesta de coches, es importante
comprender qué son, cuándo llegarán, así como sus ventajas y desventajas.
¿Qué es un coche
autónomo?
Los coches autónomos son
aquellos que tienen la capacidad de manejarse a sí mismos, como que si tuviesen
un conductor. Este tipo de vehículos puede frenar, adelantar a otros carros,
estacionarse, respetar las señales de tránsito, entre otras cosas. Los coches
autónomos se han denominado como el futuro de la conducción.
Una de las
características de este tipo de vehículos es que pueden percibir toda la
información de su entorno. De manera que puedan tomar mejores decisiones para
el manejo. Una persona puede ser capaz de establecer el destino al cual se
dirigirá el coche autónomo, pero no necesita tomar ninguna acción.
Estos coches autónomos
pueden funcionar gracias al uso de diversas tecnologías. Entre ellas se
encuentra que cuentan con reproducción cartográfica del terreno. Lo que permite
que el vehículo se pueda desplazar sin ningún tipo de problemas.
Además, tienen
incorporados sistemas de GPS, radares, visión computarizada por cámaras,
sensores y láser. En la mayoría de los casos estos hardware están conectados
gracias a la inteligencia artificial y pueden cargar datos en la nube.
Los coches autónomos
actualmente se encuentran en desarrollo. Su integración en las rutas
convencionales todavía no es óptima, debido a que se necesitan realizar ajustes
de seguridad vital. Así lo han informado empresas encargadas del diseño de
prototipos de autos autónomos como Google, BMW y Volvo.
El sector automotriz ha
avanzado muchísimo, sobre todo porque ha sabido integrar las nuevas
tecnologías. De hecho, este tipo de coches incluyen motores eléctricos e
incluso ya se comercializan coches semiautónomos.
Sin embargo, no todo es
color de rosa para el camino de los coches autónomos. Este tipo de autos
encuentra una fuerte oposición, debido a que hace algunos años hubo un accidente
mortal en el que estuvo involucrada la empresa Uber. Dicha compañía estaba
probando su servicio con un coche autónomo cuando una mujer resultó arrollada.
Desde entonces, se suspendieron las pruebas con este tipo de vehículos.
¿Cómo funcionan los autos
autónomos?
El funcionamiento de los
coches autónomos tiene mucho que ver con el funcionamiento estándar de
cualquier máquina. Es decir, debe tener un hardware que responda a una
programación previamente cargada al software. Estos coches tienen parámetros
bien definidos, por lo que no excederá su límite de velocidad permitido, a
menos que cambie su configuración.
Además, los sofisticados
algoritmos pueden descifrar los datos que se vayan recolectando y almacenando.
Esta información es procesada por un ordenador alojado en el maletero, los
cuales generan 1 terabyte de datos en una hora. Es decir, tienen una potencia
extraordinaria.
Los vehículos de este
tipo tienen una red de señales electrónicas que descifran los datos recibidos.
Esto permite que puedan frenar, girar o acelerar, según sea necesario.
Por su parte, el
funcionamiento depende de los componentes del hardware. Para ello debe hacer
uso del sistema de navegación inercial (INS, por sus siglas en inglés). Este
sistema también ayuda a que pueda tener una mejor ubicación espacial, debido a
que el GPS puede tener algunos errores.
Entre los sensores que
necesitan los coches autónomos se encuentran los medidores láser, un radar, un
lídar y vídeo. Estos datos se recopilan de forma continua y permite establecer
el mapeo del entorno, la localización y la detección de obstáculos.
En cuanto al software, se
utiliza el machine learning con el propósito de que el coche pueda entrenar y
responder ante algunas situaciones. Algunas de ellas pueden ser qué debe hacer
si un peatón cruza la calle, cómo actuar en caso de que haya obstáculos,
etcétera. El machine learning permite que esto sea más sencillo. De lo
contrario se deberían configurar cientos de algoritmos de respuesta.
De igual forma, utilizan
distribuciones de probabilidad. Esto permite que el coche pueda predecir su
posición y la de los objetos que identifica.
Niveles de conducción
autónoma
Existen varios niveles de
conducción autónoma. La primera fue realizada por la NHTSA en el 2013. Este
organismo se encarga de responder por la seguridad de las carreteras y los
coches en los Estados Unidos. La organización presentó una escala con cinco
niveles de automatización, de 0 a 4.
Ese mismo año, el
Instituto Federal de Investigación de Carreteras (BASt) en Alemania, presentó
otra clasificación. Esta se divide en cinco niveles que son: solo conductor,
asistida, automatización parcial, automatización elevada y automatización
completa.
En el 2014, la SAE, la
sociedad de ingenieros automotrices realizó su propia clasificación, diferente
a las anteriores. Esta tiene seis niveles de automatización, de 0 a 5. En este
artículo, hablaremos acerca de la clasificación propuesta por la SAE, debido a
que es la más popular.
De hecho, la NHTSA adoptó
este sistema de clasificación en el 2016. Abandonando su propia clasificación.
Incluso algunos organismos e instituciones han señalado que es la clasificación
más apropiada. Esto se debe a que se centra más en el nivel de atención e
intervención del humano en la conducción.
Nivel 0
En este nivel no existe
la automatización de la conducción. Todas las actividades son realizadas por el
propio conductor del vehículo.
Nivel 1
El vehículo cuenta con
algún sistema de automatización de la conducción. Puede ser que ofrezca una
ayuda para que se mantenga en el carril. Pero solo es eso, una pequeña
orientación al conductor, quien debe seguir atento a todo lo que suceda a su
alrededor.
En este nivel el
funcionamiento del sistema puede estar muy limitado y no necesariamente
responderá de manera satisfactoria. Por su parte, el conductor es quien está a
cargo de todas las tareas.
Nivel 2
El funcionamiento del
sistema puede estar limitado a ciertas funciones. No obstante, el coche cuenta
con sistemas de automatización de la conducción para el movimiento. En este
nivel, el vehículo tiene automatización parcial y puede actuar de forma
independiente. Un coche de este nivel es el Nissan Qashqai con ProPilot y el
SEAT Ibiza 2017.
Nivel 3
Si el sistema lo solicita
o se produce un fallo, el conductor debe estar preparado para intervenir. No
obstante, el sistema tiene capacidad de respuesta ante la necesidad de realizar
movimientos o de responder ante objetos y eventualidades. En el nivel 3 de
automatización todavía se necesita la presencia y atención del conductor.
Nivel 4
En el nivel 4 es cuando
desaparece la figura del conductor. Ya no es necesario que esté preparado en
caso de que el sistema presente alguna falla. En este nivel el sistema cuenta
con detección y respuesta ante objetos, con control de movimiento longitudinal
y lateral. No obstante, puede que se requiera la intervención humana en casos
donde el coche no sepa cómo actuar.
Nivel 5
No es necesario un
conductor en el vehículo. Este coche debe ser 100 % autónomo y tener una
capacidad de respuesta ante todo lo que se le presente. En caso de fallos, el
sistema de automatización de la conducción cuenta con un sistema de respaldo.
En cualquier circunstancia el vehículo debe poder conducir porque no existen
limitaciones en su sistema.
Precio de los coches
autónomos
Los coches autónomos
pueden llegar a ser tan costosos que muchos pretenden comercializarlos bajo la
modalidad carsharing. Esta tendencia es un modelo de alquiler de vehículos, es
decir, una persona puede rentarlo para usarlo durante algunas horas o días.
Este alquiler se debe reservar con antelación.
Ahora bien, los modelos
presentados por Tesla pueden llegar a costar en promedio 30 000 dólares. Pero
no todos los modelos se pueden guiar por este valor. Esto se debe a que algunos
serán más completos que otros, e incluso de en qué nivel de automatización de
la conducción se encuentren.
El costo final también
dependerá en gran medida del año de lanzamiento de estos vehículos. De momento,
las marcas se encuentran en fase de experimentación y desarrollo. Algunas ni
siquiera han querido revelar las especificaciones de sus coches autónomos,
mientras que otras apuestan a que este tipo de coches se integren como taxis.
Por otro lado, la marca
sueca, Volvo, ha sido bastante optimista al afirmar que ofrecerá un sistema de
conducción 100 % autónomo en los próximos años. De acuerdo con Volvo, su precio
superará los 11 000 dólares. Sin embargo, esta información falta por
confirmarse debido a que los escépticos aseguran que es un valor bastante bajo.
El futuro de los coches
autónomo
No existe una fecha
concreta para que los coches autónomos circulen por las carreteras de los
distintos países. Aún queda un largo camino por recorrer. Existen dos
obstáculos fundamentales que deben ser superados. El primero de ellos es que
las carreteras deben tener mejores señalizaciones y buena infraestructura. Lo
segundo es que las marcas deben trabajar en sus circuitos para probar el
funcionamiento de estos vehículos.
Sin embargo, algunos
expertos como Strategy Analitics señalan que podría ser una realidad antes del
2038. Estos autos de igual manera necesitan estar conectados. Es cierto que con
las redes actuales pueden navegar, pero alcanzarán un mejor funcionamiento con
el 5G y el 6G. Estas redes serán las encargadas de transmitir la información
que recogen los sensores.
BI Intelligence ofrece
una proyección mucho más cercana. Ellos en un estudio señalaron que para el
2025 cerca de 14 millones vehículos semi o totalmente autónomos estarán
circulando en los Estados Unidos.
Por otro lado, el futuro
de los coches autónomos no llegará sin un marco jurídico. Se debe modificar la
legislación vigente a fin de poder establecer responsabilidades en el manejo
vial. ¿Qué pasará si dos coches autónomos colisionan? ¿Cómo se determinaría la
culpabilidad?
Vehículos autónomos: ventajas
y desventajas
Ventajas de los autos
autónomos
- Los coches autónomos
contribuirán a aumentar la seguridad vial, reduciendo de esta manera el número
de accidentes automovilísticos. Esto también será mucho más seguro para los
peatones.
- Gracias a las técnicas
desplegadas para la conducción se puede aumentar la calidad del aire. Cabe
señalar que las marcas buscan que los autos no solo sean autónomos, sino que
también sea eléctricos, lo que reducirá la contaminación.
- Se reduciría el número de
multas, ya que los coches autónomos no pueden violar la ley. O al menos no
deberían estar programados para cometer ningún tipo de infracciones.
- Las personas que no saben
conducir o que tienen alguna incapacidad, igualmente pueden llegar a su
destino. Solo deben establecer una ruta en el vehículo.
- Se espera que baje el
precio de los seguros para coches.
- La movilidad vial puede
ser más fluida, especialmente en las grandes ciudades.
- Al tener autonomía total,
los pasajeros no tendrán que preocuparse por nada, pues su intervención será
mínima o nula. En casos donde se realicen viajes largos los ocupantes del coche
pueden ver una película o leer un libro.
- Tienen más espacio en su
interior. La mayoría de los coches autónomos no cuentan con frenos ni con
volantes.
Desventajas de los autos
autónomos
- La principal desventaja
de los coches autónomos es que serán bastante costosos. Principalmente, porque
se trata de una tecnología novedosa y, de hecho, ni siquiera se sabe cuándo
saldrán al público.
- Puede ser perjudicial
para la privacidad. Estos autos se comunican mediante satélites y necesitan
estar en línea constantemente. Lo que le puede dar una idea a terceros de dónde
te encuentras y hacia dónde te diriges.
- En caso de que el sistema
del vehículo autónomo falle, el ser humano correrá peligro.
- Antes del 2030, los
camiones automatizados podrían reducir la demanda de transportistas entre un 50
% y un 70 %.
- Las compañías
aseguradoras podrían sufrir un desequilibrio económico. El cliente tendrá mayor
poder de negociación y existirá menor probabilidad de siniestro.
- Los talleres mecánicos
también podrían experimentar una bajada en su economía. Este tipo de coches
presentan menos averías y tienen menor costo de mantenimiento.
- La publicidad de
vehículos puede transformarse drásticamente. Ya no se intentará vender
individualmente a un determinado prospecto de cliente, sino que se busca que
los coches autónomos sean adquiridos en flota.
- Habrá menos oportunidades
de empleo. Por ejemplo, ¿qué pasará con las personas que hoy en día están a
cargo de manejar el transporte público?
La realidad virtual (RV)
es un concepto que ha llegado para quedarse en nuestras vidas. La hemos visto
en series y películas y también sabemos que tiene incidencia en el mundo de los
videojuegos. Pero lo que pocas personas conocen es que la realidad virtual
puede ser utilizada también en campos como la medicina o la educación.
Estamos ante un fenómeno
impactante que se desarrolla gracias a la tecnología. Y lo más importante es
que está dando mucho de qué hablar en los últimos tiempos. Ante esta razón, en
este artículo analizaremos de qué se trata la realidad virtual, cuáles son sus
ventajas y desventajas, así como las aplicaciones que le podemos dar. ¿Estás
preparado? ¡Sigue leyendo!
¿Qué es la realidad
virtual?
La realidad virtual es la
simulación, mediante ciertos dispositivos, de ambientes tridimensionales donde
se interactúa
La realidad virtual es
una simulación computarizada de espacios donde las personas pueden interactuar
como si realmente estuviesen allí. La característica principal es que todos los
objetos o el espacio en general tienen apariencia real. Jaron Lanier, uno de
los pioneros del campo, fue el encargado de presentar el término realidad
virtual en 1980.
Para involucrar a una
persona en un entorno sensorial tridimensional (3D) artificial u otro entorno
sensorial se necesita emplear tecnología de última generación. Esta debe ser
capaz de soportar software que realicen este proceso e interfaces avanzados.
Asimismo, para que una persona tenga una experiencia de realidad virtual
realmente satisfactoria debe contar con una serie de herramientas. Entre ellas
se encuentran el uso de gafas o cascos de realidad virtual.
Una de las claves para
comprender qué es la realidad virtual es entender que se trata de una
experiencia interactiva. Para que realmente sea un éxito, las computadoras
deben calcular y visualizar la información sensorial con rapidez para engañar
los sentidos del usuario.
¿Cómo funcionan los
equipos de realidad virtual?
Los equipos de RV han ido
evolucionando hasta ser hoy en día bastante pequeños. Su funcionamiento se basa
en gran medida en principios físicos. En primer lugar, estas gafas tienen la
particularidad de que pueden engañar al cerebro para ofrecer una visión en 3D.
Todo consiste en mostrar dos ángulos ligeramente diferentes de una escena a
cada ojo; con esto se asegura que las personas tengan una sensación de
profundidad.
Por supuesto, se
involucra la tecnología porque se debe adaptar los objetos lejanos, para que
parezca que se mueven lento. Estas gafas o cascos de realidad virtual pueden
dividirse en dos categorías: los que deben estar conectados a un ordenador y
los que pueden funcionar por sí solos. Estos últimos han sido los más populares
porque el usuario puede tener mayor autonomía de movimientos.
Otro elemento importante
es la pantalla. Algunas están integradas a los casos y otras pueden ser
adaptadas con la pantalla de algunos smartphones. Sin embargo, lo recomendable
es que ya estén incluidas en los cascos para que la imagen se vea más nítida y
pueda ajustarse de mejor forma al usuario. El campo de visión que se alcanza
con estos equipos es menor al que podemos tener con nuestros ojos (entre 180
grados y 270 grados).
Por otro lado, las gafas
de realidad virtual vienen dotadas de chips con rastreo de la cabeza y de la
posición. En las gafas que siguen tus movimientos de cabeza se encuentran
integrados magnetómetros, giroscopios y acelerómetros. Las gafas con chips de
rastreo de posición están equipadas con una serie de cámaras externas junto a
sensores infrarrojos. Hay algunas más avanzadas que permiten seguir tus
movimientos oculares. También ofrecen micrófonos para una mejor experiencia
auditiva. La tendencia apunta a integrar el sonido espacial a la realidad
virtual.
Origen de la Realidad Virtual
El origen de la realidad
virtual (VR) se remonta a mediados del siglo XX, aunque los conceptos teóricos
y las primeras experimentaciones comenzaron antes. Aquí tienes un resumen de
los primeros desarrollos en la realidad virtual:
1950s: Primeras Ideas y
Prototipos
1950s: El pionero Morton
Heilig conceptualizó y desarrolló el "Sensorama" en 1962, un
dispositivo que ofrecía una experiencia multisensorial combinando imágenes,
sonido, vibración y olores para crear una sensación inmersiva.
1960s: Avances
Significativos
1968: Ivan Sutherland y
Bob Sproull desarrollaron el primer visor de realidad virtual conocido como el
"Sistema de Visualización de Cabeza Montada" (Head-Mounted Display,
HMD). Este dispositivo ofrecía gráficos simples y se consideraba revolucionario
para la época.
1970s: Investigaciones y
Nuevos Conceptos
Durante esta década, el
término "realidad virtual" comenzó a tomar forma, aunque no se usaba
comúnmente. Se realizaron investigaciones en diversas universidades y centros
de investigación, explorando el potencial de esta tecnología en simulaciones y
visualización de datos.
1980s: Desarrollo
Comercial y Académico
1985: Jaron Lanier fundó
VPL Research, una de las primeras empresas en vender productos de realidad
virtual, incluyendo guantes de datos y visores HMD. Lanier también popularizó
el término "realidad virtual". La tecnología VR empezó a aplicarse en
simuladores de entrenamiento para pilotos y en la visualización científica.
Estos desarrollos
iniciales sentaron las bases para la evolución de la realidad virtual en
décadas posteriores, llevando la tecnología desde experimentos rudimentarios
hasta dispositivos comerciales y aplicaciones prácticas en diversos campos.
Aplicaciones de la
realidad virtual
Realidad virtual para
meditar
La realidad virtual es
usada en la vida diaria para meditar, para que las personas encuentren un
momento de desconexión. Esto ha sido posible gracias al desarrollo de diversas
aplicaciones, las cuales permiten que los usuarios reduzcan su nivel de
ansiedad. Asimismo, ayudan en especial a las personas con trastorno de salud
generalizada (TAG).
Lo positivo del uso de
esta tecnología es que tiene pocas contraindicaciones. Actualmente, estas
aplicaciones tienen la opción de mostrar playas, montañas y ríos. Los usuarios
se involucran en un ambiente diseñado para proyectar calma. El principal
beneficio es que se puede alcanzar un alto nivel de concentración.
Aplicación en la medicina
Su uso en la medicina se
está haciendo bastante común, ya que los doctores encuentran que los
diagnósticos pueden ser más precisos. En esta área es donde tiene avances más
marcados. Su uso va desde ofrecer mayor precisión en cirugías hasta para el
tratamiento de fobias y traumas psicológicos. Además, la realidad virtual es
empleada para simular fórmulas médicas.
Entre los ejemplos de la
realidad virtual en la medicina se encuentra que el Hospital Vall d’Hebron de
Barcelona, España, emplea esta tecnología para el tratamiento del trastorno por
déficit de atención con hiperactividad (TDAH). Por otro lado, en Estados
Unidos, han diseñado un videojuego llamado Virtual Reality Pain Reduction, el
cual ayuda a reducir el dolor y su intensidad.
¿Una nueva forma de disfrutar
del cine?
Con la masificación de
las gafas de realidad virtual, la industria del cine empezó a moverse para
ofrecer una experiencia mucho más envolvente. Es una idea que sigue en estudio,
pero ya se habla de lo que veremos en el futuro en las salas de cine. Desde
Hollywood hasta Google se encuentran trabajando incansablemente para que esto
sea una realidad.
Aunque quizás falten años
para verlo consolidado debido a que significa un cambio en todo el esquema de
producción de un film, desde los equipos que se usarán hasta recrear escenas
mucho más amplias. Recordemos que con la realidad virtual el usuario es quien
decide dónde centrar su atención.
La realidad virtual en la
educación
Las posibilidades de la
realidad virtual en la educación tienen mucho potencial. Entre sus ventajas se
encuentran que los estudiantes pueden aprender mejor y mucho más rápido. De
igual forma, es excelente para que lleven a cabo sus trabajos prácticos, sobre
todo en estudiantes de medicina.
Entre las aplicaciones de
realidad virtual aplicadas a la educación se encuentra Anatomyou VR. Esta app
permite aprender anatomía humana. La experiencia es tan inmersiva que te
sentirás como una especie de endoscopio. También se encuentran opciones mucho más
didácticas, como VR Lessons by ThingLink. Esta app está pensada para infantes.
Ellos pueden aprender diferentes temas desde literatura e historia hasta arte.
La realidad virtual en
los videojuegos
Es común asociar el
término realidad virtual a la industria de los videojuegos. Esto se debe a que
es ahí donde ha tenido un mayor rendimiento en los últimos años. El público
objetivo de este sector se muestra dispuesto a invertir en equipos de RV. De
allí que las empresas compitan por desarrollar los mejores productos y juegos.
Juegos como Resident Evil
7 son bastante populares entre adolescentes y adultos. Este videojuego puede
envolverte a un nivel increíble, al punto de que el jugador se sienta como el
verdadero protagonista. Recientemente en la Gamescom Opening Night Live, se
anunció el lanzamiento de Medal of Honor: above and beyond. Este juego está
basado en la realidad virtual y promete hacerte descubrir increíbles escenarios
de la Segunda Guerra Mundial.
Tipos de realidad virtual
Realidad virtual no
inmersiva
Son aquellos que permiten
que un usuario se sumerja en un ambiente virtual, pero sin utilizar ningún
equipo para ello. Son empleados como una alternativa porque se ajustan a
cualquier pantalla. De igual forma, tienen una imagen bastante realista y su
desarrollo puede demorar bastante tiempo.
Al presentar otro mundo
desde una ventana de escritorio, la realidad virtual no inmersiva encuentra
varias ventajas. La más popular es que tiene bajo costo y son fácilmente
aceptadas por los usuarios.
Realidad virtual
semi-inmersiva
Es un balance entre el
mundo físico y el mundo virtual. Son una gran herramienta ideal para el ámbito
empresarial o de la construcción porque permiten conocer cómo se verán las
cosas en un futuro. Son usados principalmente cuando se necesita que el usuario
esté en contacto con elementos del mundo físico.
Inmersión total
La principal
característica es que utiliza un sistema de gafas de realidad virtual o HMD. De
igual forma, permite que los usuarios se sumerjan físicamente en entorno 3D.
Algunos puristas de la RV consideran que este es el único tipo realmente
aceptado.
Realidad aumentada
Puede ser considerada
como una forma de ampliar el mundo real. También se puede interactuar en tiempo
real. La realidad aumentada se usa mayormente para identificar los diferentes componentes
de un motor o para marcar rutas. Por su parte, la realidad aumentada utiliza
tecnologías como cámaras de seguridad, acelerómetros, giroscopios, GPS o
sensores ópticos.
La realidad aumentada
puede ser concebida como un nuevo canal de comunicación aplicado a campañas de
publicidad. Aunque también presenta avances en otras áreas. Por ejemplo, el
proyecto Tango de Google ha hecho avances en este campo. De hecho, presentó una
combinación de hardware y software para smartphone; los cuales buscan extraer
información de los usuarios para captar y procesar la realidad aumentada.
Sin embargo, uno de los
usos más comunes ha sido en el área del entretenimiento. El popular videojuego
PokemonGo es el mejor ejemplo de ello. El mismo es una forma de agrupar objetos
reales y virtuales en un entorno real.
Realidad mixta
Es aquella donde se
combinan y se superponen secuencias en tiempo real dentro de la realidad
virtual. Un ejemplo de este tipo de realidad es cuando los pilotos de guerra
visualizan mapas o puntos clave dentro de sus cascos. Microsoft, MetaVision y
Magic Leap están apostando fuerte por la realidad mixta, pero sigue estando en
pleno desarrollo.
En este caso, MetaVisión
busca comercializar un dispositivo que lleve realidad mixta a todos los
usuarios. Por suparte, Magic Leap pretende utilizar la tecnología de campo de
luz para fusionar mejor el mundo físico y virtual. Por su lado, Microsoft
apuesta a que con sus gafas Hololens y Windows Mixed Reality se aproveche mejor
la realidad mixta.
Ventajas y desventajas de
la realidad virtual
Ventajas de la realidad
virtual
- Permite que se pueda
examinar mejor o con más minuciosidad hechos y detalles. Es un aliado en
criminalística.
- Facilita la posibilidad
de la visualización en 360º. YouTube es un ejemplo de esta ventaja gracias a
que permite que los vídeos tengan esta opción.
- La realidad virtual puede
ser empleada para procesos educativos.
- Se ha demostrado que
puede ser aplicada a decenas de áreas. Una de las ventajas más significativas
se encuentra en el área de la medicina.
- Es el usuario quien tiene
el control casi total del ambiente virtual.
- Puede contribuir para que
las personas tomen mejores decisiones o tengan una mejor forma de resolver los
problemas.
- Estimulan la interacción.
Desventajas de la
realidad virtual
- Puede producir
desorientación sensorial.
- Es común que tenga altos
costos en su desarrollo, así como en su mantenimiento. También requiere
inversión en cuanto a hardware y software.
- En algunos casos se
reporta deficiencia en la interfaz entre programas y usuarios.
- Se encuentra en debate la
idea del escapismo. Es decir, las personas con problemas psicológicos pueden
utilizar la realidad virtual para evadirse de la realidad.
- Entrenar mediante la
realidad virtual no tiene las mismas características que entrenar en el mundo
real. Esto pudiese afectar el desenvolvimiento de las personas en el ámbito
laboral.
Te explicamos qué es la quinta generación de computadoras y cuáles son sus caracteristicas.
La quinta generación
abarca desde smartphones hasta computadoras utilizadas en nanotecnología.
¿Qué es la quinta
generación de computadoras?
La quinta generación de computadoras se refiere al uso de la tecnología
asociada con la inteligencia artificial, apoyándose en la tecnología de
integración de ultra gran escala, que permite colocar en un solo chip un
sinnúmero de módulos.
Esta generación tiene
como fundamento los avances tecnológicos obtenidos en las generaciones
informáticas anteriores. Por tanto, está destinada a encabezar una nueva
revolución industrial. Las computadoras de esta generación usan
tecnología de fibra óptica para poder manejar sistemas expertos, inteligencia
artificial, robótica, etc. Tienen velocidades de procesamiento bastante altas y
son mucho más confiables.
Su implementación está
diseñada para mejorar la interacción entre humanos y máquinas aprovechando la
inteligencia humana y la gran cantidad de datos acumulados desde los inicios de
la era digital.
Los científicos trabajan
constantemente para seguir incrementando el poder de procesamiento de las
computadoras. Están tratando de crear una computadora con un coeficiente
intelectual real, con la ayuda de la programación y de tecnologías avanzadas.
Origen e historia de la
quinta generación
En 1981, cuando Japón
informó por primera vez al mundo sobre sus planes para la quinta generación de
computadoras, el gobierno japonés anunció que planeaba gastar un capital
inicial de unos $450 millones.
Su objetivo era
desarrollar computadoras inteligentes, que pudieran conversar con los humanos
en lenguaje natural y reconociera imágenes. Se tenía la intención de actualizar
la tecnología de hardware, además de aplacar los problemas de programación
mediante la creación de sistemas operativos con inteligencia artificial.
Este proyecto fue el
primer esfuerzo integral de consolidar el progreso logrado en inteligencia
artificial, incorporándola en una nueva generación de computadoras muy
poderosas, para uso del hombre común en su vida cotidiana.
La iniciativa japonesa
conmocionó a un Occidente aletargado, al darse cuenta que la tecnología
informática había alcanzado un nuevo criterio. Este anuncio inesperado y de una
fuente inesperada otorgó un estatus a la investigación en inteligencia
artificial, que aún no era reconocida en Occidente.
En respuesta, un grupo de
compañías estadounidenses formó la Corporación de Tecnología de Computadoras y
Microelectrónica, un consorcio para cooperar en las investigaciones.
En la actualidad se están
implementando muchos proyectos de inteligencia artificial. Entre los pioneros
se encuentran Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook y Tesla. Las
implementaciones iniciales se ven en los dispositivos domésticos inteligentes
destinados a automatizar e integrar diferentes actividades en el hogar, o en
los autos sin conductor que se están avistando en las carreteras. La
proliferación de dispositivos informáticos con la posibilidad de
autoaprendizaje, con una interacción normal basada en una experiencia adquirida
y en el entorno, dio impulso al concepto del Internet de las cosas.
Características de la
quinta generación de computadoras
Hasta entonces, las
generaciones de computadoras se clasificaban solo por el hardware, pero la
tecnología de quinta generación también incluye el software.
Muchas características
encontradas en las CPU de las computadoras de tercera y cuarta generación se
convirtieron en parte de la arquitectura del microprocesador en la quinta
generación.
Alta
complejidad
Las computadoras de
quinta generación se caracterizan por ser computadoras altamente complejas,
donde no son necesarias habilidades de programación para el usuario. Resuelven
problemas muy complejos, ayudando en la toma de decisiones.
Su objetivo es resolver
problemas altamente complejos, que requieren una gran inteligencia y
experiencia cuando son resueltos por personas.
Inteligencia
artificial
Estas computadoras tienen
alto rendimiento, además de una gran capacidad de memoria y de almacenamiento. El
objetivo de la informática de quinta generación es desarrollar mecanismos que
puedan responder al lenguaje natural y sean capaces de aprender y de
organizarse.
Dichas computadoras pueden conversar con las personas,
además de poder imitar los sentidos y la inteligencia humana. La computadora
tiene incluida inteligencia artificial y así puede reconocer imágenes y
gráficos. Tienen una función de reconocimiento de voz. Para desarrollar
programas se podrá utilizar el lenguaje natural.
Alta
tecnología
Estas máquinas incorporan
la tecnología VLSI (integración a muy gran escala) y la integración a ultra
gran escala (ULSI).
El uso del procesamiento
paralelo y de los superconductores está ayudando a hacer realidad la
inteligencia artificial. Trabajar con computadoras de esta generación es rápido
y también se pueden realizar múltiples tareas simultáneamente. Tienen un
sistema multiprocesador para un procesamiento paralelo.
Búsqueda web
Algo común para la
mayoría de las personas son los motores de búsqueda como Google y Bing, que
utilizan inteligencia artificial para procesar las búsquedas. Para realizar
estas búsquedas se necesita mejorar continuamente y también responder a los
requerimientos de los usuarios de la forma más rápida y precisa.
Google desde 2015 ha
mejorado su algoritmo con RankBrain, que aplica el aprendizaje automático para
establecer cuáles resultados tendrán más interés en una búsqueda específica.
Por otro lado, en 2017
Bing lanzó la búsqueda inteligente, que tiene en cuenta mucha más información y
ofrece respuestas con mayor rapidez, para poder interactuar de manera sencilla
con el motor de búsqueda.
Ventajas y desventajas
Ventajas
– Son las computadoras
más rápidas y poderosas hasta la fecha. Realizan muchas instrucciones en un
minuto.
– Son versátiles para la
comunicación y el intercambio de recursos.
– Son capaces de ejecutar
una gran cantidad de aplicaciones al mismo tiempo y también a una velocidad muy
alta. Tienen un gran avance en el procesamiento paralelo.
– Son más confiables en
comparación con las generaciones anteriores.
– Estas computadoras están
disponibles en diferentes tamaños. Pueden ser mucho más pequeñas en tamaño.
– Están disponibles en
características únicas.
– Estas computadoras
están fácilmente disponibles.
– Son fáciles de usar.
– Han reducido la
complejidad de los problemas del mundo real. Han cambiado la vida de las
personas.
– No es más difícil
resolver largos cálculos en nanosegundos.
– Se están utilizando en
todos los ámbitos de la vida.
– Son útiles para hacer
el trabajo de días en horas en todos los ámbitos de la vida.
– Estas computadoras
proporcionan interfaces más fáciles de usar con multimedia.
– Tienen desarrollada una
inteligencia artificial.
Desventajas
– Requieren el uso de
lenguajes de bajo nivel.
– Tienen herramientas más
sofisticadas y complejas.
– Pueden hacer que las
mentes humanas sean aburridas.
– Pueden hacer que los
humanos se vuelvan perezosos. Han reemplazado muchos trabajos humanos.
– Siempre derrotan al ser
humano en muchos juegos mientras juegan.
– Pueden ser responsables
que los cerebros humanos sean condenados y olvidados.
