Sistema analógico

Nos encontramos en un mundo digital en el que la tecnología con más de una década parece prehistoria. Ni siquiera podemos recordar los trastos viejos que dominaban la actualidad de los ochenta y los adolescentes ni siquiera saben qué es un walkman o una cinta VHS. Pero esa tecnología analógica casi sin uso podría tener una segunda oportunidad de la mano del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT). El centro tiene la intención de convertir la dificultad de manejo de las herramientas analógicas en algo mucho más accesible para los usuarios. Hoy en día ya se aprovechan de sus posibilidades, haciendo su trabajo más eficiente y rápido.

Una nueva alternativa nace de los engranajes del pasado, y es la computación analógica. Pese a lo que pueda parecer, esta tecnología sigue siendo útil gracias a su propia naturaleza de encendido y apagado. Arco es la nueva herramienta creada por los científicos del MIT que acercaría la programación analógica a un público mucho mayor. Esta vía de programación podría transformar ecuaciones y diversas tareas propias del trabajo digital en voltajes y corriente continua dirigida a un chip analógico. El profesor asistente de Ciencias Informáticas de la Universidad de Cornell, Adrian Sampson, aseguraba en Motherboard que el hardware analógico puede ser muy eficiente, más que el digital, si se usa de manera productiva. Arco es el trabajo más prometedor que puede recordar y añade que podría acercar las computadoras analógicas a cualquier usuario.

Una máquina analógica que funciona con un sistema gaseoso, 1949Una máquina analógica que funciona con un sistema gaseoso, 1949

Los responsables del trabajo de esta herramienta, Sara Achour, Rahul Sarpeshkar y Martin C. Rinar lo describen como una herramienta que soluciona problemas para los trabajos biológicos. Arco genera físicamente las configuraciones necesarias para trasladar a dispositivos analógicos programables ecuaciones nacidas desde otro digital. Además, indica que su invención tiene muchas opciones posibles, ya que asigna el sistema dinámico existente en el hardware tras desplegar un algoritmo de búsqueda. La conclusión del trabajo de los investigadores remarca que los dispositivos analógicos programables se pueden convertir en una poderosa forma de cálculo para trabajos científicos dentro de áreas como la ingeniería neuromórfica (nuevo campo de estudio que reúne a la biología, la física, las matemáticas, las ciencias de la computación y la ingeniería informática para diseñar sistemas neuronales artificiales), proporcionando Arco un soporte necesario para poder explotar con eficacia los cálculos y resultados de esas investigaciones.

Ordenador analógico contra ordenador digital

Un ordenador analógico es un tipo de computadora que se basa en dispositivos y piezas electrónicas y mecánicas para modelar los datos que se van resolviendo, utilizando una cantidad física real para representarla. Se suele utilizar una analogía en términos matemáticos. Operan con números reales y son diferenciales, por otra parte los ordenadores digitales son algebraicos. Es por ello que siempre se ha dicho que los ordenadores analógicos, que existen para una única función y no son multitarea, tienen un potencial más grande que los computadores digitales. Un transistor concebido en términos digitales, tiene dos estados posibles. Puede estar encendido y puede estar apagado. Lo que viene siendo una representación de unos o ceros. Por otra parte, una máquina analógica tiene un número infinito de estados, algo que le otorgaría también una gama infinita de valores matemáticos para sus respuestas. Es, por lo tanto, mucho más exacto en sus mediciones.

Para aclarar, diremos que la máquina analógica es la construida alrededor de unas computaciones que incluyen valores y funciones. Muestra soluciones exactas de los intervalos y las muestras que recibe, mientras que la computación digital toma aproximaciones basadas en muestreos previos. El digital está construido para facilitar el uso de la computación y realiza muchas tareas diferentes mientras que el analógico se construye para un propósito conocido de antemano y solucionar un único problema. Su uso es más limitado, pero no existen variables y abstracciones propias de la tecnología digital.

El Instituto Tecnológico de Massachussets en 1975El Instituto Tecnológico de Massachussets en 1975 / [Roger W] editada con licencia CC 2.0

Arco como ayuda a la investigación biológica

Como aseguran en el instituto tecnológico, la diferencia de posibilidades de una computadora analógica y otra digital es enorme. Lo analógico, representado por número reales y exactos, ha demostrado ser mucho más eficiente en las simulaciones de sistemas biológicos que los ordenadores digitales. El gran hándicap es el complejo proceso a la hora de realizar las mediciones necesarias, algo inaplicable para simulaciones a gran escala. El programa, tal y como aseguran sus responsables, podría allanar el camino para los trabajos científicos de alta precisión que emulan órganos completos e incluso organismos. Reduciría los tiempos de las ecuaciones, convirtiendo las instrucciones de alto nivel en un lenguaje inteligible para los investigadores.

Podría allanar el camino para los trabajos científicos de alta precisión que emulan órganos completos e incluso organismos

Este compilador toma ecuaciones diferenciales de entrada que los biólogos utilizan con frecuencia para describir dinámicas celulares y las traduce en voltajes y flujos de corrientes a través de un chip analógico. Funciona como cualquier dispositivo programable que tiene una especificación técnica detallada. Realizaron varios experimentos con Arco y entre sus pruebas destacaba una en la que se probaban cinco conjuntos de ecuaciones diferenciales utilizados de manera común en la investigación biológica. En la prueba más simple, con cuatro ecuaciones, el compilador tardó menos de un minuto para realizar esa implementación. Con la más difícil, de 75 ecuaciones diferenciales, tardó poco más de cincuenta minutos, mucho menos que realizando el trabajo a mano. Ofrece facilidad de uso digital con resultados infinitos y reales, propios de la computación analógica.

Relacionados

Nos encanta escucharte ¿Nos dejas tu opinión?