Existen muchos tipos de computadoras. Los ejemplos más claros son los ordenadores de sobremesa, los portátiles o los smartphones. Sin embargo, no son los únicos. Existen más y más tipos de ordenadores que, siendo más modernos y/o más sofisticados, es conveniente que conozcas. Por eso, en este post hablaremos de ellos, incluyendo las computadoras cuánticas, la computación en la nube, las computadoras distribuidas, entre otros. ¿Empezamos?

Resumen del artículo Tipos de Computadoras

Por si acaso no te leíste el primer artículo, te escribo un breve resumen. En él, exploramos la definición de un computador y los distintos tipos que existen, desde supercomputadoras hasta microcomputadoras y sistemas embebidos. Hablamos también que un computador debe ser capaz de permitir la entrada, procesamiento, almacenamiento y salida de datos. También analizamos los diferentes tipos de computadores según su tamaño y función. Destacamos las supercomputadoras por su capacidad de procesar grandes volúmenes de datos, las microcomputadoras por su uso cotidiano, y los sistemas embebidos por su integración en dispositivos específicos. Por si no te acuerdas o no lo encuentras, lo tienes aquí (http://naukabits.com/tipos-de-computadoras). Ahora sí, empezamos con el artículo de hoy.

Todo el mundo conoce, en mayor o menos medida, los ordenadores actuales incluyendo dispositivos de menor tamaño como los smartphones, las tablets y los laptops. Todos estos tipos de computadoras se basan en la Computación Clásica, basada en bits, es decir, en señales eléctricas de alto voltaje (representadas como 1) y de bajo voltaje (representadas como 0).

Sin embargo, un nuevo tipo de computación, en su mayor parte aún en desarrollo, está siendo cada vez más utilizada por universidades, centros de datos y grandes compañías. Se trata de la computación cuántica. A diferencia de los computadores clásicos, los cuánticos utilizan qubits en vez de bits. De esta forma, siguiendo las leyes de la Mecánica Cuántica, pueden representar los valores 0, 1 o ambos simultáneamente (a la vez). Es cómo la historia del gato de Schrödinger (si no la has leído nunca, te recomiendo este vídeo de DateUnVlog donde lo explican muy bien). Estas computadoras, prometen revolucionar campos como la criptografía, la simulación de sistemas moleculares para el diseño de nuevos medicamentos y la resolución y optimización de problemas complejos en tiempo récord. Actualmente, empresas como Google, IBM y D-Wave están liderando el camino. Han desarrollado prototipos y computadoras ya existentes que, aunque aún limitados, han mostrado un potencial immenso para resolver problemas. Estos problemas son mucho más complejos que los que se resuelven en un ordenador convencional. Además, tardarían años en resolverse usando el mejor ordenador clásico, en horas.

Estos sistemas son completamente diferentes a lo que acostumbrados a llamar ordenador. En un ordenador habitual todos los componentes de hardware se encuentran dentro del mismo equipo, ya sea memoria, placa base, procesador o almacenamiento, entre otros. Sin embargo, en los sistemas de computación en la nube, el hardware no se encuentra localizado, sino deslocalizado,. Esto significa que está situado en un servidor al cual se puede acceder mediante el uso de Internet. Así, los usuarios de este tipo de computación pueden realizar sus tareas tal y como lo harían en su equipo pero usando un hardware externo, situado quién sabe dónde.

Este sistema ofrece una serie de ventajas para los usuarios y las compañías:

• La escalabilidad es instantánea. Esto indica que, la compañia adquiere (previo pago) una capacidad de hardware en la nube para ser utilizada por sus empleados. Sin embargo, hacer un upgrade para tener más capacidad de procesamiento es tan sencillo como contactar con el proveedor de servicios y aumentar la tarifa. Cuanto más azucar, más dulce.
• Los costes de infraestructura se reducen. La empresa no va a tener que costear el hardware (y los costes de implementación del mismo) en la empresa, ya que va a estar en un servidor externo.
• Los usuarios pueden acceder a los datos y software en la nube desde cualquier parte del planeta con conexión a Internet y a cualquier hora. Esto fomenta el teletrabajo y, con ello, la conciliación familiar.

Este sistema es utilizado por empresas y empleados para dos grandes tipos de usos:

• El almacenamiento de datos, archivos y copias de seguridad en la nube
• Uso de aplicaciones más complejas como Inteligencia Artificial y análisis de Big Data.

Tipos de Computadoras Distribuidas

Las computadoras distribuidas representan otro tipo de computadoras diferente al que estamos acostumbrados. Cuando hablamos de ordenador o computador, pensamos en un equipo solo que realiza todas las tareas que le pedimos y, en parte, es cierto, pero no siempre. Los sistemas de computación distribuida no utilizan un ordenador, sino un conjunto de ordenadores (también se llama cluster en inglés) conectados entre sí. Estos ordenadores colaboran entre ellos para resolver un problema que, bien es difícil de resolver usando un ordenador sólo, bien requeriría tanto tiempo en hacerlo que es impracticable. Por eso, los sistemas distribuidos contienen diferentes ordenadores (pueden estar ubicados en diferentes localizaciones) que se conectan entre sí para trabajar juntos en la resolución de uno (o varios) problemas.

Aunque existen muchos ejemplos donde se aplican, el uso más reconocido actualmente es el de Blockchain, la cadena de bloques, que es la tecnología que soporta la creación y transacciones de criptomonedas mediante Internet.

Sistemas Ciberfísicos

Los sistemas ciberfísicos son otros sistemas diferentes que combinan capacidades de computación, comunicación y control con componentes físicos, creando una integración estrecha entre el mundo digital y el físico. La definición queda un poco extraña, pero básicamente se puede resumir en hacer que un aparato físico tenga “capacidades” de control y comunicación dentro de un sistema. Truco: cuando hablemos de sistemas ciberfísicos piensa en un robot.

Estos sistemas seutilizan en una variedad de sectores, desde la automatización industrial (con robots y maquinaria controlada por software) hasta vehículos autónomos y sistemas avanzados de salud.

• Automóviles Autónomos. Vehículos que combinan sensores físicos con algoritmos de inteligencia artificial para navegar de manera segura.
• Smart Grids. Redes eléctricas que utilizan sistemas ciberfísicos para optimizar la distribución y el consumo de energía.

Inteligencia Artificial y Computación Cognitiva

Antes de ver qué son los sistemas de computación cognitiva, es necesario que definamos qué es la Inteligencia Artificial. La IA está formada por algoritmos que permiten a los computadores realizar tareas que normalmente requieren inteligencia humana. Como ejemplo, el reconocimiento de voz, la toma de decisiones y el aprendizaje. A partir de esta definición podemos entrar de lleno en entender qué es la computación cognitiva.

Ésta es un campo emergente que va un paso más allá, buscando crear sistemas que no solo procesen datos, sino que también puedan comprender, razonar y aprender de manera similar a un ser humano. Algunos ejemplos ya consagrados de estos sistemas son los asistentes virtuales Siri y Alexa, que ya han inundado nuestros hogares con sus capacidades de ofrecernos respuestas a nuestras preguntas, usando la voz. Sin embargo, dentro de no mucho tiempo veremos que este tipo de computación se aplica a la resolución de diagnósticos médicos avanzados y robots completamente autónomos que sean capaces de aprender del entorno que les rodea y ofrecer una respuesta casi instantánea (y siempre acertada) a los problemas que se vayan encontrando.

Conclusión sobre los tipos de computadoras

La computación no es estática; evoluciona continuamente, adaptándose a las nuevas demandas y desafíos. Desde las supercomputadoras que dominan el procesamiento masivo de datos hasta los sistemas embebidos que controlan dispositivos cotidianos, cada tipo de computadora cumple un papel crucial en la estructura digital de nuestra sociedad. Con la llegada de tecnologías como la computación cuántica, la inteligencia artificial y los sistemas ciberfísicos, estamos a punto de ver una transformación aún más profunda en cómo interactuamos con el mundo digital.