Ingenieria en computadors
La ingenieria en computadors, coneguda també com a ingenieria en computació, ciències de la computació o ingenieria informàtica[1] és una branca d'ingenieria que combina l'ingenieria electrònica i les ciències de la computació per a crear i millorar equips i programes informàtics. Els ingeniers en computadors s'especialisen en el disseny i l'interacció entre els components electrònics i electrònics en els programes informàtics, més que en cada u d'ells per separat.[2] Els ingeniers en computadors participen en molts aspectes d'hardware i software de l'informàtica, des del disseny de microcontroladorés individuals, microprocessadorés, computadores personals i supercomputadoras, fins al disseny de circuits.
Este camp de l'ingenieria no solament se centra en cóm funcionen els sistemes informàtics en sí, sino també en cóm s'integren en el panorama general.
Les tasques habituals que realisen els ingeniers en computadors inclouen programar software i firmware para microcontroladorés integrats, dissenyar chips VLSI, dissenyar sensorés analògics, dissenyar taulers de circuits i dissenyar sistemes operatius. Els ingeniers en computadors també són adequats per a l'investigació en robòtica, que es basa en gran mida en l'us de sistemes digitals per a controlar i monitorear sistemes elèctrics com motors, comunicacions i sensorés.
Tant els programes d'ingenieria en computadors com els de ingenieria electrònica inclouen el disseny de circuits analògics i digitals en el seu pla d'estudis. Com ocorre en la majoria de les disciplines de l'ingenieria, els ingeniers en computadors necessiten un coneiximent sòlit de les matemàtiques i les ciències. En algunes institucions poden requerir que els estudiants completen un o dos anys d'ingenieria general abans de declarar l'ingenieria en computadors com el seu enfocament principal.
Història
[editar | editar còdic]Segons autors com Rodríguez (2011) no està clar la data de començ ni el iniciador de l'Informàtica. Un possible inici es pot datar en 1939 quan John Vincent Atanasoff i Clifford Berry varen començar a desenrollar la primera computadora digital electrònica del món a través de la física, les matemàtiques i l'ingenieria elèctrica. John Vincent Atanasoff va ser una volta professor de física i matemàtiques en l'Universitat Estatal de Iowa i Clifford Berry un ex graduat en ingenieria elèctrica i física. Junts, varen crear la computadora Atanasoff-Berry, també coneguda com ABC, que va tardar 5 anys en completar-se. Mentres que el ABC original va ser desmantellat i descartat en la década de 1940, es va fer un homenage als inventors tardans, en 1997 es va fer una rèplica de el ABC, a on un equip d'investigadors i ingeniers va tardar quatre anys i 350.000 dólars en construir-ho.
La computadora personal moderna va sorgir en la década de 1970, despuix de varis alvanços en la tecnologia de semiconductors. Estos inclouen el primer transistor en funcionament de William Shockley, John Bardeen i Walter Brattain en Bell Labs en 1947, el procés d'pasivación de la superfície del silici (via oxidació tèrmica ) per Mohamed Atalla en Bell Labs en 1957, el chip de circuit integrat monolític de Robert Noyce en Fairchild Semiconductoren 1959, el transistor d'efecte de camp semiconductor d'òxit metàlic (MOSFET, o transistor MOS) de Mohamed Atalla i Dawon Kahng en Bell Labs en 1959, i el microprocessador d'un sol chip ( Intel 4004 ) per Federico Faggin, Marcian Hoff, Masatoshi Shima i Stanley Mazor en Intel en 1971.
El primer programa de llicenciatura en ingenieria en computadors en els Estats Units es va establir en 1971 en l'Universitat Case Western Reserve en Cleveland, Ohio. A partir de 2015, hi havia 250 programes d'ingenieria en computadors acreditats per ABET en els EE. UU. En Europa, l'acreditació de les escoles d'ingenieria en computadors la realisen una varietat d'agències que formen part de la ret EQANIE. Pels creixents requisits laborals per als ingeniers que poden dissenyar simultàneament hardware, software, firmware i administrar totes les formes de sistemes informàtics utilisats en l'indústria.
Àrees d'especialitat
[editar | editar còdic]Dissenye del processador
[editar | editar còdic]
El procés de disseny del processador implica elegir un conjunt d'instruccions i un determinat paradigma d'eixecució (per eixemple, VLIW o RISC) i dona com resultat una microarquitectura, que podria descriure's, per eixemple, en VHDL o Verilog. El disseny de la CPU es dividix en el disseny dels següents components: rutes de senyes (com ALU i canonades), unitat de control: llògica que controla les rutes de senyes, components de memòria com a archius de registre, cachés, circuits de rellonge com a controladors de rellonge, PLL, rets de distribució de rellonge, circuitería de transceptor de almohadilla, biblioteca de celes de porta llògica que s'utilisa per a implementar la llògica.
Comunicacions i rets inalàmbriques
[editar | editar còdic]Aquells que s'enfoquen en comunicacions i rets inalàmbriques, alvanços de treball en sistemes i rets de telecomunicacions (especialment rets inalàmbriques), codificació de modulació i control d'errors i teoria de l'informació. El disseny de rets d'alta velocitat , la supressió i modulació d'interferències, el disseny i anàlisis de sistemes tolerants a falles i els esquemes d'almagasenament i transmissió són part d'esta especialitat.
Compiladors i sistemes operatius
[editar | editar còdic]Esta especialitat se centra en el disseny i desenroll de compiladors i sistemes operatius . Els ingeniers en este camp desenrollen una nova arquitectura de sistema operatiu, tècniques d'anàlisis de programes i noves tècniques per a assegurar la calitat. Entre els eixemples de treball en este camp s'inclouen el desenroll d'algoritmes de transformació de còdic en temps d'enllaç posterior i el desenroll de nous sistemes operatius.
Sistemes informàtics: arquitectura, processament paralel i confiabilidad
[editar | editar còdic]Els ingeniers que treballen en sistemes informàtics treballen en proyectes d'investigació que permeten sistemes informàtics fiables, segurs i d'alt rendiment. En este camp s'inclouen proyectes com el disseny de processadors per a múltiples subprocesos i processament en paralel. Atres eixemples de treball en este camp inclouen el desenroll de noves teories, algoritmes i atres ferramentes que agreguen rendiment als sistemes informàtics.
L'arquitectura de la computadora inclou el disseny de la CPU, el disseny de la jerarquia de la caché, l'organisació de la memòria i l'equilibri de càrrega.
Circuits integrats, disseny de VLSI, proves i CAD
[editar | editar còdic]Esta especialitat de l'ingenieria en computadors requerix un coneiximent adequat de l'electrònica i els sistemes elèctrics. Els ingeniers que treballen en esta àrea treballen per a millorar la velocitat, la confiabilidad i l'eficiència energètica dels circuits i microsistemas integrats a molt gran escala ( VLSI ) de pròxima generació. Un eixemple d'esta especialitat és el treball realisat per a reduir el consum d'energia dels algoritmes i l'arquitectura VLSI.
Rets informàtiques, informàtica mòvil i sistemes distribuïts
[editar | editar còdic]En esta especialitat, els ingeniers creen entorns integrats per a l'informàtica, les comunicacions i l'accés a l'informació . Els eixemples inclouen rets inalàmbriques de canal compartit, gestió adaptativa de recursos en varis sistemes i millora de la calitat del servici en entorns mòvils i ATM. Alguns atres eixemples inclouen el treball en sistemes de ret inalàmbrica i sistemes cablejats de clúster Ethernet ràpit.
Codificació, criptografia i protecció de l'informació
[editar | editar còdic]Els ingeniers en computadors treballen en codificació, criptografia i protecció de l'informació per a desenrollar nous métodos per a protegir informació diversa, com a imàgens digitals i música, fragmentació, infracció de drets d'autor i atres formes de manipulació. Els eixemples inclouen el treball en comunicacions inalàmbriques, sistemes de múltiples antenes, transmissió òptica i marques d'aigua digitals.
Desenroll de software embebido
[editar | editar còdic]
Els ingeniers en computadors que treballen en esta àrea tenen com a missió desenrollar còdic optimisat per a plataformes d'hardware específiques ademés, té en conte les llimitacions adicionals relacionades en el camp d'us del producte final (per eixemple, el còdic per a l'indústria aeroespacial no es desenrolla de la mateixa manera que per a l'indústria multimèdia). El software embebido és una classe específica de software de computadora que proporciona el control de baix nivell per a l'hardware específic d'un dispositiu, està present en l'electrònica d'automòvils, teléfons, mòdems, robots, electrodomèstics, joguets, sistemes de seguritat, marcapasos, televisors, decodificadores, rellonges digitals, etc. A diferència dels ingeniers de software, els ingeniers de software embebido treballen en gran mida en hardware i, a sovint, necessiten desenrollar o configurar un sistema operatiu personalisat exclusiu per a l'hardware i el mapa de memòria del dispositiu. Els ingeniers de software embebido també deuen considerar la seguritat. Per eixemple, el sistema embebido a càrrec del sistema de frens de l'automòvil no pot fallar.
Els models d'aprenentage automàtic es poden eixecutar en tot tipo de dispositius embebidos, des de sistemes embebidos mòvils i en ret fins a microcontroladors a chicoteta escala. L'eixecució de models d'aprenentage automàtic en dispositius embebidos es coneix comunament com a aprenentage automàtic embebido. Este últim opera en base en el següent principi general: els models ML com les rets neuronals s'entrenen en clústers de computació o en el núvol, mentres que les operacions d'inferència i l'eixecució dels models tenen lloc en els dispositius embebidos. Contràriament a la creència popular, resulta que una volta que s'entrena un model, les operacions matriciales dels models d'aprenentage profunt es poden eixecutar de manera efectiva en dispositius restringits de CPU (Unitat central de processament) o inclús en microcontroladors menuts (per eixemple, de 16 o 32 bits).
Visió per computadora
[editar | editar còdic]
En esta especialitat, els ingeniers en computadors se centren en desenrollar tecnologia de detecció visual per a detectar un entorn, representar un entorn i manipular l'entorn. El concepte de visió per computadora es fonamenta en ensenyar a les computadores a processar una image a nivell de píxel i comprendre-la. La majoria dels sistemes de visió per computadora es basen en sensors d'image , que detecten la radiació electromagnètica , que generalment es presenta en forma de llum visible o infrarroja. L'informació tridimensional recopilada s'implementa després per a realisar una varietat de tasques. Estos inclouen models humans millorats, comunicació d'imàgens i interfaços persona-computadora, aixina com dispositius com a cambres per a propòsits especials en sensors de visió versàtils. S'utilisa àmpliament en medicina, eixèrcit, defensa i fabricació, etc.
Processament de senyals, imàgens i veu
[editar | editar còdic]Els ingeniers en computadors en esta àrea desenrollen millores en l'interacció humà-computadora, inclós el reconeiximent i la síntesis de veu , les imàgens mèdiques i científiques o els sistemes de comunicacions. Un atre treball en esta àrea inclou el desenroll de la visió per computadora, com el reconeiximent de traces facials humans .
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Grau en Ingenieria Informàtica Presentació». Universitat Nacional d'Educació a Distància. Consultat el 13 d'agost de 2024.
- ↑ IEEE Computer Society; ACM, {{{nom2}}} (12 de decembre de 2004). Computer Engineering 2004: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Computer Engineering, p. iii. «Computer System engineering has traditionally been viewed as a combination of both electronic engineering (EE) and computer science (CS).»
Bibliografia utilisada
[editar | editar còdic]- (2011) Zeros i Uns, l'increible història de l'informàtica, Internet i els videojocs, Madrit: Ciutadella Llibres. ISBN 9788496836808.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ingeniería en computadores» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.