INGENIERIA Y COMPUTADORAS
Alfredo Rifaldi
De como inciden hoy las computadoras en las actividades relacionadas con los proyectos de ingeniería.
(texto de las charlas dadas los días 29 de Mayo de 1990 en Universidad de la Patagonia sede de Trelew y 30 de Mayo de 1990 en U.T.N. regional Rawson)
INTRODUCCION
Recientemente ha aparecido un libro, su edición norteamericana es de 1987, su edición castellana es de 1988, se llama El Laboratorio de Medios, en él, su autor Steward Brandt, explica como en el Instituto Tecnológico de Massachusets están inventando nuestro futuro...
Querámoslo o no, y en todos los sentidos, se está afectando nuestra vida futura... lo único que podemos esperar, que esto sea para bien.
Observemos como varió la fuerza laboral, dedicada a distintas actividades humanas, en el último siglo y en particular:
- Agricultura ha pasado de 50% a menos del 10%
- Industria ha oscilado de 40% a 20%
- Servicios ha oscilado entre 20% y 30%
- Información ha pasado de menos del 10% a 50%
Es evidente que nuestro mundo está cambiado esto es cierto en sentido general pero también, en el sentido estricto de las actividades de los hombres.
Otro gráfico, de este mismo libro, muestra la interferencia entre distintas industrias y en particular:
- Radiodifusión y Cinematografía
- Imprenta y Publicaciones
- Computación
Los círculos que representan las actividades especificas muestran que la interferencia crecerá hasta ser casi total en pocos años, cada vez es menos separable lo que pertenece a una u otra actividad, según quién juzgue pensará distinto, la tendencia es no poder hacer más clasificaciones en esta forma... todo se fusiona en un único conjunto al cual pertenecen las tres actividades enumeradas, íntimamente confundidas.
Los libros de fantasía científica, leídos 40 años atrás, han sido superados por la realidad, los hombres hemos rodeado la Luna, fantasía de Verne, y la hemos pisado...la sucesión de cambios, extrapolada... adonde nos impulsa. Recuerdo libros leídos en la época de estudiante y observando el camino recorrido en mi vida profesional no puedo hacer otra cosa que sorprenderme, el pasado parece remoto.
Salí a la vida profesional con un arma en la mano, la regla de cálculo... sin percibir que estaba en las postrimerías de su reinado, en menos de 10 años las computadoras de mesa, las máquinas de calcular electrónicas, las grandes computadoras comenzaron a hacerme avanzar... a auxiliarme. Dije avanzar... auxiliarme... no nos adelantemos no nos dejemos llevar por el torbellino de entusiasmo... hagamos un poco de reflexión, independientemente de la experiencia que tengamos. Pido disculpas por haber comenzado a expresarme en primera persona, pero en alguna forma estoy relatando experiencias de mi vida.
Las ideas que desarrollo por cierto no son mías, son de muchos hombres con quienes he compartido o comparto horas o años y que volcaron en mi su pensamiento en largas y a veces aburridas conversaciones, que siempre llevamos adelante con entusiasmo, convencidos de hacer cosas interesantes. Hoy es imposible recordar que aprendí de cada uno, y quizás ni siquiera quienes me enseñaron puedan discernir cuales son sus ideas, sueltas galoparon y algunas se alejaron mucho de su origen...
Una aclaración más, los temas que vamos a tratar, no puedo exponerlos con rigor científico, yo soy un ingeniero, pero en computación soy autodidacta (o casi), no poseo una formación sistemática en estos temas, soy aficionado, pido entonces comprensión suficiente para aceptar la exposición y saber extraer de ella lo útil.
Concretando vamos a hablar de como interfieren las computadoras en el trabajo que llamamos ingeniería, en el momento actual, en el pasado, y haremos algún esfuerzo de imaginación para ver el futuro. La palabra computadoras y computación debe ser aquí entendida como medio de ayuda al ingeniero, en su tarea profesional de proyectar y construir. La computadora marcó el ocaso de la regla de cálculo en la vida del ingeniero, pero hoy está haciendo más que eso... está haciendo desaparecer los ábacos, las tablas, los manuales, los planos, los papeles...
INGENIERIA
Comencemos a analizar la actividad de ingeniería... que es ingeniería... que es el ingeniero... que hace. El mundo está hoy lleno de obras de ingeniería, producto del ingenio humano, que perduran a través de los siglos como construcciones duraderas, o como ideas que se hicieron realidad y que hoy solo perduran en el recuerdo... ya no existen.
Preguntemos al alumno que estudia ingeniería que es un ingeniero ? como lo imagina ? aquellos que a los 9 ó 10 años de vida eligieron su profesión, que contestarán?. Cuidado con la respuesta, a veces insertados entre ingenieros, no estamos en un ambiente de ingeniería, en la Universidad aunque ingenieros, somos docentes, enseñamos...
Buscando en el diccionario, en la enciclopedia, leemos que:
Ingeniería, arte de aplicar los conocimientos científicos en la invención, perfeccionamiento o utilización de la técnica industrial en todas sus determinaciones - arte que enseña a hacer y usar las máquinas y trazas de la guerra. Ingeniero, el que discurre con ingenio las trazas o modos de conseguir o ejecutar una cosa. Siguen luego enumeradas especialidades, ingeniería en... que en el Tomo XXVIII del Espasa Calpe ocupan más de 10 páginas... y ésta ya es bibliografía obsoleta... Es casi imposible enumerar la actividad del ingeniero, y sorprende encontrar ingenieros al frente de ciertos temas (trabajando en su profesión).
Ingeniería y arte están ligadas, quizás la nuestra es también una forma de poesía. Guerra es un concepto ligado a ingeniería, hacer máquinas de guerra es hacer, aunque después éstas se usen para destruir. Hacer es el concepto esencial ligado a la ingeniería, hacer construcciones, hacer funcionar, hacer modificaciones...
En la Universidad, los ingenieros no hacemos y si hacemos quizás no logramos enseñar, por ello la imagen del ingeniero que transmitimos al alumno, a veces no es correcta.
En el hacer las pirámides de Egipto hubo ingenieros, los hubo antes, los hubo después. Pero en los últimos años la ingeniería se subdividió en especialidades, más y más especialidades. Indudablemente la especialización es importante, pero como tremendo especialista, no es fácil conseguir trabajo, sobre todo mientras no se tiene experiencia de trabajos previos.
La especialización producto de la gran actividad de este último siglo nos ahoga, nos limita la amplitud de miras, no abarcamos todos los aspectos de la obra. La prueba de esto, es que muchos nos sorprendemos cuando un colega, ingeniero en otra especialidad, nos habla en términos de nuestra especialidad... por que sorprendernos, esto es sano, aumenta nuestra mutua comprensión.
Vemos también ingenieros de una especialidad perfectamente adaptados al trabajo cumpliendo funciones de otra especialidad... de donde surge esta capacidad de adaptación ?. La especialización es importante en la vida del ingeniero, pero debe acompañar a la vida del profesional, como estudiante la especialización conduce probablemente a profesionales insatisfechos... quizás se sientan fracasados. La ingeniería de hoy requiere el auxilio de otras profesiones para seguir avanzando, doctores en física, en matemáticas, que trabajen a la par de los ingenieros en ciencia aplicada, no en ciencia pura. El ambiente cambia y es muy importante la capacidad de adaptación, la especialización en pocos años puede dejarnos descolocados. Mucho más importante que el esfuerzo de especialización, y mucho más rendidor, es el esfuerzo adaptación.
Nuestra Universidad hoy, mirando al futuro, debe pensar en readaptación, reeducación, especializaciones momentáneas circunstanciales ligadas a actividades locales, a problemas que deben resolverse in situ. Esta actitud, también debe nacer en las empresas, dar el tiempo necesario para estudiar la mejor forma de resolver el problema, plantear éste antes de trabajar... y no después.
Se prevé que un hombre en su vida de trabajo debe readaptarse cada 5 o 10 años... y este es un problema que debe resolverse, reeducación, readaptación... el ambiente cambia... el hombre debe cambiar con él. Volvamos a la esencia de la ingeniería, de la conversación surge que esta es una actividad básicamente relacionada con las obras, su concepción, su nacimiento, su funcionamiento, su aprovechamiento, y cuando necesario su destrucción. Observamos que muchos de estos trabajos requieren ingenieros suficientemente alejados de los detalles, que logren ver globalmente la obra, sepan tocar en el momento oportuno al especialista que está haciendo infinito de cero, y lo vuelvan a la realidad, que logren tomar decisiones oportunas en los momentos adecuados.
LA DOCUMENTACION DE INGENIERIA
Las obras para poder transformarse en realidad requieren que el pensamiento del ingeniero que las concibe, contenido en su mente, adopte una forma transmisible. Todavía la forma más utilizada para transmitir el pensamiento del ingeniero es el papel... por cuanto tiempo más ?.
Llamamos a este pensamiento transmisible documentación, planos, memorias, planillas, "papeles" en general, que muestran que y como debe hacerse para que la obra sea realidad. Papeles que deben estar correctamente realizados, ser comprensibles, claros, estar adecuadamente coordinados entre si, ser coherentes para que no produzcan dudas, no generen errores... El papel requerido por una obra actual, en la que intervienen varias especialidades, es una cantidad enorme... una obrita cualquiera son miles de planos y hojas escritas que cumplen funciones de distinto tipo que van desde la venta... hasta el mantenimiento... por cierto posibilitando la construcción. Distintas personas, de distintas especialidades trabajan ennegreciendo esa montaña de papel.
Hay distintas personas, de distintas especialidades, que piensan en modo distinto, con distintos intereses, que persiguen un único objetivo final, la realización de la obra, y su coordinación está articulada sobre los documentos... los papeles. La tarea de coordinar estos esfuerzos no parece fácil y la dificultad se hace crítica cuando la etapa de realización de la obra se aproxima, cuando lo que hoy se dibuja, mañana se construye, y un error de dibujo puede significar una demolición. El trabajo deber ser programado, y coordinado, la buena programación permite el avance correcto de la obra, el cumplimiento de los plazos, y viceversa los errores por lo menos significan trabajo inútil, horas de trabajo derrochadas.
Una obra significa miles de horas hombre y nuestro año de trabajo son solo 2000 horas, y esta es parte importante de nuestra vida (y exigimos su respeto... creemos que lo merece). La programación tiende al buen uso de los recursos de que se dispone y este concepto no solo es válido para la ingeniería.
EL CALCULO
Muchos tienen la imagen del ingeniero calculando, regla de cálculo, libros, papeles, fórmulas. Como es que el ingeniero concibe, pergenia su obra ? El proceso de creación no es producto del cálculo... el ingeniero no necesita esencialmente calcular, la mayoría de los problemas se resuelven con intuición y coraje. Leonardo da Vinci, Miguel Angel Buonarotti, Filippo Brunelleschi, no eran calculistas, sus obras geniales, construidas o no, son consideradas obras de ingeniería, así han llegado a nosotros nadie duda de sus méritos, hoy un ejército de ingenieros calculándolas solo lograría demostrar que es lógico que mantengan en pié... quizás podría prever cuando se derrumbarán.
La imagen del ingeniero calculando, es una imagen errada, el ingeniero diseña, resuelve interferencias, toma decisiones, prevé situaciones, resuelve problemas... intuye... a veces la intuición no alcanza, no confía en su intuición, no tiene suficiente experiencia... entonces calcula. En ciertas obras de ingeniería el cálculo sirve para desarrollar un documento cuyo objetivo es deslindar responsabilidades entre quién proyecta y quién construye. El ingeniero necesita calcular para verificar que sus ideas son construibles, para trasladar su saber de una construcción a otra, para conseguir aprovechar mejor los cada vez más escasos recursos, para lograr optimizar, para mejorar, para ubicar los puntos críticos... calcular por calcular no es trabajo de ingeniero... el ingeniero no calcula inútilmente, solo calcula lo que necesita.
El transferir la tarea de cálculo a otro, permite al ingeniero apartarse del problema para juzgar los resultados, decidir si los acepta, o fijar nuevas condiciones para rehacer el trabajo. Para poder decidir bien, se requiere suficiente síntesis, pocos datos esenciales, acertar con los importantes, no excluir aspectos de peso. El ingeniero pide síntesis y toma decisiones... eventualmente se podrán lograr justificar las decisiones erróneas... El ingeniero no necesita calcular... pero trabaja frecuentemente con los resultados de cálculos.
LAS COMPUTADORAS
Me recibí de Ingeniero en las postrimerías del reinado de las reglas de cálculo, comenzaban a difundirse las computadoras, aparecieron las calculadoras electrónicas, las computadoras de mesa, los costos bajaron en modo sorprendente, las prestaciones subieron en modo asombroso. El cálculo analógico fue rápidamente sustituido por el cálculo digital.
Mi vida profesional comenzó con calculadoras electromecánicas y regla de cálculo, repetir un cálculo era una penitencia. Un día un compañero de trabajo me mostró lo fácil que era lograr que una computadora de mesa ejecutara instrucciones, fue esa computadora que me enseñó computación, mis programas aunque útiles eras oscuros y difíciles de seguir aún para mi que los había hecho.
Sentía la importancia de la computación, y la gran importancia que debían tener ciertas cosas que no lograba distinguir claramente. Entré en contacto con otras computadoras de mesa, me hice hábil en programar en lenguajes próximos al lenguaje de máquina, desarrollé nuevas mañas y artilugios para resolver mis problemas.
En la Universidad, y luego en otros trabajos entré en contacto con las grandes máquinas y comencé a hacer esfuerzos para aprender a usar lenguajes de computación. Un compañero de trabajo que en la Universidad me ayudaba a hacer programas que requería mi tarea, comenzó a hacerme recorrer los maravillosos caminos de la programación.
Comencé a sentir con claridad aquellas cosas que en el pasado intuía pero no lograba entender, no lograba ver. La razón quizás esté en la frase del principito de Antoine de Sanit Exupery "lo esencial es invisible a los ojos"... algunas cosas solo se ven con el corazón, estas de las que estamos hablando solo se "ven" con la mente. Ese fue el momento culminante, comprendí que todo lo que sabia lo podía "enseñar" a la computadora, en forma sistemática, y el producto de esas enseñanzas me permitiría avanzar más y más... inició así el gusto por el vértigo en estas cosas.
Observamos el avance de la computación a pasos agigantados, un avance arrollador que en breve tiempo dejaba obsoletas máquinas que ayer eran la última palabra. Asistimos hoy a la difusión de máquinas accesibles al hombre cualquiera, máquinas con capacidad y posibilidades que algunos años atrás casi no se hubiesen soñado para las Universidades.
Si pensamos en una casa moderna, encontramos, televisor, teléfono, grabador, amplificador, contestador automático, máquina de escribir, videocassetera... el valor de una computadora queda totalmente disimulado, no así su utilidad, ella puede hacer acciones más inteligentes que los otros aparatos... y los puede coordinar... En algunos países ya el teléfono está combinado con una terminal de computadora para consultar la guía, leer el diario, los horarios de trenes, aviones, y conectarse con el centro de cálculo de la Universidad para hacer los trabajos prácticos desde la casa...
Años atrás nos regalaban una regla de cálculo, hoy una calculadora, mañana seguramente calculadoras programables, máquinas que costaban 100000 dólares hoy cuestan 1000, mañana 100... llegaremos al cero absoluto ? Que nos aguarda en el futuro... para no ser arrollados por estas nuevas técnicas debemos adaptarnos rápidamente a ellas, solo así lograremos seguir ejerciendo nuestra profesión.
Admitido que la computadora esta cerca nuestro, hay que aprender a usarla. Gutemberg con la imprenta dividió la humanidad en los que sabían leer y sacar provecho de su invento, y los analfabetos... casi rechazados. La computadora está dividiendo a la humanidad en los "nuevos lectores" y los "analfabetos del siglo XXI". Ojo entendamos bien, usar las computadoras como ayer era leer... hoy la computadora es una especie de nuevo libro, y hablamos de leer y no de escribir literatura, hablamos de utilizar los programas y no de saberlos hacer. Se le pueden sacar enormes ventajas del uso de la computadora, recibir muchos beneficios, sin necesidad de penetrar en ella.
Muchos ven la computadora como un monstruo, y no es así... al menos en principio... es un autómata que conoce ciertas acciones elementales, algunas a nosotros nos pueden parecer acciones complejas, pero para la computadora son acciones simples.
Un sujeto es capaz de realizar acciones, se dice que el sujeto tiene un conjunto de acciones no vacío. Una acción es un evento que se cumple en un lapso, y que produce un resultado previsto y bien determinado. Las acciones que este sujeto es capaz de realizar se califican de acciones simples, el sujeto no sabe realizar acciones complejas, las desconoce, denominamos autómata a este sujeto. Existe un sujeto superior que describe la acción compleja como sucesión (conjunto ordenado) de acciones simples. La acción compleja que puede ser descompuesta en un número finito de acciones simples se llama proceso. Es necesario que el sujeto superior efectúe la descripción de esta sucesión, organizando así la tarea, la actividad, el sujeto inferior aprende a hacer la acción compleja.
La acción compleja se ha transformado en acción simple. El sujeto inferior es la computadora, el superior es el hombre, la acción compleja es el programa... La computadora es un autómata, que reduce toda la información, datos y procedimientos, a sucesión de números... unos y ceros... para un hombre entender una larga secuencia de unos y ceros... es casi imposible... algunos logran entender algo y los admiramos (quizás con sorna burlándonos de ellos).
LOS LENGUAJES
El primer esfuerzo que se hizo para comunicarse con las máquinas fue desarrollar lenguajes menos absurdos, más sintéticos, en lugar de 0 y 1, usar números octales o hexadecimales... un código numérico... para quién hace el programa la sucesión de grupos de tres cifras tiene un significado comprensible... salvo después de tres meses de vacaciones. El esfuerzo de disponer lenguajes más próximos al humano inició la etapa de los lenguajes de alto nivel. Supóngase que existe una máquina ideal hecha a la medida del hombre, capaz de entenderlo, el programa aplicado a esta máquina partiendo de los datos, dé resultados correctos.
Se tiene en cambio una máquina real con un lenguaje primitivo; se desarrolla un programa traductor (compilador) que tomando el programa escrito en lenguaje de alto nivel lo transforma en un programa escrito en el lenguaje directamente comprensible a la computadora. La máquina real se ha transformado en ideal... la traducción puede hacerse sobre todo el programa, generando un módulo ejecutable, o traduciendo renglón por renglón en lo que se llama modalidad interprete. La modalidad interprete es particularmente útil para enseñar ya que el programa avanza hasta encontrar un error (si lo hay).
Nació así la programación "experimental" en cuanto se sabe "decir" dos palabras a la computadora se empieza a dialogar con ella, esto es muy útil para tomar confianza, y darse cuenta que uno puede agarrar la computadora como los libros y esta no muerde (pero puede destruir un disquete...). Pero, esta forma de aprender es una mala forma de aprendizaje porque genera mañas... se usan artilugios... otros no comprenden lo que uno hace, uno mismo, meses después no entiende lo que hizo...
Volvamos al autómata, este aprende a ejecutar la tarea que se le describe con un lenguaje codificado que él comprende. Esta tarea o programa puede describirse en un lenguaje superior, de nivel más alto, más humano. Se usa la palabra algoritmo (con el significado de receta) para indicar una ley que gobierna una entera clase de procesos de elaboración y control de datos. La descripción de acciones simples es el algoritmo que conduce a la solución del problema. El problema se describe en forma algebraica con un algoritmo, y este codificado se convierte en programa. Computadora es una calculadora con capacidad de almacenamiento de programas. El programa está formado por instrucciones, sentencias, que deben ser comprendidas unívocamente por el autómata.
El lenguaje de programación debe estar definido de modo suficientemente preciso para que el autómata lo interprete, un programa de computadora llega a un detalle de precisión formal que sorprende (y molesta) a quién se inicia. El lenguaje obedece a reglas muy rígidas, las razones que obligan a esto son las limitadas instrucciones que el autómata reconoce y ejecuta con obediencia absoluta sin aplicar ningún sentido critico. Los que se inician en computación se disgustan a veces por este comportamiento servil de la computadora, esta es una cualidad positiva de la computadora y con el tiempo se la aprecia, esta cualidad no puede (ni debe) pretenderse de los seres humanos.
Un programa escrito con lenguaje de alto nivel permite estilo... como una obra literaria... pero al hacer un programa se pueden utilizar distintas instrucciones y lograr el mismo efecto, se observa que algunas instrucciones permiten un pensamiento más ordenado, más claro que otras. Algo análogo a lo que ocurre con los idiomas, algunos permiten explicar mejor que otros ciertas cosas, son más adecuados para profundizar ciertos temas.
Por encima del lenguaje formal, hay entonces una etapa aún más importante que es el lenguaje humano, en el que expresamos nuestro pensamiento. Algunas formas de organizar los pensamientos permiten más facilidad de comprensión, más claridad en la transmisión de la idea al lenguaje formal. La discusión de las mejores formas de pensar generó nuevos lenguajes de computadora, y produjo la aparición de nuevas instrucciones en los ya existentes, incrementándose así la torre de Babel (maldición bíblica que justifica nuestra incomprensión mutua).
Lo importante para nuestro ingeniero es pensar bien, y no ponerse a escribir el programa, debe pensar bien y explicar en palabras claras a los hombres, como desea desarrollar su proceso de cálculo. El entusiasmo, el apresuramiento por lograr tener algo que calcule hace que difícilmente uno respete esta modalidad de actuar.
USO DE LA COMPUTADORA
El esfuerzo que se realiza para plantear y resolver un problema de ingeniería puede medirse en tiempo. Esta es una forma muy común de medir el trabajo de ingeniería, y no solo este, pero siendo quizás justa para las tareas manuales es esencialmente injusta para las tareas ligadas a la mente; al pensamiento. Si se intenta resolver el problema en modo, digamos convencional una parte del tiempo estará dedicada a reconocer el problema e individualizar los datos, la otra a fijar hipótesis simplificativas y plantear, una gran parte del tiempo estará destinada a hacer cuentas y más cuentas...
A la hora de sacar conclusiones generalmente se estará cansado de hacer cuentas, no es esta la mejor situación para quién desea coronar un trabajo. El interés por las distintas etapas será variable y calificado profesionalmente será máximo para datos, resultados, hipótesis... nulo para hacer cuentas... un ingeniero no tiene que tener interés profesional en hacer simplemente cuentas...
Supóngase que se dispone del programa que hace exactamente los cálculos que necesitamos, preparamos los datos, procesamos en la computadora, obtenemos los resultados. Todo el tiempo lo podemos dedicar a analizar datos y resultados, además si se nos ocurre una mejora... rehacer el trabajo no es repetir una pesada tarea de cálculo. La primera vez que hacemos un trabajo, hacemos una inversión... cuesta más... la ganancia la tenemos en la repetición. Fácilmente podemos realizar sucesivas iteraciones que nos conduzcan a mejorar la solución, el camino a la optimización es fácil, repetir algo cuesta muy poco.
Por otra parte si en el ínterin nos cambiaran el programa por otro que resuelve el mismo problema con otro método, manteniendo transparencia de datos y resultados ni nos daríamos cuenta. Este es otro concepto importantísimo: el programa en si ha dejado de ser el centro, no interesa como lo hace, sino solo que hace, porqué se hace, digamos con otras palabras que ya no interesa el método, solo los resultados.
Debemos preparar a los jóvenes a que se hagan estas preguntas que son realmente las importantes, que y porqué. El como está en el programa, y si a uno le interesa el como, le interesa la programación y no la ingeniería, al menos en ese momento y para ese problema. Al usar así los programas se debe tener presente que los resultados que se obtienen de una computadora son tan malos como el peor de los datos que en ella se introduce... la rapidez con que pueden obtenerse resultados no sirve cuando atropelladamente se aportan datos equivocados... esta es amarga experiencia.
Experiencia es no cometer dos veces el mismo error aún así uno puede aprender equivocándose ya que el error en la computadora no trae consecuencias, que en cambio en un experimento, aún en un modelo (físico), pueden significar destrucción. El poder repetir cálculos permite formar experiencia, la computadora nos permite hacer enorme experiencia en tiempos muy breves.
Un colega que enseña cálculo de máquinas eléctricas utiliza los programas de cálculo que con él hemos desarrollado, los alumnos en poco tiempo se hacen una experiencia comparable a haber estado en una real oficina de proyectos. Así hemos ido poniendo a disposición de los alumnos distintos programas de cálculo para materias de los cursos de nuestra especialidad (Instalaciones Eléctricas, Sistemas de Potencia, Construcción de Máquinas Eléctricas).
Algunos colegas dudan de la conveniencia de dar acceso a los alumnos a estas modalidades de trabajo, a estas facilidades, juzgan poco formativa la tarea así desarrollada. Yo no estoy convencido del éxito, este depende de cada alumno en particular, pero es la forma de trabajar de hoy... y el alumno convertido en colega deberá comenzar a trabajar así... Este modo de trabajar se ha ido difundiendo en las oficinas de ingeniería, con programas comerciales o desarrollados en las mismas oficinas, se ejecutan las tareas de cálculo. Pero además las computadoras se usan para procesamiento de palabra, tratamiento de textos... escribir un informe, una planilla...
El informe pasa en un disquete de la máquina en que la secretaria lo escribió, a la máquina en que el ingeniero lo lee y corrige... y luego vuelve para su impresión a papel y distribución. Ya ha comenzado a circular el disquete como portador de información, comienza a declinar el papel... al menos como borrador. En algunas oficinas computadoras conectadas en red, con correo permiten difundir la información sin papel... los papeles no pueden perderse, no existen más. Las Bases de Datos accesibles permiten plantear el trabajo en nuevas modalidades.
Hemos visto la importancia de los datos en la resolución de un problema, datos, programa de cálculo, resultados, el método propuesto nos ha hecho prestar toda la atención a solo los componentes extremos, datos, resultados. Cuando reiteradamente aplicamos distintos programas sobre los mismos datos, nos preguntamos por que los datos no residen en la máquina en forma que no exijan manipulaciones para que los distintos programas los utilicen.
Imaginemos una enorme tabla, contenida en la computadora, en la que cargamos datos iniciales, y hacemos procesos de cálculo, y extraemos informes oportunos en los distintos momentos del desarrollo del trabajo. Todas las acciones pueden estar diseñadas antes de empezar a hacer el trabajo... además cualquiera que sepa ejecutar las acciones adecuadas puede llevar adelante el trabajo en tiempos breves. Coherencia y corrección deben estar garantizadas por la metodología de trabajo y los programas, que pueden probarse y comprobarse antes de iniciar el trabajo.
Errores puede haber, pero ciertos errores serán coherentes, estarán en todos los lugares, quizás culpa de un programa... lo importante ya no es ocultarlos porque corregirlos es relativamente fácil. La base de datos es mas que una simple tabla, imaginemos los catálogos que normalmente utilizamos para seleccionar materiales, y distintas tablas (bidimensionables o de mas dimensiones) que contienen información especifica de nuestro proyecto.
El proyecto, sus documentos necesarios para las distintas acciones de avance, se obtienen por consultas a la base de datos, inicialmente, para que no se note mucho el cambio se generan todos los documentos equivalentes a las modalidades tradicionales.
Se comienza a proponer entregar como documento la base de datos, en un disquete... la consulta la hace no quién elabora la información, sino quién requiere el documento. Las bases de datos ofrecen nuevas formas de transmisión de información nuevas formas de acceder a la información a cada uno de los interesados, y en particular al usuario final.
Los cálculos de verificación requieren datos, estos se encuentran disponibles en las bases de datos, y son fuente de los valores que sirven de base a distintos cálculos. Se generan así distintos informes de resultados de cálculos particulares, verificaciones que se pueden prolongar durante el uso de la obra que se proyecta.
Los cálculos son siempre comparables, la fuente de datos es siempre la misma , los datos están siempre validados. Mucha información se genera como gráficos, dibujos, también estos se realizan en la computadora, se dibuja un esquema, y puede leerse... esto es particularmente interesante para describir topología. Por lectura del plano mediante un programa es posible generar datos que alimentan programas que requieren la topología.
Los resultados de una ejecución a veces deben ser volcados a un gráfico, otros programas deben generar un gráfico, la interacción gráfica es hoy ya muy importante, los textos se traducen a gráficos, con gráficos se generan textos.
La organización de los planos esta sufriendo importantes cambios. Se organizan los dibujos en otra forma, un dibujo en rigor contiene distintos niveles de información, cada nivel, adecuadamente organizado incluye solo información de cierto tipo. Cuando el "dibujo" se muestra, se activan algunos niveles a fin de presentar lo que es de interés, esto permite controlar interferencias, coordinar distintas especialidades, se pueden ver fundaciones, paredes, instalaciones, etc... y se detectan relaciones.
Partiendo de esta "base de datos" se generan los planos tradicionales, pero se trabaja en una forma no tan "tradicional". Cada especialista trabaja sobre su nivel, y dispone en otros niveles, de información de las otras especialidades que puede (y debe) ser actualizada permanentemente. Pero hay más, la representación no tiene por que ser plana, en la computadora se puede construir un modelo tridimensional de la obra, este modelo puede verse en pantalla, rotarse, observar sus detalles.
Su construcción simula la obra verdadera, el diseño se ha transformado en una construcción donde hacer y deshacer es muy fácil. Se fabrican los cuerpos que representan las partes se ubican partes en sus posiciones, se simula realmente la construcción.
Los planos se obtienen por proyección y corte de esta construcción. El modelo trimensional es una representación de una base de datos que contiene la geometría del modelo y además puede incluir datos de las partes del modelo. En el modelo se computan los elementos, los materiales, se estudian condiciones de montaje.
Determinados programas por lectura del modelo generan las listas de materiales, sus cómputos. El modelo puede generar "fotografías" en perspectiva, o representaciones axonométricas. La información disponible permite generar la documentación tradicional, o bien puede ser entregada toda la base de datos para consulta...
También pueden construirse modelos dinámicos, que respeten las leyes físicas, se puede simular la realidad, se puede acelerar el tiempo, se puede representar cualquier ficción... Fenómenos complejos se pueden repetir más veces, hacer mediciones, controlar funcionamientos... simular en forma matemática complejos fenómenos físicos, y observarlos como si ocurrieran. La simulación es una herramienta poderosísima para evaluar, comprobar, estudiar mejoras, enseñar.
CONCLUSION
Conclusión de esta exposición es el futuro, años atrás alguien nos describía una oficina de ingeniería del futuro como una mesa, no más cajones, no más libros, no más papeles, una pantalla, un teclado.
La conexión con el sistema de cómputos permite aportar datos, hacer procesos de cálculo, buscar resultados, preparar informes, dar órdenes... hacer todo lo que entendemos se hace en el trabajo de ingeniería. Debemos prepararnos a esto, generando en el ambiente de estudio estos modos de pensar y trabajar... el futuro ya está encima nuestro.
Esta actividad, de nuestro futuro inmediato debemos prepararla en nuestro ambiente de estudio, debemos hacer aquí los ensayos del mañana. Debemos generar nueva documentación de trabajo, inventar proyectos, el momento es oportuno, nuestra mano de obra hoy cuesta poco, hoy hay poco que hacer, entonces hoy se puede soñar mucho, nos podemos preparar hoy en forma excelente para un mañana que será más activo si nos preparamos bien, y no podrá ser si no nos preparamos.
Estos proyectos exigen colaboración interdisciplinaria, algunos en su especialidad de ingeniería, otros en su especialidad de informática uniendo fuerzas podemos hacer cosas muy interesantes. Hay que hacer proyectos pequeños, hacer pequeños proyectos de evolución de los proyectos pequeños, construir así proyectos que sigan siendo pequeños y que parezcan grandes.