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1SISTEMAS& TELEMÁTICA

Propuesta de un método para el diseñoy modelado de una bodega de datos 13José Hernando Bahamón L.

Aplicación de modelos markovianos en sistemasde comunicación móvil celular GSM900 37Alex A. Monclou S.Javier D. Mantilla F.Andrés Navarro C.Rafael Camerano F.

Una aproximación topológica al diseño modularen ingeniería de software 57Luis Eduardo Múnera Salazar

¿Una comparación entre Java y .Net? 75Luz Elena Jiménez

La noción de ambivalenciade la técnica en Jacques Ellul 91Andrés Felipe Peralta

Panorama y tendencias de la telemáticaen salud, hablando de Telemedicina 107Jorge Alberto Vélez B.

2 SISTEMAS& TELEMÁTICA


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EL EDITOR


Propuesta de un método para el diseñoy modelado de una bodega de datos

José Hernando Bahamón L.Universidad Icesi

[email protected]

RESUMENEl desarrollo de los Sistemas de In-formación Gerencial basados en tec-nologías de Data Warehouse y Herra-mientas Olap, es relativamente re-ciente y, por lo tanto, no existe unapropuesta metodológica universal-mente válida y aceptada como tal, porla comunidad académica.

El presente artículo expone una pro-puesta metodológica para la realiza-ción del diseño de una bodega de da-tos, que utiliza como eje articuladorla identificación de las necesidades deinformación por parte de la gerencia,para el soporte de los procesos de con-trol y de toma de decisiones.

El método propuesto está compuestode ocho pasos agrupados en tres fa-

ses. La primera fase comprende laidentificación de las necesidades deinformación gerencial, desde la pers-pectiva del negocio. La segunda fasecomprende todas las actividades re-lacionadas con la elaboración de unmodelo lógico-conceptual de la estruc-tura de la bodega de datos. La terce-ra fase incluye los pasos para reali-zar el diseño físico de la estructurade la bodega de datos.

PALABRAS CLAVESBodegas de datos, método de diseñode la estructura de una bodega dedatos.

ABSTRACTThe development of Management In-formation Systems based on Ware-

Fecha de recepción: 15-4-2003 Fecha de aceptación: 25-8-2003


house Data technologies and Olaptools is relatively new. Therefore, the-re is no valid methodological appro-ach that is generally accepted as suchby the academic community.

This article presents a methodologi-cal approach to the design of a datawarehouse using the identification ofmanagement information require-ments as a shaft that supports thecontrol and decision-making proces-ses. The suggested approach consistsof eight steps grouped in three diffe-rent stages. The first stage encompas-ses the identification of management

information requirements from a bu-siness perspective. The second onedeals with all the activities associa-ted with the preparation of a logicalconceptual model for the data ware-house structure, and the third stageincludes the steps to make the phy-sical design of the data warehousestructure.

KEY WORDSData warehouses, approach to thedesign of a data warehouse struc-ture.

Clasificación: A


INTRODUCCIÓNEl desarrollo de los Sistemas de In-formación Gerencial basados en tec-nologías de Data Warehouse y herra-mientas Olap, es relativamente re-ciente y, por lo tanto, no existe unapropuesta metodológica universal-mente válida y aceptada como tal, porla comunidad académica.

Entre las propuestas más conocidasestán: 1. Ralph Kimball,1 con un es-quema centrado en la identificaciónde los procesos de la empresa, comoelemento clave para la definición dela estructura de variables y dimen-siones; 2. W.H. Inmon,2 con un esque-ma que parte de la construcción delmodelo de datos corporativos, elabo-rado al más alto nivel de abstracción,para luego derivar la estructura delmodelo de datos, para el diseño de labodega; 3. Golfarelli Matteo, MaioDario, Rizzi Stefano3 proponen unesquema que parte de los modelos E-R descriptivos de los sistemas tran-saccionales de la organización, paraluego derivar el modelo E-R de la es-tructura, para la bodega de datos.

En este artículo se presenta una pro-puesta de sistematización del proce-so de diseño de una bodega de datos,que se aparta de los esquemas de di-seño referidos, y que utiliza como ejearticulador, la identificación de la in-formación gerencial, para el soportede los procesos de control y de tomade decisiones en los niveles directi-vos de la organización.

MÉTODO PROPUESTOEl método de diseño propuesto estácentrado en la identificación de lainformación clave y relevante para so-portar los procesos de dirección y detoma de decisiones dentro de la orga-nización. Este método utiliza, comopunto de partida, la identificación yel modelado de: qué es lo que elnegocio está tratando de alcan-zar, para luego elaborar una estruc-tura que apoye el proceso de gestiónhacia el logro de las metas definidas.

Una vez que la información clave deapoyo a los procesos de gestión y con-trol de la organización ha sido iden-tificada, se inicia la elaboración delmodelo lógico-conceptual de la estruc-tura de la bodega de datos, que so-portará las consultas y la exploraciónde los datos, a partir de los cuales seconstruirán los indicadores de gestiónrequeridos por los niveles directivosde la organización.

Para darle un orden a este procesosistémico de diseño, los pasos delmétodo propuesto, tal como se presen-tan en la Figura 1, se han agrupadoen las siguientes fases:

• Fase 1: Identificación de las ne-cesidades de información geren-cial, desde la perspectiva del ne-gocio.

• Fase 2: Elaboración del modelo ló-gico-conceptual de la estructurade la bodega de datos.

1. Kimball R. The Data Warehouse Toolkit. John Wiley & Sons, 1996.

2. Inmon W.H. Building The Data Warehouse. QED Press / John Wiley & Sons, 1992.

3. Golfarelli M., Maio D., Rizzi S. Conceptual Design of Data Warehouse From E/R Schemes.http//www.csr.unib.it/~golfare/db.html, 1998.


• Fase 3: Elaboración del modelo fí-sico de la bodega de datos.

Fase 1:Identificación de las necesidadesde información gerencial, desdela perspectiva del negocio.

La primera fase, a partir de la cualse realiza el proceso de diseño de laestructura para una bodega de datos,comprende la identificación de las ne-cesidades de información gerencial,lo que significa hacer explícitos losobjetivos y los factores claves de éxi-to de la organización, o de un áreadel negocio.

Es bastante común empezar este pro-ceso de identificación y modeladomediante entrevistas a los directivos,en las cuales la pregunta central es:

«¿Cuál es la información que deseaobtener del sistema de informacióngerencial?». Este enfoque puede resul-tar muy peligroso, si el directivo norealiza un proceso sistemático y orde-nado, para establecer sus necesidadesde información, en relación con sus ac-tividades de gestión y control.

Una forma ordenada y sistemáticapara realizar esta fase de identifica-ción de las necesidades de informa-ción, que soporte los procesos de ges-tión y control gerencial, es la aplica-ción del enfoque de sistemas, paraguiar el proceso de revisión o defini-ción de: 1. Los objetivos estratégicosdel negocio o del área; 2. Los factoresclave para el logro de los objetivos de-finidos y 3. Los indicadores de con-trol, tanto de los objetivos como de losfactores clave.4

4. Véase Bahamón José H. Construcción de indicadores de gestión bajo el enfoque de sistemas. S&T Revistade la Facultad de Ingeniería, Universidad Icesi. 2003.


Método para el diseño y modelado de una bodega de datos

Fase 1: Identificación de las necesidades de infor-mación gerencial, desde la perspectiva del negocio.

Fase 2: Elaboración del modelo lógico-conceptualde la estructura de la bodega de datos.

2.1. Definir las tablas de hechos o las variables de laestructura.

2.2. Identificar, para cada tabla de hechos, las dimen-siones que la referencian.

2.3. Establecer el nivel de granulación y los niveles deagregación.

2.4. Elaborar el diagrama en estrella que representala estructura de la bodega.

Fase 3: Elaboración del modelo físico de la bodegade datos.

3.1. Verificación y ajuste del modelo lógico.

3.2. Definición del esquema físico del almacenamien-to de las dimensiones y sus jerarquías.

3.3. Definición de los atributos que conforman lastablas de hechos.

Figura 1. Método para el diseño y modelado de una bodega.


Como resultado de esta fase, se ten-drá una visión del negocio y de la in-formación requerida para la direccióny el control gerencial, representadafundamentalmente por: Los objetivosdel negocio; los factores clave de éxi-to y, en especial, un conjunto de indi-cadores clave de la gestión.

Fase 2:Elaboración del modelo lógico-conceptual de la estructura de labodega.

En esta fase se elabora el modelo ló-gico de la estructura de la bodega, quesoportará las consultas, mediante lascuales se obtendrá la información re-querida por los niveles directivoscomo apoyo a sus procesos de gestióny de toma de decisiones.

La elaboración de este modelo lógicocomienza con los indicadores de ges-

tión (necesidades de información ge-rencial), identificados en la fase an-terior, y termina con la construcciónde una representación multidimen-sional de las variables que conformancada indicador. En esta representa-ción multidimensional, cada variablees modelada mediante un arreglo di-mensional (multidimensional) de cel-das, como se presenta en la Figura 2.

Para facilitar el proceso de elabora-ción del modelo lógico, se utiliza unarepresentación gráfica denominadadiagrama tipo estrella, donde el ele-mento central del esquema es la Va-riable o Tabla de Hechos («Fact»), lacual es referenciada por un conjuntode ejes, denominados Dimensiones, através de los cuales se seleccionan losvalores contenidos en la tabla de he-chos. En la Figura 3, se esquematizael modelo de un diagrama en estrella.


Figura 2. Vista multidimensional de una de las variables que conformanun indicador.

Figura 3. Diagrama en estrella de una estructura multidimensional.


Antes de presentar los pasos propues-tos por el método para la elaboracióndel modelo lógico, es pertinente pre-cisar algunos de los términos utiliza-dos en el método propuesto. En el

Cuadro 1 se presentan las definicio-nes adoptadas para los diferentesconceptos utilizados en el método pro-puesto.

Cuadro 1: Definición de conceptos básicos.

Una gráfica es una red de nodos interconectados.Una gráfica direccional es aquella en la cual la conexión entredos nodos tiene una dirección específica.Un modelo E-R puede ser considerado una gráfica direccional.

En una gráfica, una trayectoria acíclica es aquella que sólotiene una forma de recorrido (en un solo sentido).Una trayectoria cíclica es aquella que se puede recorrer en doso más secuencias diferentes.

Es la tabla central de la estructura de la bodega. Esta tablacontiene los datos de interés para el negocio, es decir, los valo-res para la construcción de los indicadores claves del negocio.

Técnicamente, la tabla de hechos es una entidad de intersec-ción cuya llave primaria está compuesta por la unión de losdominios de las diferentes dimensiones que la referencian.

Las dimensiones corresponden a los ejes con los cuales se cons-truye la vista multidimensional de la información clave del ne-gocio, almacenada en la tabla de hechos.

Las atributos almacenados en las dimensiones determinan lagranulación adoptada para el modelo.

Las dimensiones pueden ser:

– Propias: Cuando el conjunto de entidades que conformanla dimensión se encuentran unidas a la tabla de hechos, enuna trayectoria acíclica.

– Impropias: Cuando el conjunto de entidades que confor-man la dimensión se encuentran unidas a la tabla de he-chos, en una trayectoria cíclica.

– De Información: Cuando los atributos contenidos en ladimensión definen qué tipo de datos se encuentran almace-nados en la tabla de hechos.

Determinan cómo las instancias de la tabla de hechos pueden seragregadas. Las jerarquías permiten las operaciones de «drill-down»o «rollup», en los procesos de consulta.

Una jerarquía está conformada por el conjunto de entidadesque constituyen la dimensión.

Gráfica

Trayectorias cíclicasy acíclicas

Tabla de hechos

Dimensión

Jerarquías


A continuación se presentan los cua-tro pasos propuestos para la sistema-tización del proceso de elaboración delmodelo lógico:

Paso No. 1:Definir las tablas de hechos o lasvariables de la estructura.

Este paso se realiza a partir del con-junto de los indicadores de gestión,definidos en la fase de identificaciónde las necesidades de informacióngerencial, desde la perspectiva delnegocio. El paso se inicia con la eva-luación de las variables (divisores ydividendos) de cada indicador, paradeterminar cuáles de éstas puedenser almacenadas en una tabla de he-chos, y cuáles no.

En el Cuadro 2 se presenta, a mane-ra de ejemplo, la información obteni-da, al aplicar los pasos de la fase 1 alárea de ventas de una organización.A partir de estos resultados se iden-tifican las variables o tablas de he-chos, como lo establece el paso 1 deesta fase.

Aplicación del paso 1: Identificaciónde las tablas de hechos

• El indicador definido para el mo-nitoreo del objetivo puede serconstruido con una sola tabla dehechos: Ventas. Se toma una solavariable, por cuanto las ventas delaño y las ventas del año anterior,que son las dos variables que con-forman el indicador, se puedenalmacenar en la misma tabla dehechos.

• El indicador 1 del F.C.E1 puedeser construido con dos tablas dehechos que son: ventas por ven-dedor y cuota de ventas de cadavendedor.

• El indicador 2 del F.C.E1 puedeser construido con dos tablas dehechos que son: número de visi-tas realizadas por cada vendedor,y número de visitas presupuesta-das por cada vendedor.

• El indicador 1 del F.C.E2 puedeser construido con una tabla dehechos: número de clientes nue-vos en la base de datos. En estecaso, el denominador del indica-dor se asume como un único valory, por lo tanto, no tiene sentidoalmacenarlo en otra tabla de he-chos.

• Los demás indicadores se anali-zan de igual manera.

En suma, al realizar el análisis detodos los indicadores, obtenemos lassiguientes tablas de hecho:

• Ventas.

• Ventas por vendedor.

• Cuota de ventas de cada vende-dor.

• Número de visitas realizadas porcada vendedor.

• Número de visitas presupuesta-das por cada vendedor.

• Número de clientes nuevos en labase de datos.

• Número de vendedores capacita-dos que aprobaron los cursos.


Cuadro 2: Información gerencial del área de ventas,obtenida al realizar la fase 1.

Área del Negocio - Descripción. Se trabaja con el área de ventas de una orga-nización dedicada a la producción de recipientes elaborados en plástico.

Objetivo del Área: para propósitos del ejemplo, se toma el siguiente objetivo:

Lograr al final del año un incremento del 15% en las ventas totales de lacompañía, con respecto a las ventas del año anterior.

Factores claves de éxito. Luego de realizado el análisis de las acciones y lascondiciones necesarias para garantizar el logro del objetivo planteado, se identi-ficaron los siguientes F.C.E:

• F.C.E.1: Planeación y control de la fuerza de ventas.

• F.C.E.2: Búsqueda de nuevos clientes rentables para la organización.

• F.C.E.3: Capacitación y entrenamiento de la fuerza de ventas.

Indicadores claves de gestión. Para el control y seguimiento de los F.C.E y losobjetivos, se proponen los siguientes indicadores:

Ventas del añoI_obj: -1

Ventas del año anterior

Ventas del vendedor

I1_FCE1:Cuota de ventas

Número de visitas de venta realizadas

I2_FCE1:Número de visitas presupuestadas

Número de clientes nuevos en la base de datos

I1_FCE2:Número de clientes nuevos presupuestados

Número de vendedores capacitados que aprobaron los cursosI1_FCE3:

Número presupuestado de vendedores capacitados


Paso No. 2:Identificar, para cada tabla dehechos, las dimensiones que lareferencian.

Para cada variable o tabla de hechosse identifican, con la colaboración delusuario líder del área de negocio, losejes de visualización multidimensio-nal los cuales constituyen las dimen-siones de la variable.

En este paso, se espera que el usua-rio visualice cada variable, como unconjunto de valores almacenados enuna estructura de varias dimensio-nes, donde los valores almacenadosson referenciados por la combinaciónde los valores definidos para cada eje(dominio de la dimensión), tal comose esquematiza en la Figura 4.

Figura 4: Esquema de una vista multidimensional de una tabla de hechos.

Paso 3:Establecer el nivel de granula-ción y los niveles de agregaciónde cada dimensión.

Una vez que las dimensiones han sidoidentificadas se debe establecer, paracada una de ellas, el menor nivel degranulación, el cual corresponde alconjunto de atributos que referencianel mayor nivel de detalle deseadopara la variable o tabla de hechos.

A manera de ejemplo, se aplican losdos pasos anteriores para la Tabla de

Hechos sobre Ventas, definida en elejemplo anterior.

Aplicación del paso 2: Identificaciónde las dimensiones.

Supongamos que el gerente de ven-tas expresa su interés por visualizarla información de ventas organizadade la siguiente manera: primero, porcada producto de la compañía; en se-gundo término, por cada lugar endonde se venden los productos y, fi-nalmente, por cada semana. Podemosestablecer la necesidad de utilizar


tres ejes para elaborar la vista mul-tidimensional (dimensiones) de laTabla de Hechos - Ventas:

• Dim1: Producto

• Dim2: Lugar de venta

• Dim3: Tiempo.

Aplicación del paso 3: Definición delnivel de granulación.

De acuerdo con la solicitud del geren-te, se establece para cada dimensiónla siguiente granulación:

• Dim. Producto: El menor nivelde granulación es el Tipo de Pro-ductos. Podemos establecer otrosniveles como: Línea de Productos,que tiene un nivel de granulaciónmayor, pero un menor nivel de de-talle en la variable ventas; o Re-ferencias de Productos, que tieneun menor nivel de granulación,pero un mayor nivel de detalle.

• Dim. Lugar: El nivel de granu-lación requerido es la Ciudad. Sehabrían podido seleccionar otrosniveles, como Almacén, que tieneun menor nivel, o Región, que tie-ne uno mayor.

• Dim. Tiempo: El menor nivel degranulación requerido es la Sema-na. Se habrían podido seleccionarotros niveles, como el Día, que tie-ne un menor nivel, o el Mes, quetiene uno mayor.

Una vez se han definido los menoresniveles de granulación para cada di-mensión, se identifican los niveles deagregación requeridos para los valo-res almacenados en la tabla de he-

chos, por cada dimensión. Estos ni-veles de agregación representan lajerarquía de cada dimensión.

• Jerarquía en la Dim. Produc-to: Las ventas por productos pue-den ser agregadas por grupos deproductos, por líneas de produc-tos y, por el total de la venta. Deesta manera, los niveles de agre-gación de la dimensión productoson:

– Por grupos de productos.

– Por líneas de productos.

– Total.

• Jerarquía en la Dim. Lugar:Las ventas por lugar pueden seragregadas por regiones y por eltotal del país.

• Jerarquía en la Dim. Tiempo:Las ventas por tiempo pueden seragregadas por mes, por trimestre,por semestre, por año.

Paso 4:Elaborar el diagrama en estrellaque representa la estructura dela bodega.

Luego de identificar los elementosque conforman la estructura de lavista multidimensional, de la infor-mación gerencial requerida por laorganización, se pasa a la elaboraciónde una representación gráfica, en for-ma de estrella; para ello se puede uti-lizar la notación simplificada de losdiagramas E-R, o la notación deno-minada «Dot modeling».5

5. Todman, Chris. Designing a Data Warehouse: Supporting Customer Relationship. Prentice Hall, 2001.


Notación tipo E-R:En esta notación, el diagrama en es-trella está conformado por una enti-dad central asociativa, que correspon-de a la tabla de hechos, y por un con-

junto de trayectorias de entidades yrelaciones de uno a muchos, que co-rresponde a las dimensiones y a susjerarquías. En la Figura 5 se presen-ta un diagrama en estrella con estanotación.

Figura 5. Representación de un diagrama en estrella, mediante lanotación tipo E-R.

Notación «Dot Modeling»En esta notación, el diagrama en es-trella está conformado por una enti-dad central que corresponde a la Ta-bla de Hechos, y por un conjunto de

trayectorias compuestas por puntos(«dots»), que representan las dimen-siones y sus jerarquías. En la Figura6 se presenta un diagrama en estre-lla con esta notación.

Figura 6. Representación de un diagrama en estrella, mediante lanotación «Dot Modeling».


A manera de ejemplo se presenta enla Figura 7, el diagrama en estrella,con notación «Dot Modeling», para laTabla de Hechos y para las dimen-siones identificadas en el ejemplo

anterior. En la Figura 8 se represen-tan los mismos elementos de la es-tructura de la bodega, pero con nota-ción tipo E-R.

Figura 7. Representación, mediante la notación «Dot Modeling», de laestructura para la bodega de datos del ejemplo anterior.

Figura 8. Representación, mediante la notación E-R, de la estructura parala bodega de datos del ejemplo anterior.


Fase 3:Elaboración de la estructura fí-sica de la bodega

Durante esta fase, se realiza la trans-formación del modelo lógico concep-tual en la estructura física, que pos-teriormente será implementada enalguna herramienta de «Data Ware-house».

Este proceso de transformación serealiza mediante los siguientes pasos:1. Verificación y refinamiento delmodelo lógico para determinar su con-sistencia. 2. Definición del esquemafísico de almacenamiento de las es-tructuras jerárquicas de las dimen-siones. 3. Identificación de los atri-butos que conforman las tablas dehechos y las dimensiones.

Paso 1:Verificación y ajustedel modelo lógico.Durante este paso, se realiza la veri-ficación del modelo lógico, obtenido enla fase anterior, para garantizar queel modelo, además de soportar todaslas consultas requeridas por los ni-veles ejecutivos, siempre retorne in-formación confiable.

Para iniciar este proceso de verifica-ción se debe elaborar una matriz decruce, entre los requerimientos deinformación gerencial, definidos en lafase inicial, y las estructuras (estre-llas), definidas en la fase anterior. Enla matriz de cruce se confirma si elrequerimiento está completamente

soportado. Si esta verificación no escorrecta, se debe retornar a la faseanterior, para incorporar las estruc-turas que soporten los requerimien-tos faltantes de información.

Terminada la revisión anterior, elproceso continúa con la evaluación dela estructura, para asegurar la vali-dez de todas las consultas de infor-mación realizadas sobre dicha estruc-tura.

Para realizar este proceso de compro-bación de validez de la estructura,recurrimos a la teoría de grafos, se-gún la cual una estructura de consul-ta es válida cuando está conformadapor trayectorias acíclicas. Al aplicaresta teoría, se puede afirmar quecualquier diseño para una bodega dedatos permitirá siempre consultas co-rrectas, si la estructura propuestaestá conformada únicamente por di-mensiones propias, es decir, por tra-yectorias acíclicas.

Si al realizar la comprobación de laestructura se encuentran trayecto-rias acíclicas, éstas deben ser trans-formadas, para asegurar la confiabi-lidad de las consultas. Las posiblestransformaciones son:6

1. Ajuste para los casos de trayecto-rias cíclicas simplesEste caso ocurre cuando la trayecto-ria de una dimensión presenta unatrayectoria alterna que tiene dos en-tidades comunes. En la Figura 9, seesquematiza una trayectoria cíclicasimple.

6. Mcguff, F. Designing the perfect Data Warehouse. 1998.


Figura 9. Dimensión con trayectoria cíclica.

2. Ajuste para los casos de trayecto-rias alternas, mezcladas con trayec-torias cíclicas.Se presenta cuando la trayectoria deuna dimensión está conformada poruna trayectoria alterna, más una tra-yectoria cíclica, tal como se esquema-tiza en la Figura 10.

Figura 10. Dimensión con trayectoria alterna, más trayectoria cíclica.

Las opciones de transformación paraesta clase de trayectorias son:

• Tratar cada trayectoria como unanueva dimensión, lo cual signifi-ca redibujar el diagrama, elimi-nando las relaciones N1-A2 y A3-N4, para luego crear la relación:Tabla de Hechos - A2.

• Convertir la trayectoria cíclica enuna trayectoria alterna, eliminan-do la relación A3-N4.


En estos casos, el problema ocurre conla trayectoria cíclica; por lo tanto, latransformación se maneja como se ex-plicó en el caso anterior.

Paso 2:Definición del esquema físico delalmacenamiento de las dimensio-nes y sus jerarquías.

El modelo en estrella que conformala estructura lógica propuesta para

la bodega de datos, debe ser conver-tido en una estructura totalmentedesnormalizada, tal como se presen-ta en la Figura 11. Este modelo físicoestá conformado por una tabla dehechos, y por las entidades en las cua-les se almacenarán los dominios delas dimensiones con sus correspon-dientes niveles jerárquicos.

Figura 11. Modelo lógico en estrella, y modelo físico de la bodega.

Para el proceso de conversión de cadauna de las trayectorias que confor-man el modelo en estrella, en entida-des desnormalizadas, se puede utili-zar uno de los siguientes esquemasde conversión.7

1. Conversión verticalo recursiva

En esta conversión, se utiliza una lla-ve primaria única, para cada dimen-sión. El dominio de esta llave prima-ria se obtiene mediante la unión de

todos los dominios de las entidadesque conforman la trayectoria de ladimensión, es decir, si los dominiosde las entidades que conforman latrayectoria son: {enero, febrero, mar-zo, abril ....}; {1er_trim, 2º_trim,3er_trim, 4º_trim}; {1er_sem,2º_sem}, el dominio de la llave prima-ria será: {enero, febrero, marzo, abril,...., 1er_trim, 2º_trim, 3er_trim,4º_trim; 1er_sem,2º_sem}. En la Fi-gura 12 se presenta, de manera grá-fica, este esquema de conversión.

7. Mcguff, F. Designing the perfect Data Warehouse. 1998.


Figura 12. Conversión vertical de la trayectoria de una dimensión.

Adicionalmente, en este esquema deconversión a cada valor del dominiose le asocia un valor padre, el cualtambién pertenece al dominio; de estamanera se implementa la jerarquíadefinida en la trayectoria, represen-tada en la dimensión, dentro del mo-delo en estrella.

Este esquema para el manejo de lasjerarquías (id_dimensión, id_padre)permite implementar fácilmente laoperación de desenrolle («drill-down»), cuando se realizan consultasa la bodega de datos. Sin embargo,esta estructura es eficiente, si lasagregaciones para cada nivel jerár-

quico son precalculadas y almacena-das en la bodega.

Este esquema de conversión es el másrecomendado para implementar laestructura física de una bodega, cuan-do las dimensiones están compuestaspor jerarquías desbalanceadas.

2. Conversión horizontalEn esta conversión, la llave primariade la dimensión se conforma comouna llave compuesta por las llaves decada una de las entidades que con-forman la trayectoria de la dimen-sión. En la Figura 13 se presenta, demanera gráfica, este esquema de con-versión.

Figura 13: Conversión horizontal de la trayectoria de una dimensión.


Este esquema de conversión es el másrecomendable, si las agregaciones dedatos se realizan de manera dinámica.

Paso 3:Definición de los atributos queconforman las tablas de hechosy las dimensiones del modelo.

En este paso final, se identifican paracada tabla de hechos y cada dimen-sión las características de los atribu-

tos que conforman cada estructura.Una vez asignados todos los atribu-tos, se realiza un análisis cruzado en-tre la tabla de hechos y las dimen-siones, para establecer los tipos decálculo matemático que pueden serrealizados, sobre la tabla de hechos.

La especificación de los atributos queconforman la tabla de hechos se deberealizar siguiendo el formato que apa-rece en el Cuadro 3.

Cuadro 3: Formato para la definición de los atributosde una tabla de hechos.

Igualmente, para la especificación de los atributos que conforman las dimen-siones se debe utilizar el formato que aparece en el Cuadro 4.

Cuadro 4: Formato para la definiciónde los atributos de una dimensión.


Finalmente, se deben establecer lostipos de cálculos matemáticos comosuma, conteo, promedio, mínimo,máximo, que pueden ser aplicados alos valores almacenados en las tablas

de hechos. El resultado de esta revi-sión debe quedar consignado en unamatriz de cruce, como la presentadaen el Cuadro 5.

A manera de ejemplo, se presenta en los siguientes cuadros la definición deatributos para la tabla de hechos y para las dimensiones definidas en el ejem-plo anterior, y esquematizadas en la Figura 7.

Tabla de hechos

Atributo 1

Dimensiones Suma Conteo Prom. Mín. Máx.

1. Dimensión a2. Dimensión b3. Dimensión c.....

Atributo 2

Dimensiones Suma Conteo Prom. Mín. Máx.1. Dimensión a2. Dimensión b3. Dimensión c

Atributo 3

Dimensiones Suma Conteo Prom. Mín. Máx.1. Dimensión a2. Dimensión b3. Dimensión c ....

Cuadro 5: Operaciones matemáticaspara cada atributo de la tabla de hechos.


Cuadro 6: Definición de los atributos de la tabla de hechos sobre ventas.

Nombre de la estructura de la bodega Área de ventas

Tabla de hechos Ventas

Atributos tipo Pk DescripciónId lugar C(35) Sí Identif. de la dimensión lugarId tiempo C(12) Sí Identif. de la dimensión tiempoid producto C(30) Sí Identif. de la dimensión productoUnidades vendidas N(8,0) Valor 1 de la tabla de hechosPesos-venta N(10,2) Valor 2 de la tabla de hechos

Cuadro 7: Definición de los atributos de las dimensiones,para la estructura de ventas.

Nombre de la estructura de la bodega




Cuadro 8: Operaciones matemáticas para cada atributode la tabla de hechos sobre ventas.

Tabla de hechos Ventas

Atributo 1 Unidades vendidas

Dimensiones Suma Conteo Prom Mín MáxLugar ✓ ✓ ✓ ✓

Tiempo ✓ ✓ ✓ ✓

Producto ✓ ✓ ✓ ✓

Atributo 2 Pesos-venta

Dimensiones Suma Conteo Prom Mín MáxLugar ✓ ✓ ✓ ✓

Tiempo ✓ ✓ ✓ ✓

Producto ✓ ✓ ✓ ✓

CONCLUSIÓNMediante la aplicación del enfoque deSistemas para la definición de los in-dicadores claves de gestión de la or-ganización, se ha logrado articularuna propuesta para modelar, de ma-nera ordenada y sistémica, las estruc-turas de las bodegas de datos que ser-virán de soporte a la implementaciónde sistemas de información gerencial,hechos a la medida de las necesida-des de información de la gerencia.Esta propuesta facilita, ordena y sis-tematiza un proceso que en algunas

organizaciones se realiza de maneraintuitiva y, en otras mediante la uti-lización de estructuras de bodegasque han sido definidas para otras or-ganizaciones. El modelo propuesto,que se aparta de muchos de los enfo-ques presentados por los investigado-res en este campo, se convierte en unaopción válida para el diseño de siste-mas de información gerencial, en par-ticular para el diseño de bodegas dedatos departamentalizadas («DataMarts»).


BIBLIOGRAFÍA

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• Todman, C. Designing a DataWarehouse: Supporting CustomerRelationship. Prentice Hall. 2001

CURRÍCULO

José Hernando Bahamón L. Inge-niero Electrónico de la Universidaddel Cauca, especialista en Adminis-tración de la Universidad Icesi y ma-gíster en Dirección Universitaria dela Universidad de los Andes. Profe-sor investigador de la UniversidadIcesi. Vinculado a la Universidad Ice-si desde 1988. Ha sido jefe del Depar-tamento Académico de Sistemas(1988-1998), Director del programade Ingeniería de Sistemas (1998-2000), y en la actualidad es el Direc-tor Académico de la Universidad.


Aplicación de modelos markovianos ensistemas de comunicación móvil celular

GSM900*

Alex A. Monclou S.

Javier D. Mantilla F.

Andrés Navarro C.

Rafael Camerano F.

RESUMENEl presente artículo muestra en for-ma clara que el canal de acceso RACHdel sistema GSM (Global System forMobile) se puede modelar como unacadena de Markov discreta. La teo-ría de cadenas de Markov se empleapara encontrar el comportamiento deestado estable en el modelo de seisestados planteado por la norma GSMutilizando un lenguaje de alto nivel

como Matlab, que se emplea para si-mular el modelo planteado teórica-mente. Los resultados de las simula-ciones muestran el comportamientoestadístico del proceso de selección yreselección de celda del terminal mó-vil en el sistema GSM.

PALABRAS CLAVESCadenas de Markov, GSM, radio mó-vil, sistemas celulares.

* Proyecto de investigación apoyado por la Escuela de Ingeniería Electrónica y el Departamento de Inves-tigaciones de la Universidad Pontificia Bolivariana de Bucaramanga.

Fecha de recepción: 11-3-2003 Fecha de aceptación:17-9-2003


ABSTRACTThe present paper shows —clearly—that implicit probabilistic and sto-chastic processes in reference layerone of the Global System for MobileCommunications standard, can bemodeled like a discrete time Marko-vian Chain. The Markovian theory isused to find the steady-state behaviorof a six states model (Idle and Dedi-cated Mode) using a high level lan-guage (MatLab) that implements the

algorithm formulated in the devel-opment. The results of the simulationof the Markovian model express theprobabilistic behavior of the cell se-lection sub process on the physicallayer of a GSM900 Mobile Station.

INDEX TERMSGSM900, Markovian chain, SlottedALOHA, MatLab.

Clasificación: A


INTRODUCCIÓNGSM es actualmente el estándar decomunicaciones móviles más amplia-mente usado en todo el mundo. Lamadurez de su tecnología y la segu-ridad de sus procedimientos lo con-vierten en una opción moderna y efi-caz al momento de desarrollar unared móvil. Una discusión más exten-sa de la arquitectura de red y servi-cios que presta GSM está disponibleen el texto de Eberspächer, Vögel yBettestetter.1

El estudio de los procesos implícitosen las diferentes capas de referenciaGSM se viene realizando durante cer-ca de dos décadas; la ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Ins-titute) ha desarrollado una profundanormatización que actualmente seencuentra bajo la dirección del 3GPP(Third Generation Partnership Pro-ject). Dentro de estas normas, las fun-ciones relativas de una estación mó-vil en la capa física de la red se defi-nen mediante los procesos de selec-ción de PLMN (Public Land MobileNetwork), selección de célula y regis-tro de localización.2 Estos procesospueden ser descritos cada uno por unconjunto de estados, los cuales deter-minan el comportamiento global delmóvil. La relación entre los tres es-tados es determinante tal que unevento que causa un cambio de esta-do en un proceso específico puede ge-nerar un cambio de estado en algunode los otros dos procesos.

Los modos de operación Inactivo (Idlemode), esto es, encendido pero sinningún canal físico asignado y, Dedi-cado (Dedicated mode) que se carac-teriza por pertenecer a un grupo detransmisión pero sin poseer una co-nexión dedicada; forman parte in-

trínseca de los tres procesos mencio-nados, proporcionando una aprecia-ción integral de las tareas empren-didas por una estación móvil GSMcuando intenta acceder a los servi-cios que posee en la red.

Este estudio caracteriza los modos deoperación Inactivo y Dedicado de unaMS (Mobile Station) en un conjuntode seis estados con característicasestocásticas que definen el procesocomo una cadena markoviana detiempo discreto. De igual manera, sedetermina el comportamiento proba-bilístico de las transiciones entre es-tados del diagrama de seis estados,las cuales están sujetas a las pecu-liaridades propias del mismo, lossubprocesos desarrollados y las con-diciones necesarias para que se ge-nere una transición.

La principal cuestión que hace elanálisis tratable es la identificacióny elección de los comportamientosmás influyentes en las transicionesentre estados. Con nuestra elecciónestos patrones determinan el com-portamiento probabilístico de la ca-dena markoviana, de modo tal quese ajustan al sistema en formaaproximada.

En la actualidad no podemos afirmarcategóricamente si es factible tras-ladar este análisis a otras tecnolo-gías de comunicaciones móviles, peroresultaría de gran interés si estasideas se tornan de aplicabilidad enel análisis de las capas físicas enmodelos de ingeniería relacionados.

DEFINICIÓN DEL ESPACIODE ESTADOSEn la capa física de una MS GSM, sedefinen los siguientes estados:2,3


1) Null: El equipo se encuentra apa-gado.

2) Searching BCH: La capa físicarastrea el mejor BCCH (Broad-cast Control Channel) dentro delos 30 que posee GSM900.

3) Limited Service: La MS no haencontrado una célula aceptableen términos de un BCCH apro-piado.

4) BCH: La capa física escucha losBCCH/CCCH (Common ControlChannel) y está en capacidad derealizar un procedimiento de ac-ceso aleatorio sobre el RACH(Random Access Channel).

5) Tuning DCH: La capa física in-tenta adherirse a un canal físicodedicado.

6) DCH: La estación móvil se haadherido a un canal físico dedi-cado y puede establecer una co-municación a través de canaleslógicos.

La Figura 1 muestra el diagrama deestados de la capa física GSM. Todaslas transiciones entre estados soncontroladas por la dirección del recur-so de radio de la capa 3 que en fun-ción de la información obtenida porla estación móvil, activa y desactiva,configura y desconfigura los canalesfísicos y lógicos que componen la red.

Figura 1. Estados de la capa física en una estación móvil.

El diagrama de seis estados de lacapa física no está especificado en lared, sólo está determinado en la es-tación móvil. Los estados en la red seven reflejados en las característicasde operación de los canales lógicosGSM.

A. Operación en modo inactivoEn este modo, la MS no tiene asigna-do ningún canal físico dedicado; es-cucha el CCCH y el BCCH. En estemodo la estación móvil debe imple-mentar los criterios de selección (C1)y reselección de célula (C2) con el pro-


pósito de conectarse a una célula enla cual pueda decodificar con fiabili-dad la información del enlace de ba-jada y exista una alta probabilidadde comunicaciones en el enlace ascen-dente.4

En la MS se definen dos procedimien-tos para la selección óptima de unacélula de la red GSM, sin conocer éstacuáles canales de la red son canalesde difusión (BCCH).

1) Selección normal: La estaciónmóvil debe rastrear todos los canalesRF (max. 124) dentro de su banda deoperación, captar al menos cinco lec-turas del nivel de potencia de cadauno y realizar un promedio de éstasen un lapso de cuatro a cinco segun-dos. Una vez encontrada una porta-dora BCCH la MS debe intentar sin-cronizarse a ella y leer su informa-ción de difusión.4

2) Selección de lista almacenada:La estación móvil puede almacenaropcionalmente información de lasportadoras BCCH utilizadas porPLMN´s seleccionadas con anteriori-dad, de modo tal que puede utilizaresta información para rastrear direc-tamente los canales RF que poseanBCCH´s, disminuyendo de esta for-ma el tiempo requerido para conec-tarse a una célula aceptable. Estainformación es almacenada en elmódulo de identificación de usuarioo tarjeta SIM (Subscriber IdentityModule).

B. Operación en modo dedicado

En este modo la MS tiene asignadoun canal físico dedicado que contienepor lo menos dos canales lógicos, unode ellos es el Canal Lento de ControlAsociado (Slow Associated ControlChannel SACCH). El propósito del

modo dedicado es determinar la cé-lula más conveniente mientras escu-cha un grupo de difusión.2

Existen varios requerimientos queuna célula debe satisfacer antes deque una MS intente conectarse a ella:

i. Debe ser una célula pertenecien-te a la PLMN seleccionada.

ii. La célula no debe encontrarse sa-turada o colapsada.

iii. La célula no debe pertenecer a unárea de localización que se en-cuentre en la lista de prohibidaspara funciones de seguimiento(roaming).

iv. Las pérdidas en el canal de radioentre la estación móvil y la esta-ción base deben estar por debajodel umbral definido por el opera-dor de la PLMN.

v. No debe ser una célula con servi-cios de área localizada; aunqueesta condición sólo aplica paramóviles que soportan este servicio.

Por conveniencia, las anteriores con-diciones se asumen válidas dentro delmodelo matemático, de modo que sehace prescindible el establecimientoprevio de estos parámetros.

MATEMÁTICAS DE TRANSICIÓNLa aplicación de modelos probabilís-ticos a cada transición del sistema deseis estados proporciona una predic-ción cuantitativa del comportamien-to de los modos de operación los cua-les se ponen a consideración del lec-tor a continuación.

1) Estado Nulo (Null State): Eneste estado la MS se encuentra apa-gada. Por conveniencia y evidencia seasume PNS = 1 la probabilidad de en-


cendido del móvil. Por otro lado sesupone que el usuario siempre man-tendrá su móvil encendido en esperade una llamada entrante o en capaci-dad de generar una; por estas razo-nes las probabilidades de apagado dela MS (transiciones entrantes) sonnulas (PSN, PLN, PBN, PTN, PDN = 0). Nose tiene en cuenta la duración de labatería del móvil y se desprecia eltiempo de apagado entre cambio debaterías (Figura 2).

formación, puede ser simulado acer-cándose bastante al fenómeno real,utilizando los desvanecimientos Ri-cian y Rayleigh. El desvanecimientose debe a la propagación multitrayec-to: múltiples réplicas de la señaltransmitida recorren diferentes tra-yectos y se ven sometidas a diversosmecanismos de propagación: difrac-ción, reflexión y scattering. El resul-tado es que la señal recibida puedevariar ampliamente en amplitud yfase. En ciertas condiciones la natu-raleza estadística variable en el tiem-po de la señal recibida puede ser des-crita por los tipos de distribuciónmencionados.

a) Desvanecimiento Ricean: Es untipo de desvanecimiento de baja es-cala que ocurre sobre un componentede la señal dominante estacionaria,en un trayecto con visión directa en-tre el transmisor y el receptor.

La distribución Ricean está definidapor la amplitud pico de la señal do-minante y la función Bessel modifi-cada de primera clase y orden cero.Es más útil para nosotros si describi-mos la función Ricean en términos delparámetro K que define el ratio en-tre la potencia de la señal y la varian-za del multitrayecto, esto es:

(1)

El parámetro K es conocido como elfactor Ricean, el cual a nivel de si-mulación es expresado linealmente(no en decibeles) y es por defecto 1,aunque está sometido a cualquier tipode variación para efectos de análisis.

b) Desvanecimiento Rayleigh: La dis-tribución Rayleigh se utiliza general-mente para describir la naturaleza

Figura 2. Probabilidades de transi-ción del estado nulo.

2) Búsqueda de BCH (SearchingBCH): En general todo el proceso estásujeto a las características cambian-tes del canal de radio; pero es en esteestado donde se determina la calidady niveles de potencia de las radiofre-cuencias del espectro radioeléctricoasignado, de modo que en función deésta y de los parámetros definidos ytransmitidos por el operador de redsobre los canales de difusión (BCH) seelige la mejor célula de la red sobre lacual el móvil puede conectarse.

En este caso se han definido y tenidoen cuenta los siguientes parámetrosoperativos:

2.1) Canal físico: El medio más hos-til por el cual se puede transmitir in-


estadística variable del desvaneci-miento de la señal en el receptor através de múltiples trayectos cuyasdiferentes componentes presentanamplitudes similares.

En el modelo del canal de radio pro-puesto, son combinados los bloquesde simulación de desvanecimientoRician y Rayleigh, como se muestraen la Figura 3.

Figura 3. Modelo del canal de radio móvil

Esta combinación de bloques simulaun enlace de comunicación móvil endonde la señal transmitida puede via-jar hacia el receptor a través de untrayecto directo (Rician), como a tra-vés de trayectos indirectos (Rayleigh).Por simulación, el número de trayec-tos utilizados por la señal para lle-gar al receptor, se define indirecta-mente con la asignación de gananciaa cada trayecto en un vector cuya lon-gitud es igual a la longitud del vectorde retrasos (delays) asociados a cadatrayecto. Una aproximación similary detalles más extensos en modeladode canales de radio pueden ser encon-trados en Bibliografía.12

Implícito en cada tipo de desvaneci-miento de la señal se tiene en cuentala frecuencia Doppler como paráme-tro variante, que determina el efectoque causa el movimiento relativo en-tre el transmisor y el receptor. GSMy otras aplicaciones inalámbricas pre-

fieren expresar el desplazamientoDoppler en términos de la velocidaddel móvil. Si el móvil se desplaza auna velocidad v formando un ánguloθ con la dirección de avance del ter-minal móvil, entonces la frecuenciaDoppler viene dada por:

(2)

f : frecuencia portadora. c : velocidadde la luz.

En general el modelo del canal deradio no determina directamente elcomportamiento del estado de Bús-queda de BCH. Es en función de éstey un criterio específico definido porla ETSI, el Path Loss Criterion quela MS establece cuál célula del clús-ter es la mejor en términos de poten-cia y calidad de la señal:

c) Path Loss Criterion: El criterio depérdidas por el camino (C1) es usado


para la selección y tenido en cuentaen la reselección de célula. Se definecomo:

(3)

En donde:

RxLev(n) = Nivel de potencia de lan-ésima portadora del espectroGSM. Se genera utilizando el mo-delo del canal de radio móvil.

RxLev _ Access _ Min = nivel de po-tencia mínimo en la estación mó-vil requerido para acceder al Sis-tema. Se introduce como paráme-tro variable en la simulación co-nociendo que es el operador de lared quien modifica este paráme-tro, de acuerdo con el comporta-miento o requerimientos del Sis-tema.

MS _ TxPwr _ Max _ CCH = máximapotencia de transmisión de la es-tación móvil, usada para accederal sistema. Igualmente es un pa-rámetro variable en la simulacióncontrolado por la Estación Trans-receptora (Base Transceiver Sta-tion BTS) teniendo en cuenta quela variación se realiza en saltos de3dB.5

P = máxima potencia RF de la esta-ción móvil según su clase. Pará-metro variable en la simulacióndentro de un rango de 200mW a1W de acuerdo con la clase delmóvil.

El Path Loss Criterion se satisfacecuando C1>0.4

Es evidente que el modelo del canalde radio está implícito en el criterio

C1 de modo que es éste el que deter-mina el comportamiento probabilís-tico de las transiciones salientes delestado de Búsqueda de BCH.

Si denotamos PC1Best como la probabi-lidad de transición hacia el estadoBCH en el mejor de los casos; es de-cir cuando las pérdidas por el cami-no son mínimas en función de los pa-rámetros de C1; y definimos PCn comola probabilidad de transición calcu-lada a partir de los datos generadospor la simulación tenemos que:

y (4) y (5)

Figura 4. Probabilidades detransición del estadobúsqueda de BCH.

Es necesario anotar que la probabili-dad PCn, está calculada utilizando elC1 de la célula con mejores condicio-nes de señal y calidad de servicio; esdecir la célula escogida.

3) Estado de Servicio Limitado(Limited Service): Una vez la esta-ción móvil ha entrado en este estado,el proceso de selección de célula ter-mina. En este estado el móvil puederealizar llamadas de emergencia silas requiere.2 Debido a que la calidadde la señal y las condiciones de la redno son óptimas, la probabilidad deque el sistema permanezca indefini-damente en este estado es nula


(PLL=0). Es evidente entonces que laprobabilidad de que el móvil salga deeste estado para iniciar un nuevo pro-ceso de selección de célula es PLS=1.

nir la probabilidad de transición ha-cia Tuning DCH como el éxito de unproceso aleatorio con distribuciónPoisson.

En el protocolo Aloha Ranurado, serestringe el terminal a transmitir sóloen una ranura de tiempo definida; loque consecuentemente aumenta eldesempeño del proceso S a un 36%,para un tráfico ofrecido o carga delcanal G igual a uno; y una probabili-dad de que una trama no sufra coli-sión, expresada como:

Po = e -G (6)

A nivel de simulación; la expresión(8), determina la probabilidad detransición del estado BCH en el modoInactivo al estado Tuning DCH enmodo Dedicado, para una carga delcanal G variable con distribuciónPoissoniana.

Esto es:

PBT = e -G y PBS = 1 - e -G (7) y (8)

Figura 5. Probabilidades de transi-ción del estado de servicio limitado.

4) Estado BCH: Dependiendo de suestado actual, una estación móvilpuede usar solamente un subgrupode canales lógicos ofrecidos por la es-tación base. En el estado BCH, la MSutiliza los canales de control y difu-sión para sincronizarse en tiempo conla trama TDMA y la BTS. Una vezsincronizada, la estación móvil reali-za un procedimiento de acceso alea-torio a través del RACH usando laráfaga de acceso (un tipo de ráfagamás corta); lo que disminuye las coli-siones sobre el medio en el cual seestá transmitiendo utilizando el prin-cipio de Aloha Ranurado.6

Si consideramos que cada terminalrealiza un intento de transmisión enintervalos discretos, sin importar siposee o no un paquete; podemos defi-nir un proceso de Bernoulli de inten-tos virtuales asociado a cada termi-nal, que en interacción con el compor-tamiento de acceso al canal de coli-sión nos lleva específicamente a defi-

Figura 6. Probabilidades de transi-ción del estado BCH.

BCH

PBS

PBT


5) Estado de Sintonización DCH(Tuning DCH): La entrada de la es-tación móvil al estado Tuning DCH,determina un nuevo comportamien-to dentro del modo Dedicado de ope-ración, en el cual las condiciones detráfico en la red se tornan influyen-tes y determinantes en el proceso deselección de célula.

El tráfico en la red celular es carac-terizado en este estado por el tipo dedistribución Erlang B, de modo talque el comportamiento probabilísti-co de las transiciones salientes deTuning DCH, está sujeto y especifi-cado en la probabilidad de bloqueoErlang B, en función del número decanales lógicos y el tráfico celular.

A nivel de simulación, la expresiónErlang B se modificó de su estructu-ra matemática original a un equiva-lente que suprime los términos expo-nenciales y factoriales implícitos,aumentando de esta forma la eficien-cia del algoritmo desarrollado. La re-lación utilizada, conocida como teo-rema de Folk permite calcular la pro-babilidad de bloqueo en función delnúmero medio de llamadas por uni-dad de tiempo λ, la tasa media de ser-vicio µ, y el número de canales n, de-finiendo las probabilidades de tran-sición como:

(9) y (10)

en donde:

λρ = ; k = 1 : n ; PTS Inicial = 1

µ

Figura 7. Probabilidades de transi-ción del estado Tuning DCH.

6) Estado DCH: Cuando la estaciónmóvil se conecta a un canal dedicadoy puede generar o recibir llamadas,el tráfico de la red aunque sigue sien-do importante, no se considera deter-minante en el comportamiento pro-babilístico del estado. Las condicio-nes del canal de radio y un segundocriterio definido por la ETSI, el crite-rio de reselección de célula (Cell Re-selection Criterion) determinan lascondiciones de transición en funciónde parámetros definidos.

a) Reselection Criterion: Este criteriodetermina la calidad de la señal delas células adyacentes (C1) de modotal, que si encuentra una mejor entérminos de potencia y servicio; unprocedimiento de handover es solici-tado.

El criterio de reselección se aplica enel estado DCH cada 30 segundos y seejecuta en el estado Searching BCHsi se requiere el handover o regresaal estado Tuning DCH para resinto-nizarse con la actual célula eviden-ciando que sigue siendo ésta la mejoren términos de potencia y calidad deservicio. El criterio de reselección (C2)se define como:

(11)


En donde:

C1actual =path loss de la célula actual.

Cell_Reselect_Offset =proporciona una histéresis de 5 dB alcriterio, con el fin de evitar el efectoping-pong, en el cual condiciones deseñal y calidad muy similares entrela celda actual y las celdas adyacen-tes, ocasionan repetitivos handoversentre estas, lo que sobrecarga el ca-nal de señalización y deteriora la ca-lidad de la comunicación.

El criterio de reselección de célula sesatisface cuando el C1 más alto de lascélulas adyacentes es mayor que C2.

Si definimos PC2Best como la probabili-dad de transición hacia el estado Tu-ning DCH en el mejor de los casos; yPC2 como la probabilidad de transicióncalculada a partir de los datos gene-rados por la simulación, tenemos que:

(12) y (13)

Debido a que el sistema debe aplicarel criterio de reselección cada 30 se-gundos es evidente que la probabili-dad de que el sistema permanezcaindefinidamente en el estado DCH esnula (PDD=0).

MODELO MARKOVIANOEl modelo estocástico de los subpro-cesos que conforman el proceso deselección de célula en una estaciónmóvil GSM900 se define como unacadena Markoviana de tiempo dis-creto, irreducible, aperiódica, no es-tacionaria y sin ningún estado ab-sorbente.

Del diagrama de seis estados y el co-nocimiento del comportamiento pro-babilístico que definen cada una desus transiciones, se tiene que la ma-triz de transición de estados se expre-sa como:

Figura 8. Probabilidades de transi-ción del estado DCH.

(14)

Ya que la cadena markoviana quedescribe nuestro sistema es ergódica(irreducible y aperiódica); es posiblecalcular las probabilidades estaciona-rias en función de la matriz de tran-sición (Λ) y las ecuaciones:

(15) y (16)


como:

PN = 0

PS = (PNSPN) + (PLSPL) + (PBSPB) +(PTSPT) + (PDSPD)

PL = (PSLPS)

PB = (PSBPS)

PT = (PBTPB) + (PDTPD)

PD = (PTDPT)

Lo que en forma matricial se puedeexpresar como:

(18)

Debido a que este sistema presentauna dependencia lineal entre susecuaciones; es necesario reemplazaruna de éstas por la ecuación norma-lizada:

PN + PL + PS + PB + PT + PD = 1 (19)

Resolviendo el sistema de ecuaciones,se obtiene la solución en equilibrio delsistema presentado en condicionescontroladas de tráfico en la red, dis-ponibilidad de canales, fenómenos fí-sicos del canal de radio y parámetrosoperativos de la red celular GSM900.

RESULTADOSLa simulación de los subprocesos querealiza una MS para seleccionar unacélula aceptable en un sistema de co-municación celular GSM900 instan-tes previos a establecer una comuni-cación bidireccional, expone el com-portamiento del móvil en función desus seis estados en condiciones con-troladas de los parámetros específi-cos del simulador. El principio utili-zado se basa en la variación de unparámetro sobre su rango de valores,manteniendo constantes los demásparámetros. Cada experimento estácompuesto de diez simulaciones porvariación, para un total de cien simu-laciones por experimento, aproxima-damente.

(17)

5.1 Experimento Uno:

Tabla 1. Parámetros de simulación, experimento uno

Tipo de análisis Directo

No. usuarios clúster variable

No. llamadas promedio 3 Tráfico variable

Duración promedio llamada 240 seg.

No. de frecuencias portadoras 80

rxlev_access_min -97

ms_txpwr_max_cch 27


5.1.1 Resultados gráficos

Figura 9. Resultados de experimento Uno

Se observa un comportamiento cons-tante de las probabilidades de activi-dad de cada estado hasta aproxima-damente un número de 3000 usua-rios por clúster, en donde el sistemadeja de ser óptimo y centra toda suatención principalmente en la bús-queda de una portadora BCCH.

El punto singular del sistema en 3000usuarios por clúster; ocasionado por

el aumento considerable del tráfico,aumenta la probabilidad de colisión(Aloha Ranurado) y la probabilidadde bloqueo Erlang B, hace que la MSpermanezca más tiempo en modo in-activo, buscando, clasificando e inten-tando conseguir una portadora acep-table para establecer comunicación.

5.2 Experimento Dos:

Tabla 2. Parámetros de simulación, experimento dos

Tipo de análisis DirectoNo. usuarios clúster 3000No. llamadas promedio 3 Tráfico 600 EDuración promedio llamada 240 seg.No. de frecuencias portadoras variablerxlev_access_min -97ms_txpwr_max_cch 27



Figura 10. Resultados del experimento Dos

Se observa que el aumento del núme-ro de portadoras del espectro GSMasignado al operador influye en elcomportamiento del sistema de selec-ción de células de la MS, optimizán-dolo en forma directamente propor-cional.

La probabilidad de que la MS se en-cuentre en modo inactivo en cual-

quier tiempo futuro decrece a medi-da que las portadoras aumentan; estarelación inversamente proporcionalse traduce en que a iguales condicio-nes de tráfico y parámetros de siste-ma, el aumento del espectro GSM fa-cilita el acceso a la red de la MS, te-niendo ésta que competir menos porun canal de tráfico dedicado en la red.

5.3 Experimento Tres

Tabla 3. Parámetros de simulación, experimento tres

Tipo de análisis Directo

No. usuarios clúster 3000

No. llamadas promedio 3 Tráfico 600 E

Duración promedio llamada 240 seg.

No. de frecuencias portadoras 80

rxlev_access_min variable

ms_txpwr_max_cch 27


Como se muestra en los resultadosgráficos (Figura 11), la variación delparámetro rxlev_access_min del cri-terio C1 es indiscutiblemente deter-minante en el proceso de selección depotencia requerida establecida de laseñal de la portadora BCCH; el sis-tema responde enérgicamente conuna probabilidad de acceso más altaa la red.

5.3.1 Resultados GráficosEs importante notar que cuando elparámetro variable esrxlev_access_min el comportamientodel valor probabilístico de actividadde la MS en el modo dedicado es in-versamente proporcional a la calidaddel servicio; es decir, a medida que elparámetro rxlev_access_min toma

valores más tolerantes (menores) deniveles de potencia de las portadoras,la señal es más sensible a desvaneci-

Figura 11. Resultados experimento tres

mientos por el trayecto, lo que dismi-nuye la condición del canal de comu-nicación.

5.4 Experimento Cuatro

Tabla 4. Parámetros de simulación, experimento cuatro

Tipo de análisis DirectoNo. usuarios clúster 3000No. llamadas promedio 3 Tráfico 600 EDuración promedio llamada 240 seg.No. de frecuencias portadoras 80rxlev_access_min -97ms_txpwr_max_cch variable



Figura 12. Resultados del experimento cuatro

A menor potencia de transmisión dela MS, la probabilidad de obtener uncanal dedicado es mayor (se puedepensar lo contrario), debido a la rela-ción de equilibrio que existe entre lapotencia transmitida y la potenciarecibida en el móvil, equilibrio guar-dado en el diseño del criterio de se-lección de célula C1, en donde se tomaen cuenta la clase del móvil (y por lotanto su potencia) para realizar elprocesamiento de la información.

CONCLUSIONESY RECOMENDACIONESSe ha presentado un modelo de simu-lación con base en un modelo mate-mático, el cual predice el comporta-miento en estado estable del procesode selección de célula que realiza unaestación móvil GSM900.

El algoritmo gráfico desarrollado enMatLab implementa el proceso simu-lando en Simulink la capa física delsistema y utilizando la teoría de lasmáquinas de estados y de diagramasde flujo en Stateflow para definir lassecuencias lógicas que determinan lanaturaleza intrínseca del procedi-miento.

La razón más importante del diseñodel algoritmo de simulación del pro-ceso de selección de célula con baseen el modelo matemático, es la apli-cabilidad de los diferentes tipos deanálisis en la predicción del sistema,reconocimiento de su funcionamien-to e identificación de las variablescríticas de una forma eficiente. El al-goritmo gráfico desarrollado usa losprincipios de la teoría de las máqui-nas de estados finitas para encontrar


las probabilidades de estado establedel sistema, el cual permite definirdiferentes escenarios de operación enfunción de los parámetros más influ-yentes del sistema.

La cuestión principal que aproximael software al comportamiento realdel sistema es el enfoque sobre el com-portamiento físico que existe entre lastransiciones de sus estados, de aquíque con principios básicos de comu-nicaciones inalámbricas y unas he-rramientas matemáticas y de cálcu-lo se obtenga la respuesta a las di-versas preguntas que puedan surgirsobre los instantes previos de esta-blecer una comunicación bidireccio-nal en una red celular con el están-dar más utilizado alrededor del mun-do (GSM900).

Los resultados obtenidos después desucesivas modificaciones del algorit-mo, buscando reducir el tiempo desimulación y aumentar el desempe-ño del mismo, muestran alta preci-sión y eficiencia en el desarrollo delmodelo.

La extensión del software permiteanálisis directo o análisis en funciónde tendencias del mundo real, de talforma que el comportamiento del pro-ceso es abarcado desde un punto devista teórico-analítico o desde un pun-to de vista práctico-predictivo.

Es en la simulación continua y el es-tudio permanente de cada valor nu-mérico, por inusual que parezca, quese alcanza a intuir de manera aproxi-mada el comportamiento complejo deuna MS, tomando en cuenta todos ycada uno de los parámetros y la in-fluencia que éstos tienen en el pro-ceso.

AGRADECIMIENTOSLos autores agradecen las importan-tes contribuciones de Andrés Nava-rro (Docente Universidad ICESI) yRafael Camerano (Docente Universi-dad de los Andes).

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CURRÍCULOSAlex Alberto Monclou Salcedo.

Ingeniero Electrónico de la Uni-versidad Javeriana, BogotáD.C. Especialista en Telecomu-nicaciones de la UniversidadPontificia Bolivariana, Mede-llín. Candidato a Magíster enTelecomunicaciones de la Uni-versidad Pontificia Bolivariana,Medellín. Autor de la investiga-ción “Aplicación de ModelosMarkovianos en Sistemas deComunicación CelularGSM900”[email protected]

Javier Darío Mantilla Flórez.In-geniero Electrónico de la Uni-versidad Pontificia Bolivariana,Bucaramanga. Soporte al pro-yecto de investigación con elproyecto de pregrado “Compor-tamiento en Estado Estable delProceso de Selección de Célulaen GSM900”[email protected] [email protected]

Andrés Navarro. Ingeniero Electró-nico Universidad Pontificia Bo-livariana, Medellín. Candidatoa PhD. en Telecomunicacionesde la Universidad Politécnica deValencia. Docente UniversidadPontificia Bolivariana Bucara-manga y Universidad ICESI,Cali.

Director del proyecto: “Aplica-ción de modelos Markovianos ensistemas de comunicación celu-lar GSM900.”[email protected]

Rafael Camerano. Ingeniero Elec-trónico Universidad DistritalFrancisco José de Caldas, Bo-gotá. Magíster en Teleinformá-tica. Especialista en TelefoníaMóvil Celular.

Asesor del proyecto: “Aplicaciónde modelos Markovianos en sis-temas de comunicación celularGSM900.”[email protected]


Una aproximación topológica al diseñomodular en ingeniería de software

Luis Eduardo Múnera SalazarUniversidad Icesi, Cali-Colombia

[email protected]

RESUMENDada la gran importancia que ha to-mado el paradigma orientado a obje-tos en la ingeniería de software y alpapel central que juega la reusabili-dad dentro de éste, se hacen necesa-rias la precisión y formalización deconceptos claves como cohesión, aco-plamiento y modularidad.

En este trabajo se propone una for-malización matemática de esos con-ceptos claves basada en la topologíaalgebraica y que nos conduce a unoscriterios formales de diseño modularque facilitan la medición de los con-ceptos.

PALABRAS CLAVESIngeniería de software, diseño orien-tado a objetos, cohesión, acoplamien-to, modularidad.

ABSTRACTBy knowing the great importancetaken by the questioning towardsSoftware Engineering and the centralpart that reusability plays in this,presition and formalization becomekey concepts such as cohesion,coupling and modularity.

This work proposes a mathematicalformalization of these key concepts onalgebraic topology and take usthrought formal modular design andfacilitates concept mesuring.



KEY WORDSSoftware engineering, object orien-ted design, cohesion, coupling, mo-dularity.

Clasificación: A


INTRODUCCIÓNCohesión, acoplamiento, modulari-dad son términos frecuentemente uti-lizados en sistemas de información eingeniería de software tanto dentrodel Paradigma Estructurado como enel Paradigma Orientado a Objetos.Pero a pesar de su importancia no sonprecisados de manera formal y sesuelen definir informalmente en tér-minos como: “la cohesión en ingenie-ría de software designa un mecanis-mo para mantener juntas cosas rela-cionadas”,1 “En la perspectiva del di-seño orientado a objetos, la cohesiónes una medida de cuán relacionadasy enfocadas están las responsabilida-des de una clase”,2 “El acoplamientodesigna la interacción entre objetosque no están relacionados a través deherencia”,1 “El acoplamiento es unamedida de fuerza con que una claseestá conectada a otras clases”2 “intui-tivamente el acoplamiento se refiereal grado de interdependencia entrepartes de un diseño, mientras que lacohesión se refiere a la consistenciainterna dentro de las partes del dise-ño”,3 etc.

Esta labor está motivada por la au-sencia de formalidad en esos concep-tos y por la necesidad de contar conmétricas que permitan medir cohe-sión y acoplamiento. A estos respec-tos se han hecho algunos esfuerzoscomo una propuesta de formalizaciónbasada en la filosofía y más concre-tamente en la Ontología de Bunge4 apartir de la cual se han desarrolladoalgunas métricas y criterios de eva-luación.3

El objetivo es caracterizar formal-mente los conceptos mencionadosanteriormente, mediante el uso de laTopología Algebraica, una rama de la

matemática. A partir de esta carac-terización se proponen formas natu-rales para medir la cohesión y el aco-plamiento.

Alcanzar un diseño modular que fa-cilite la reusabilidad es un objetivomayor que se busca actualmente enel Paradigma Orientado a Objetos yque va ligado a los criterios de altacohesión y bajo acoplamiento, que sonde uso recurrente en propuestas ac-tuales como la del Lenguaje Unifica-do de Modelamiento (UML) de Booch,Rumbaugh y Jacobson.5 A ese respec-to este trabajo permite formalizarmatemáticamente lo que se entende-ría por un diseño modular, precisar-lo, y sobre todo cómo lograrlo.

Este artículo está organizado de lasiguiente manera: La sección I estádedicada a los fundamentos matemá-ticos que comprenden principalmen-te las nociones básicas de topologíaalgebraica que son necesarias. La sec-ción II está dedicada a caracterizarformalmente las nociones de cohe-sión, acoplamiento, modularidad y aproponer métricas asociadas a la co-hesión y el acoplamiento. También sepropone un algoritmo que permiterealizar un diseño modular. La sec-ción III está dedicada a desarrollaruna aplicación concreta, que consis-te en mostrar cómo realizar un dise-ño modular que es un empaqueta-miento de clases partiendo de unmodelo de conceptos.

FUNDAMENTOSMATEMÁTICOSUn complejo simplicial abstracto Ksobre un conjunto finito cuyos ele-mentos se llaman vértices V ={ a0,...,an } es un subconjunto no vacíode partes de V (excluyendo el vacío )


cuyos elementos son llamados símpli-ces con las siguientes propiedades:

(P1) Si σ ∈ K y τ σ entonces τ ∈ K.Decimos que σ y τ son símplices y queτ es una cara de σ.

(P2) Si σ y τ pertenecen a K, enton-ces σ ∩ τ o bien es vacía, o bien esuna cara común de σ y τ.

(P3) Si ai pertenece a V entonces { ai }pertenece a K.

La dimensión de un símplice es el nú-mero de sus vértices menos uno. Ladimensión de K es el máximo de lasdimensiones de todos sus símplices.

A cada complejo simplicial abstractole podemos asociar un complejo sim-plicial geométrico y viceversa. El pro-

cedimiento es sencillamente asociara cada símplice de dimensión n(n-símplice) del complejo abstracto unsímplice geométrico que es una gene-ralización a “n” dimensiones de espa-cios geométricos muy conocidos comosegmentos, triángulos, tetraedros,etc.

De esta manera un o-símplice es unpunto, un 1-símplice es una línea desegmento, un 2-símplice es una re-gión triangular, un 3-símplice es untetraedro sólido, etc. En general po-demos decir que si {a0,......, an} es unconjunto de puntos independientes enRm, entonces el n- símplice geométri-co σn generado por {a0,.......an} es elconjunto de todos los puntos de Rm,x, tales que,

n

x =Σ tia

i, donde Σ t

i = 1 y t

i> 0 , ∀

i i =0 i=0

Los puntos a0, a1,........an son llama-dos los vértices de σn.

Los números ti, son llamados las co-ordenadas baricéntricas del punto xde σn con respecto a {a0,........., an}.

El número n de σn es llamado la di-mensión de σn. El subespacio de óngenerado por un subconjunto de losvértices { a0,........., an} de σn, se deno-mina una cara de σn.

La realización geométrica de un com-plejo simplicial abstracto K, es unpoliedro que denotaremos por < K >.

Un teorema conocido en topología al-gebraica,9 prueba que es seguro queun complejo simplicial abstracto de

dimensión n tiene una realizacióngeométrica en R2n+1. Aunque muchasveces la realización puede ser en es-pacios euclidianos de dimensión me-nor a (2n+1).

La dualidad entre complejos abstrac-tos y geométricos nos da la flexibili-dad suficiente para representar ini-cialmente un complejo abstracto quesurge de relaciones abstractas me-diante una matriz de incidencia ypoderlo interpretar geométricamen-te y representarlo gráficamente des-pués. Sin perder la posibilidad de tra-bajar en espacios multidimensiona-les donde no es posible una represen-tación gráfica.


Ejemplo 1:

Consideremos un complejo geométri-co en R3, cuya representación estádada por la figura:

Asociado a este complejo geométricotenemos un complejo simplicial abs-tracto, definido como:

K = { σoi} ∪ { σ1

j} ∪ { σ2k} con i = 1,....,5,

j = 1,......,9 ,k = 1, en donde:

σ21 = {b,c,d}, σ1

1 = {a,b }, σ12 = {a,c }, σ1

3

= {b,c }, σ14 = {b,d }, σ1

5 = {b,e }, σ16 =

{a,d }, σ17 = {c,d }, σ1

8 = {c,e}, σ19 = {d,e

}, σ01 = {a }, σ0

2 = {b }, σ03 = {c}, σ0

4 = {d},σ0

5 = {e }.

Una representación mediante unamatriz de incidencia puede ser:

MI a b c d e

σ21 0 1 1 1 0

σ11 1 1 0 0 0

σ12 1 0 1 0 0

σ15 0 1 0 0 1

σ16 1 0 0 1 0

σ18 0 0 1 0 1

σ19 0 0 0 1 1

Las columnas son etiquetadas por losvértices, y las filas por los símplices.No hay necesidad de incluir filas co-rrespondientes a los símplices queson caras.

A un complejo simplicial K le pode-mos asociar arreglos numéricos queson invariantes topológicos (todos lospoliedros equivalentes topológica-mente poseen los mismos arreglos).El primero de ellos se conoce con elnombre de primer vector de estruc-tura del complejo y permite ver laconectividad interna del complejo (vi-sión local) recurriendo a la noción deq-conectividad. Esta noción y sus apli-caciones en ciencias sociales fuerondesarrolladas por el matemático Ro-nald Atkin.7,8

Dados dos símplices de un complejoK, σp y σr . Decimos que σp y σr son “q-adyacentes” si existe al menos unacara común entre ellos que es un q-símplice. Obviamente si óp y ór son q-adyacentes entonces son q-1, q-2,...,1,0 adyacentes.

Sea δq la relación definida como “esq-adyacente con ”. Dicha relación esreflexiva y simétrica pero no transi-tiva. La representaremos por unamatriz cuadrada de NxN, siendo Nel número de símplices de K de di-mensión ≥ q y que no son caras deotros símplices en K.

Asociado a un complejo K tendremosm+1 matrices de q-adyacencia, sien-do m la dimensión de K.

Dados dos símplices de un complejoK, σp y σr. Decimos que σp y σr están“q- conectados” si σp y σr son q-adya-centes o si existe una secuencia desímplices en K, σ1,....., σn tal que σp esq-adyacente a σ1, σ1es q-adyacente a


σ2 y así sucesivamente hasta llegar aque σn es q-adyacente a σr . Si σp y σrson q-conectados entonces ellos tam-bién son (q-1),...1,0-conectados en K.

Si definimos la relación γq como sig-nificando “es q-conectado con” enton-ces γq es una relación de equivalenciasobre los símplices de K. Las clasesde K/ γq son ahora las piezas de Klas cuales son separadamente q-co-nectadas.

La relación γq puede ser representa-da por una matriz cuadrada de NxNque denominamos matriz de “q-co-nexión”. La matriz de q-conexión seobtiene a partir de la matriz de q-ad-yacencia, mediante un cierre transi-tivo.

Los “unos” de la matriz de q-conexión,determinan las clases de equivalen-cia de K/γq que son ahora las piezasde K que son separadamente q-conec-tadas. Qq es la cardinalidad de K/γq.

Si K es un complejo finito no vacío dedimensión n, le podemos asociar elarreglo Q = <Q0, Q1,..., Qn > en dondeQi es la cardinalidad de K/γi, , siendoQi ≥1, ∀ i = 0,1,.., n

Las clases de Q0 son las componentesarco-conexas del complejo.

Ejemplo 2: Consideremos un comple-jo finito K cuyos vértices son a , b , c ,d , e, f y cuyos símplices vienen da-dos por la matriz de incidencia:

MI a b c d e f

σ11 1 1 0 0 0 0

σ21 0 0 1 1 1 0

σ22 0 1 1 0 1 0

σ23 1 0 1 0 1 0

σ24 1 0 0 1 0 1

La representación geométrica del complejo es:


Las Matrices de Conexión asociadas son:

0 σ1

1 σ2

1 σ2

2 σ2

3 σ2

4 1 σ1

1 σ2

1 σ2

2 σ2

3 σ2

4 2 σ2

1 σ2

2 σ2

3 σ2

4

σ1

1 1 1 1 1 1 σ1

1 1 0 0 0 0 σ2

1 1 0 0 0σ

2

1 1 1 1 1 1 σ2

1 0 1 1 1 0 σ2

2 0 1 0 0σ

2

2 1 1 1 1 1 σ2

2 0 1 1 1 0 σ2

3 0 0 1 0σ

2

3 1 1 1 1 1 σ2

3 0 1 1 1 0 σ2

4 0 0 0 1σ

2

4 1 1 1 1 1 σ2

4 0 0 0 0 1

Por lo tanto Q = < 1, 3, 4 >.

El segundo invariante topológicopermite tener una visión global delcomplejo, calculando los “agujeros”que el poliedro posee en distintas di-mensiones.

De esta manera a un complejo sim-plicial K de dimensión n le podemosasociar un arreglo β = < β0,β1,...,βn >en donde βi es el correspondiente nú-mero de Betti para cada dimensión icon i desde 0 hasta n.

β0 = Q0, que se define como el númerode componentes arco-conexas β1 esel número de “ túneles ” linealmenteindependientes (que llamaremos 2-agujeros), β2 es el número de aguje-ros de dimensión 3 (que llamaremos3-agujeros) del complejo; en general,βi es el número de agujeros de dimen-sión i+1 (i+1-agujeros) del complejo.

En [6] se presenta un criterio simplepara calcular números de Betti sen-cillamente como:

βp (K) = np - rango ∂p - rango ∂p+1

En donde np es el número de símpli-ces de dimensión p del complejo K y∂p , ∂p+1 son matrices de frontera que

relacionan símplices de dimensión py p-1 , y p+1 y p respectivamente.

Volviendo al complejo del ejemplo 2,su respectivo poliedro posee dos agu-jeros bidimensionales (túneles) el pri-mero formado por aeb y abc, el segun-do formado por aed y adc. Por lo tan-to β = < 1, 2, 0 >.

Dado un complejo K = (V, S) en don-de V es el conjunto de vértices y S esel conjunto de símplices, le podemosasociar una topología τk.

En general dado un conjunto X dife-rente de ∅ ; una familia τ de subcon-juntos de X es una topología de X si ysòlo si verifica los axiomas siguientes:

A1) X y ∅ pertenecen a τ

A2) La unión de cualquier número deconjuntos de τ pertenece a τ.

A3) La intersección de dos conjuntoscualesquiera de τ pertenece a τ.

En particular sobre el complejo K =(V, S) podemos obtener la topología τktomando como base S {∅ } simple-mente incluyendo en τk todos los ele-mentos de S {∅ } y de todas las posi-bles uniones de los elementos de S.


II. COHESIÓN, ACOPLAMIENTOY MODULARIDADEs ampliamente conocida la conve-niencia de descomponer un sistemaen módulos, de tal manera que hayauna alta cohesión dentro de los mó-dulos y un bajo acoplamiento entrelos módulos. Sin embargo, como seseñaló en la parte I (Introducción) lasnociones de cohesión y acoplamientono se caracterizan formalmente ysimplemente se apela a la intuicióninvocando expresiones como “fuerza”,“consistencia”, “agrupamiento”, etc.

La propuesta es caracterizar formal-mente estas nociones a través de latopología valiéndonos de los invarian-tes topológicos Q y β definidos en laparte II (fundamentos matemáticos).

Inicialmente daremos algunas defi-niciones básicas de Sistema, Móduloy Descomposición modular que songeneralizaciones o variantes de lasdadas en. 9 Posteriormente asociare-mos a estos conceptos básicos comple-jos simpliciales que nos permitiránestudiar la cohesión y el acoplamien-to desde un punto de vista estructu-ral basados en la topología. Y final-mente proponer métricas que permi-tan medir la cohesión de un móduloy el acoplamiento entre módulos deuna descomposición modular y másaún proponer un método para obte-ner descomposiciones modulares conalta cohesión intra-módulos y bajoacoplamiento inter-módulos.

Un Sistema S es un par <E , R > don-de E se llama el conjunto de elemen-tos de S y R P* (E) × E (P* (E) = P(E) – {∅ }, siendo P (E) el conjunto departes de E) se denomina las interre-laciones entre elementos de S.

Que (X,e) ∈ R lo denotamos porX → e . Si P* (E) = E entonces R esuna relación binaria sobre E.

Dado un sistema S = <E , R>, un sis-tema M = <EM , RM> es un módulo deS si y sólo si EM E y RM R.

Los elementos de un módulo son co-nectados a los elementos del resto delsistema por relaciones de entrada oaferentes y relaciones de salida o efe-rentes.

Los conjuntos de relaciones de entra-da al módulo M y de salida del módu-lo M, los definimos respectivamentecomo,

I (M) = { X → e ∈ R / e ∈ EM y X ∈ (P(E) - P (EM) ) } y

O (M) = { X → e ∈ R / X ∈ P (EM) ye ∈ (E – EM) }

Dado un sistema S = < E , R > defini-mos una descomposición modular deS como un conjunto de módulos deS, ρ = {Mi}i ∈ I , tal que cada elementode E pertenece a EMi , para algún Mi∈ρ , y para cada par de módulos Mi yMj de ρ estos son disjuntos, es decir,EMi EMj = ∅ y RMi RMj = ∅ .

Una consecuencia de esta definiciónes que cada interrelación del sistema,o bien es una interrelación intramó-dulo, o bien es una interrelación dediferentes módulos. Formalmente,∀ (X → e) ∈ R , o bien X → e ∈ RMi ,∃ Mi ∈ ρ , o bien X → e ∈ O (Mi) yX → e ∈ I (Mj), ∃ Mi ∈ ρ y ∃ Mj ∈ ρcon Mi Mj.

Dado un sistema S = < E , R > le po-demos asociar un complejo simplicialque denotaremos por KS de la siguien-te manera: Cada elemento e de E esun vértice del complejo y los símpli-ces son los subconjuntos de E,


kX ( { e i } ) , tales que ( X , ei ) ∈ R , ∀ i =1,..,k i=1

La realización geométrica es el polie-dro < KS >. En KS cada símplice cons-ta de X y todos sus vecinos más cer-canos, es decir, todos los vértices eitales que X→ ei.

Ahora estamos en condiciones de de-finir la cohesión de un sistema o mó-dulo a partir del complejo simplicialasociado a él.

Sea M un módulo y sea KM su com-plejo asociado. La cohesión de M sedefine a partir del arreglo Q =<Q0, Q1,...,Qm> asociado a KM que su-pondremos de dimensión “m” y semide de la siguiente manera:

1 Si m=0 y n0 = 1

m

Σi=0 (ni – Qi)2

Cohesión (M) = ______________ En caso contrario

m

Σi=0 (ni – 1)2

Donde ni es el número de símplicesde dimensión i de KM. Esta funcióntiene como rango el intervalo [0,1].Si Cohesión (M) = 0 se llama Nula, ysi 0 < Cohesión (M) < 1 se llama Baja,y si Cohesión (M) = 1 se llama Alta.

Sea S = < E , R > un sistema y ρ ={Mi}i ∈ I una descomposición modular

de S. A ρ le podemos asociar un com-plejo simplicial que denotaremos porKρ de la siguiente manera: Cada mó-dulo Mi de ρ es un vértice del com-plejo y los símplices son los subcon-juntos de ρ,

k

{M} ( { M i }), tales que ( ∃ X) ∈ P (EM) y (∃ ei) ∈ EMi y (X → ei) ∈ O (M)

i=1

y (X→ ei ) ∈ I ( Mi ), ∀ i = 1, ..,k


La realización geométrica es el polie-dro < Kρ >. En Kρ cada símplice cons-ta de un módulo M y de todos losmódulos que son adyacentes a él através de interrelaciones que salen deM y entran en estos módulos pero te-niendo el mismo conjunto de elemen-tos de M como salida.

Ahora estamos en condiciones de de-finir el acoplamiento de la descompo-

sición modular de un sistema a par-tir del complejo asociado a la descom-posición.

Sea ρ = {Mi}i ∈ I una descomposiciónmodular de un sistema y sea Kρ sucomplejo asociado. El acoplamientode ρ se define a partir del arreglo β =< β0,β1,...,βm > asociado a Kρ que su-pondremos de dimensión “m” y semide de la siguiente manera:

-1 Si m = 0 y n0 = 1

m

Acoplamiento (ρ ) =Σ

i=1 (n

i – β

i)2

{1-β0} _ __________________ En caso contrario

m

Σi=1

ni

2

En donde ni es el número de símpli-ces de dimensión i de Kρ. Esta fun-ción tiene como rango el intervalo [-(n0-1),0). Si Acoplamiento (ρ) = –1 sellama Bajo, y si –1 < Acoplamiento(ρ) < 0 se llama Alto, y si – (n0 – 1) < =Acoplamiento (ρ) < –1 se llama Nulo.

Dado un sistema S = < E , R > surgela pregunta natural de cómo obteneruna Descomposición Modular de él detal manera que la cohesión intra-mó-dulos sea Alta y el acoplamiento In-ter.-módulos sea Bajo. En respuestaa esta pregunta se propone un algo-ritmo que permite obtenerla, partien-do del complejo asociado al sistema yque denominaremos Diseño Modular.

Entrada: La Matriz de Incidencia(MI) del Complejo de S.

Salida: ρ = { M1,...,Mn } una Descom-posición o Diseño Modular del siste-ma S.

Método:

Paso 1:Reducir o colapsar la matriz de inci-dencia

Sobre la matriz de incidencia pode-mos realizar tres tipos de operacio-nes de reducción:

O1) Columnas con un solo “1”, el “1”se convierte en “0”.

O2) Filas cuyos unos estén incluidosen los unos de otra fila, se conviertenen ceros.

O3) Columnas cuyos unos estén in-cluidos en los unos de otra columnase convierten en ceros.

Paso 2:Si la matriz resultante del paso an-terior (matriz reducida) contieneunos, entonces hacer:


1) Determinar los agujeros asociadosal complejo simplicial.

2) Generamos los símplices que per-miten eliminar los agujeros. Estosignifica agregar símplices en lasMatrices de Incidencia y Reduci-da, lográndose finalmente la re-ducción total de la matriz de Inci-dencia.

Paso 3:Cada símplice maximal de la matrizde incidencia (incluyendo los que seagregaron en el paso 2 para “rellenar”los agujeros) determina un módulo.Sean M*

1 , ... , M*n los módulos obte-

nidos.

Paso 4:Los módulos obtenidos anteriormen-te comparten fronteras (caras) y porlo tanto no son disjuntos. Así que de-bemos decidir qué módulo se quedacon las fronteras para obtener final-mente la descomposición modular ρ= { M1,...,Mn } en donde los módulosM1 , ... , Mn son disjuntos.

Este algoritmo garantiza una des-composición modular en la que cadamódulo tiene cohesión 1 y el acopla-miento de ρ es cero. La cohesión segarantiza porque cada módulo proce-de de un símplice y el acoplamientoBajo se garantiza por la eliminaciónde agujeros en el paso 2.

Es muy importante investigar si en-tre los complejos KS y Kρ existe unarelación formal que garantice porejemplo que la descomposición de KSsea reversible y que haya unicidad deasignación de símplices de un com-plejo al otro y viceversa. Para elloconsideremos τKS y τKρ que son las to-pologías asociadas a KS y Kρ respec-tivamente. Podemos demostrar for-

malmente que entre τKS y τKρ existeuna Conexión de Galois.

En general una Conexión de Galoisinvolucra dos conjuntos parcialmen-te ordenados (A , ≤A) y (B , ≤B) y dosfunciones F : A → B y G : B→ A. Esascuatro componentes juntas formanuna Conexión de Galois si y sólo si∀ x ∈ A , ∀ x ∈ B se cumple:

F (x) ≤B y ⇔ x ≤A G (y)

En nuestro caso particular τKS y τKρ sonconjuntos parcialmente ordenados porla inclusión de conjuntos, (τKS,

S) y (τKρ, ρ).

Sean F : (τKS , S ) → (τKρ , ρ) y G :(τKρ , ρ) → (τKS , S) definidas como:

F (X) = Z si Z = {Mi} con i = 1,...,n ,siendo z el menor conjunto de módu-los de ρ que recubre a X , v.gr.

nX S M i .

i=1

G (Z) = W si Z = { Mj} con j = 1,...,m ,

msiendo W = Mj. j = 1

Lema : Si X S Y entonces F (X) ρ F (Y).

D/: Sean F (X) = {Mi} con i = 1,...,n y F(Y) = { Mj} con j = 1,...,m . Supongamosque X S Y y F (X) ρ F (Y). Entoncesexiste un módulo Mk ∈ {Mi} con i =1,...,n tal que Mk { Mj} con j = 1,...,m .

Dado que {Mi} con i = 1,...,n es el con-junto mínimo de módulos de ρ talesque


n m m mX S M i entonces X S Mj . Pero como X S Y y Y S M j entonces X S M j

i=1 j=1 j=1 j=1

con lo cual obtenemos una contradicción. Por lo tanto, Si X S Y entonces F(X) ρ F (Y).

Teorema : (∀ X ∈ τKS)(∀ Y ∈ τKρ) , F (X) ρ Y ⇔ X S G (Y).

D ⇒ /: Como F (X) es el menor conjunto de módulos de ρ que recubre a X ,entonces si F (X) ρ Y , Y = { Mj} con j = 1,...,m es un recubrimiento de X , esdecir,

m m

X M j . Pero por definición de G , G (Y) = M j . Por lo tanto , X S G (Y).

j=1 j=1

m

D /: Si X S G (Y) entonces X S M j siendo Y = { Mj} con j = 1,...,m . Por el Lema,

j=1

m m

F (X) ρ F ( M j). Dado que los módulos son disjuntos entonces F ( M j) = { Mj} con j = 1,...,m.

j=1 j=1

Por lo tanto F (X) ρ Y.


III. APLICACIONES

Para ilustrar el proceso consideremosun diagrama de clases dirigido (conflechas que indican la navegabilidad)

y en el que omitimos los métodos.Como ejemplo tomemos el siguientediagrama de clases adaptado de:2

1 Consulta

1

De Contiene

Tiene Hizo Captura

Involucra Contiene

1..**

Catálogo

NombreDescripción

AlmacénNombreDirección

Caja

Consecutivo

Producto

Código prod.CódigobarrasDescripciónPrecio

VentaNúm-facturaFechaHoraTotal

PagoConsecutivoFormaCantidad

Línea de venta por producto

Núm-líneaCantidad por líneaSubtotal por línea

1

Sea A=Almacén, C=Catálogo, J=Caja, V=Venta, P=Producto, G=Pago, L=Líneade Venta por Producto.

Los elementos del sistema son las clases del diagrama , E = { A , C , J , V , P,L , G } y las interrelaciones del sistema son las relaciones uno a uno entre lasclases, R = { A → C , C → A , C → J , J → A , J → V , J → C , V → J , V →A , P → C , G → V , L → P , L → V }.

1 1..*1

1

*1..*

1

1

1 1..*

1

Tiene


La matriz de incidencia del complejo de vecindad asociado es:

MI A C J V P L GS1 1 1 0 0 0 0 0S2 1 1 1 0 0 0 0S3 1 1 1 1 0 0 0S4 1 0 1 1 0 0 0S5 0 1 0 0 1 0 0S6 0 0 0 1 0 0 1S7 0 0 0 1 1 1 0

La matriz reducida es:

MR C V PS3 1 1 0S5 1 0 1S7 0 1 1

Existe un agujero bidimensional CVP. Lo podemos “rellenar” agregando elsímplice S8 con unos en CVP.

Los módulos (símplices maximales) que obtenemos son:

M1 = Básico , EM1 = { A , J , C , V }, RM1 = { A → C , C → A , C → J , J → A ,J → V, J → C , V → J , V → A }. M2 = Productos , EM2 = { P , C , V }, RM2 ={ P → C }. M3 = Ventas , EM3 = { P , L , V }, RM3 = {L → P , L → V }. M4 =Pagos , EM4 = { V , G }, RM4 = { G → V }.

Cohesión (M1) = Cohesión (M2) = Cohesión ( M4 ) = 1 ; Cohesión (M3) = 0.8

I (M1) = { P → C , G → V , L → V } , O (M1) = { A → C , J → C , J → V }

I (M2) = { A → C, J → C, J → V, L → P, L → V, G → V } , O (M2) = { V → J ,V→ A , C → A , P → C }

I (M3) = { J → V , G → V } , O (M3) = { L P, L V , P C }

I (M4) = { J V , L V } , O (M4) = { V → J , V → A , G → V }.


Tenemos interrelaciones como porejemplo A → C que pertenecen tantoa RM1 como a O (M1).Esto pone de ma-nifiesto que todavía no tenemos ladescomposición modular y se hace

necesario definir qué módulos se que-dan con las fronteras.

Una propuesta de diseño final en laque los módulos son paquetes es lasiguiente:

ρ = { P1,P2,P3,P4 } con P1 = Básico , EP1 = { J , A } , RP1 = { J → A } ; P2 =Productos , EP2 = { P , C } , RP2 = { P → C } ; P3 = Ventas , EP3 = { L , V }, RP3 ={ L → V } ; P4 = Pagos , EP4 = { G }, RP4 = ∅ .

Cohesión (P1) = Cohesión (P2) = Cohesión (P3) = Cohesión (P4) = 1.

I (P1) = { V → J , V → A , C → A , C → J } , O (P1) = { A → C, J C, J → V }

I (P2) = { A → C, J → C, L → P } , O (P2) = { C → A , C → J }

I (P3) = { J → V , G → V } , O (P3) = { V → J , V → A , L → P }

I (P4) = ∅ , O (P4) = { G → V }.

La matriz de incidencia de Kρ es:

MI P1 P2 P3 P4

S1 1 1 1 0

S2 1 1 0 0

S3 1 1 0 0

S4 0 1 1 0

S5 1 0 1 0

S6 0 0 1 1

Acoplamiento (ρ) = 0.

En este ejemplo en particular los Módulos son Paquetes de Clases que ennotación de UML quedarían:


Elementos de ventas:: Venta

ConoceHizoCaptura

1

Elementos de productos: : Catálogo

1

Elementos de ventas: : Venta

1

1*

Básico

CajaAlmacén1 Contiene 1..*

1 1

De

Producto

Ventas

1 Tiene 1..*Catálogo

Productos

Consulta1

1

De1

1

Involucra1

*Elementos de básico

:: CajaElementos de básico

:: AlmacénElementos de ventas: : Línea de venta por

producto

1..* Tiene 1 1Elementos de pagos: : Pago

1

Venta Contiene 1..*

1

1

Hizo

1

*

Captura

Elementos de básico: : Almacén

Elementos de básico: : Caja

Elementos de productos: : Producto

*

Pagos

1..* 1Pago Tiene

Involucra

Línea de ventapor producto


BIBLIOGRAFÍA1. Metrics for quality analysis and

improvement of object-orientedsoftware. Christof Ebert, IvanMorschel.Information and Soft-ware Technology, vol. 39, No. 7,1997, págs. 497-509.

2. UML y Patrones (Introducción alAnálisis y Diseño Orientado a Ob-jetos) Craig Larman, PrenticeHall, Edición en español, 1999.

3. A Metrics Suite for Object Orien-ted Design, Shyam R. Chidamberand Chris F. Kemerer. IEEE Tran-sactions on Software Engineering,vol. 20 No. 6, june 1994, pág. 476-493.

4. An Ontological Model of an Infor-mation System, Yair Wand andRon Weber. IEEE Transactions onSoftware Engineering, vol. 16, No.11, November 1990.

5. El Lenguaje Unificado de Mode-lado, Grady Booch, James Rum-baugh, Ivar Jacobson, Addison-Wesley, Edición en español, 1999.

6. Elements of Algebraic Topology,

James R. Munkres. Addison-Wes-ley, 1984.

7. From Cohomology in Physics to q-Connectivity in Social Science,R.H. Atkin. Int.J.Man-MachineStudies (1972) 4, 139-167.

8. Q-Analysis, or a Language ofStructure: an Introduction forSocial Scientists, Geographersand Planners. P.Gould,Int.J.Man-Machine Studies(1980) 13, 169-199.

9. Property-based Software Engi-neering Measurement. LionelBriand, Sandro Morasca, VictorBasili. Technical Report CS-TR-3368 , Universidad de Maryland.

CURRÍCULOLuis Eduardo Múnera. Matemáti-co de la Universidad del Valle, Más-ter y Doctor en Informática de laUniversidad Politécnica de Madrid.Docente-Investigador de la Universi-dad Icesi de Cali.


¿Una comparación entre Java y .NET?

Luz Elena JiménezUniversidad Icesi

[email protected]

RESUMENEn este artículo se presentan unaserie de reflexiones frente a las com-paraciones que pueden hacerse entredos plataformas de software: Java y.NET.

Para ello se trata de hacer un breverecuento histórico de ambos casos, ydespués se presentan algunas de lasdiferencias que la autora ha encon-trado entre ellas, mirando aspectosque tienen relación directa con la pro-gramación orientada a objetos, o conotros aspectos del lenguaje. Por últi-mo se presenta una breve aclaración,desde el punto de vista de la autora,frente al tema de portabilidad queambos reclaman como la diferenciamás relevante entre ellos.

PALABRAS CLAVESProgramación orientada a objetos,Java, .NET, C#.NET.

SUMMARYIt in this article we find a series ofreflections and comparisons thatcould occur between the two platfor-ms of software: Java and .NET.

For that reasons I have tried to givea brief historic account of both cases,and later some of the differences thatthe author has found between themare introduce, looking at the aspectsthat have direct relationship with theprogramming oriented by objects, orwith other areas of the language.



Finally a brief explanation with thepoint of view of the author is intro-duced, the topic referring to portabi-lity that both Java and .NET claimto have.

KEYWORDSProgramming Oriented by objects,Java, .NET, C#.NET

Clasificación: B


INTRODUCCIÓNInicialmente el título de este artículofue “Una comparación entre Java y.NET”1, sin embargo al empezar a de-sarrollarlo surgieron dudas frente aqué comparar. La verdad es que noes sencillo dada la complejidad de loselementos que quieren compararse;inicialmente puede pensarse que setrata de comparar dos lenguajes deprogramación pero muy rápido se dauno cuenta de que no es así de fácilpues en ambos casos hay mucho más.

Pero hay otro problema, y es que co-nocer realmente bien ambos “elemen-tos” es muy complicado, así que sedebe buscar bibliografía especializa-da y revisar cuidadosamente los pun-tos expuestos, pues la mayoría de laspublicaciones alaban a Java y atacana .NET o alaban a .NET y atacan aJava. Y a partir de esto es convenien-te dejar en claro desde ahora que esteartículo no buscará encontrar un ven-cedor: se reconoce que en ambos ca-sos hay puntos a favor y puntos encontra, y que por tanto no puede ha-llarse un ganador absoluto en unacomparación.

Así que lo que se tratará de hacer alo largo de este artículo será:

• Una breve presentación de Javay su historia.

• Una breve presentación de .NETy su historia.

• Comparar lenguajes de progra-mación: Java vs. C#.NET,C++.NET y VB.NET2

• Comparar la portabilidad en am-bos casos.

Por último, antes de entrar en mate-ria, se quiere dejar presente que esteartículo se escribe partiendo de quequien lo lee tiene conocimientos deprogramación orientada a objetos, porello no se entra a explicar ningunode los términos relacionados, y tam-bién que existe un conocimiento pre-vio de Java, dado que en el artículose presentará código elaborado en.NET y las diferencias no serán cla-ras para quien desconozca Java.

Java: Su historiaJava nace como un lenguaje de pro-gramación fácil de utilizar: algunosde los programadores de Sun Mi-crosystems, cansados de “pelear” conC++, obtienen la autorización de susjefes para desarrollar un lenguaje deprogramación que sea muy sencillo deutilizar, y que pueda ser ejecutadosobre dispositivos pequeños: televiso-res, electrodomésticos, o cualquierimplemento eléctrico instalado encasa. Este proyecto empieza a deman-dar tiempo y dinero, y se obtiene unprimer producto, OAK,3 con el cualno se logra la aceptación esperada, yel proyecto queda descartado. Untiempo después, con la aparición de

1. A lo largo del artículo se menciona primero Java, simplemente porque existe hace más tiempo.

2. Por facilidad, en este artículo, se referenciarán como .NET

3. En inglés, roble.


WWW, se piensa que el proyecto debeser revaluado, y se le da un nuevo im-pulso, apareciendo Java.4

Pero, ¿qué es lo que se presenta comoJava? Lo que Sun presenta al mundocomo su nuevo lenguaje de programa-ción es algo más: es un lenguaje deprogramación orientado a objetos,que además incluye una máquina vir-tual, y una serie de desarrollos bási-cos que pueden ser empleados por losprogramadores para simplificar susnuevos desarrollos; además permitela inclusión de porciones de códigoejecutables en las páginas que se pu-blican en internet, a través de WWW.

Sun permite también que otros fabri-cantes de software tomen a Javacomo el centro de sus nuevas herra-mientas de software, es decir, desa-rrollen entornos de programaciónconsiderando a Java como su corazón;de manera que en un tiempo relati-vamente corto IBM, Borland, Oracley muchos otros (incluyendo a Micro-soft) están desarrollando herramien-tas que les permitan ofrecer produc-tos portables entre diferentes máqui-nas y sistemas operativos, pues todoscompilan para la misma máquina: lamáquina virtual de Java.

Hoy en día, Java cuenta con un APIamplio, en el cual pueden encontrar-se puntos de partida para crear losmás diversos tipos de programas, tie-ne una serie de estándares para pro-gramación reconocidos y aceptadospor la mayoría de sus programado-res, existen las versiones de su má-quina virtual para casi todas las pla-

taformas comerciales vigentes en estemomento y está en capacidad de ha-cer interfaz con casi todas las basesde datos existentes en el mercado.Además, Java tiene otra gran venta-ja: Microsoft le declaró la guerra hacealgún tiempo y muchas de las perso-nas involucradas con el negocio delsoftware que no aceptan a esta em-presa ven a Java como su aliado.

A partir de lo presentado hasta elmomento se puede creer que Java esun lenguaje de programación bastan-te popular, y en lo que a internet serefiere esto es cierto, pues tiene bue-na parte de los servidores conectadosa esta red. Sin embargo no todo esdicha, pues en la parte de aplicacio-nes comerciales para las empresas nose ha logrado tener el mercado ni laaceptación que se quisiera, y las ra-zones son varias: Java no ofrece unentorno de programación completo,además el producto final no es muyveloz en tiempo de ejecución, entreotras cosas.

.NET: Su historiaPrácticamente desde la aparición deJava, Microsoft ha querido ser sucompetencia, para ello inicialmentefirmó algunos convenios con Sun,para trabajar con Java igual que loestaban haciendo IBM y Oracle, peroen realidad trató de crear su versiónpropia de Java, denominada J++, lacual no era completamente compati-ble con la versión estándar. Ademásintrodujo algunas modificaciones ensus sistemas operativos y navegado-res que hacían que el desempeño de

4. En inglés, forma coloquial de llamar al café, y quienes crearon el lenguaje quisieron rendirle un homenajea la que fuera su bebida favorita. Esto también explica la presencia de la humeante taza en casi todas laspublicaciones referentes al lenguaje.


aplicaciones desarrolladas en Javafuese más lento de lo que debía.

Pero en el momento en que Java em-pieza a consolidarse como el lengua-je de internet, la decisión es más fuer-te, hay que lanzar “algo” que realmen-te le haga contrapeso a Java, y quepueda ser considerado como la com-petencia de Java en internet, y a raízde ello aparece .NET.

Y aquí hay que tratar de revisar quées .NET, inicialmente se podría pen-sar que es un lenguaje de programa-ción orientado a objetos, o un conjun-to de lenguajes de programación to-dos ellos orientados a objetos, y sepueden citar C#.NET, C++.NET yVisualBasic.NET; pero a esta últimadefinición le hace falta incluir lo re-ferente al acceso a las bases de da-tos, es decir ADO.NET, las herra-mientas para desarrollo en internet,ASP.NET y el conjunto de facilidadespara construir Servicios Web, ademásdel hecho de que todo viene integra-do dentro de un entorno completodenominado VisualStudio.NET.

Para lograr elaborar estas herra-mientas y tener la certeza de que seintegrarán bien, se definieron los si-guientes elementos:

• Un lenguaje común de ejecución:CLR (Common Language Runti-me).

• Un conjunto de tipos de datos bá-sicos: CTS (Common Type Sys-tem), el cual incluye, además detodos los tipos de datos básicos, lasclases Object y String.

• Un CLS (Common Language Spe-cification), que es el conjunto dereglas que especifica lo referentea la implementación de las carac-terísticas de la POO y a otras es-tructuras sintácticas.

• Un MSIL (MicroSoft Intermedia-te Language), o lenguaje interme-dio común. Este lenguaje es elequivalente al bytecode de Java.

• Un compilador capaz de traducirdel MSIL a lenguaje binario, co-múnmente denominado JIT (JustIn Time).

Así pues, se puede decir que .NET esmás que un conjunto de herramien-tas: con .NET se rompe la filosofíatradicional de Microsoft, pues se hahecho un esfuerzo para que .NET seaabierto y estándar; para lo cual so-metieron sus especificaciones del len-guaje y su tipo común de datos a larevisión de organismos internaciona-les dedicados a la regulación y estan-darización de las plataformas de pro-gramación;5 y una vez aprobados loshicieron públicos. De hecho Microsoftgarantiza que si otro productor desoftware construye un lenguaje queal compilar lleve al tipo común dedatos y respete las especificacionesque ellos han dado, ese lenguaje po-drá ser incorporado a ambientes.NET, y las clases creadas a travésde él podrán interactuar con los ele-mentos de .NET sin ningún proble-ma. Y como muestra de esto puedehacerse referencia a “Mono”, de Xi-mian, que se esfuerza en ofrecer unaimplementación para cualquier tipo

5. Estas especificaciones están avaladas por ECMA : http://www.ecma-international.org/


de ambiente Unix, de todo el Fra-mework de .NET, y ya ofrece el com-pilador para C#, el runtime (compi-lador, intérprete, recolector de basu-ra, manejador de multi-hilo, etc.),versiones del API, además de versio-nes de ADO.NET y de ASP.NET.6

Java vs. los lenguajes de .NETSiguiendo con lo propuesto se van apresentar algunas diferencias entre

los lenguajes de .NET y Java, vistoscomo lenguajes de programaciónorientados a objetos, para lo cual separtirá de ver la forma en la cual cadauno de ellos implementa las caracte-rísticas de la POO, cómo es el mane-jo de los objetos como tales, el encap-sulamiento, la herencia y el polimor-fismo. Y también se verán algunasdiferencias de sintaxis.

6. http://www.go-mono.com/

.NET

Clases, interfaces, struct y enum.

Java

Clases e interfaces.

Elementos que pueden definirse dentro de una clase:

Java

Atributos, métodos y clases internas.

Niveles de encapsulamiento:

Java

public, private, protected y visibilidadde paquete, este último se asumecuando se omite.

Herencia:

Java

No se permite la herencia múltiple,se puede simular a través del uso deinterfaces. Por omisión se hereda deObject.

.NET

Atributos, métodos, clases internas,propiedades, eventos y delegates.

.NET

public, private, internal, protected yla combinación de estos dos últimos.En caso de omisión se asume private.

.NET

No se permite la herencia múltiple,se puede simular a través del uso deinterfaces. Por omisión se hereda deObject.

Tipos de estructuras que el lenguaje le permite crear a un programador:


Polimorfismo:

Java

Se permite que una clase sobrecar-gue o sobreescriba métodos definidospor su clase padre, a menos que laclase padre lo impida mediante lapalabra reservada final, en el enca-bezado del método. Si un objeto deuna clase hija es referenciado a tra-vés de una referencia a su clase pa-dre, su comportamiento, al invocar unmétodo sobreescrito, será el que defi-nió la clase a la cual él pertenece.

.NET

Se permite que una clase sobrecar-gue o sobreescriba métodos definidospor su clase padre, a menos que laclase padre lo impida empleando lapalabra reservada sealed, en el enca-bezado del método. Si un objeto deuna clase hija es referenciado a tra-vés de una referencia a su clase pa-dre, su comportamiento, al invocar unmétodo sobreescrito, dependerá de lospermisos establecidos por la clasepadre, y de la decisión tomada porquien definió la clase. Por omisión secomportará como lo definió la clasepadre.

Sobrecarga de operadores para una clase:

.NET

Se permite la sobrecarga de algunosde los operadores básicos:Unitarios: +, -, !, ~, ++, --, true, falseBinarios: +, -, *, /, %, &, |, ^, <<, >>,==, != , >, <, >=, <=

Java

No permite la sobrecarga de ningunode los operadores básicos.

Ahora se entrarán a discutir más afondo, algunos de los tópicos presen-tados en las tablas anteriores.

El que .NET permita la creación devarios tipos de estructuras de datos,y no sólo clases e interfaces comoJava, da la posibilidad de que en esteambiente se puedan crear tipos devalores. Y al respecto hay algunasparticularidades que es interesanterevisar, pues cada nuevo tipo, siem-pre que se trate de un struct, se defi-ne como descendiente de una clase

determinada, es decir hereda de Ob-ject, y por tanto puede definir atribu-tos, propiedades, métodos, eventos odelegates, incluso implementar inter-faces y definir clases internas, peroel comportamiento de sus instanciasserá el de valores, no el de objetos.Estas estructuras tienen dos restric-ciones, no pueden tener clases hijasy no pueden sobreescribir el construc-tor sin parámetros.

También hay diferencias grandes enlo referente a aquellos elementos que


pueden definirse dentro de una cla-se7 en .NET, respecto a los que pue-den definirse dentro de una clase enJava. .NET permite los mismos ele-mentos que Java, pero adiciona laspropiedades, que tienen un compor-tamiento muy similar a las propieda-des que se emplean en los beans enJava, pero que en este ambiente sonfundamentales, dado que aquí seacostumbra que los atributos seandefinidos como privados, es decir elmáximo nivel de encapsulamiento, yque el programador defina la formade hacer una asignación sobre ellos o

conocer el valor que contienen, me-diante estas propiedades. Aquí esimportante resaltar el hecho de quelas propiedades no necesariamentedeben estar asociadas a un atributo,pueden estar asociadas a varios o aninguno, además tienen la posibili-dad de contener un método get y otroset, pero pueden omitir cualquiera delos dos. Por último estos métodos nopueden ser invocados directamente,sino que se trabaja como si se trata-ra de asignaciones corrientes, es de-cir, si en una clase se tienen estasdefiniciones:8

7. En adelante se empleará el término «clase», para referirse tanto a ellas, como a los struct.

8. Todo el código que se incluye en este artículo se ha elaborado en C#.NET

. . .

int valor; // se define un atributo privado

double porcentajeDescuento = 0.10; // se define un atributo privado

public int ValorBruto // se define una propiedad {

set {

valor = value; }

get {

return valor; }

}

public double ValorNeto // se define otra propiedad {

get {

return valor * (1 - porcentajeDescuento); }

}

y en otra clase se crea un objeto perteneciente a esta clase, y se usan estaspropiedades:

unObjeto.ValorBruto = 5; // se asigna 5 al atributo valor, a través

// de la propiedad ValorBruto

Console.WriteLine(«El valor del artículo, sin descuento es «+unObjeto.ValorNeto);

Console.WriteLine(«Y el valor, después de aplicar el descuento es «+unObjeto.ValorBruto);

// en las dos líneas anteriores se muestra el valor que retornan las propiedades ValorNeto

// y valor Bruto.


También se presentan diferencias enlo referente al manejo de los eventos,pues mientras que en Java estos sonobjetos que pertenecen a la jerarquíade clases de EventObject; en .NET loseventos son un elemento más quedefine dentro de una clase. En Java,quien desea escuchar un evento debeimplementar una interfaz que loidentifique como oyente del mismo,

mientras que en .NET, en la defini-ción del evento debe incluirse quiénlo manejará, y a estos manejadoresse les denomina delegates, y tambiéndebe especificarse el método o los pa-rámetros que requiere para atenderla situación cuando ocurra el evento.Es decir, que en la definición de unaclase bien puede aparecer algo así:

public delegate void ManejadorDeDesastres(string alerta);

/** se define quién se va a encargar de atender la ocurrencia de los eventos, y qué recibe comoparámetro */

public static event ManejadorDeDesastres Terremoto;

public static event ManejadorDeDesastres Incendio;

/** se definen dos eventos, y se asocian ambos al mismo manejador de eventos */

También se presentan diferencias enel manejo de los niveles de encapsu-lamiento, pues .NET asume que elnivel de encapsulamiento por defec-to es privado, es decir, cualquier cosaque se defina, y cuyo modificador deacceso se omita se asume fue defini-da como privada. Además, maneja unnivel más de encapsulamiento, quepermite a una clase definir que dapermiso de acceso sobre un elementodeterminado a todas las clases quehereden de ella, independiente delespacio de nombre —que es lo mismoque los paquetes en Java— en el cualse encuentren definidas. El modifica-dor que se emplea para manejar estenivel es protected, o sea que aquí estemodificador no obra como en Java; y

si se quiere tener el mismo nivel deencapsulamiento que da este modifi-cador en Java, se debe emplear lacombinación protected internal, quees la única combinación de modifica-dores de acceso que .NET permite.

Pero probablemente una de las másgrandes diferencias se refiere al com-portamiento de los métodos sobrees-critos cuando son solicitados a travésde una referencia a la clase padre,pues dependiendo de la forma en lacual se haya hecho la definición delmétodo, tanto en la clase padre comoen la clase hija, el comportamientovariará. Esto se ilustra con las si-guientes porciones de código:


• La clase padre niega el permiso de modificar el comportamiento al serreferenciado a través de ella:

public class Personas {public void MuestraMensaje() {

Console.WriteLine(“Estoy en la clase padre”); }}public class Hijos:Personas { // Indica que hereda de Personas

public void MuestraMensaje() {Console.WriteLine(“Estoy en la clase hija”);

}}public class Gestión {

public static void Main(String[] args) {Personas padre = new Personas();Personas hijo = new Hijos(); // un objeto de la clase hija asociado a una referencia

// a la clase padre.padre.MuestraMensaje();hijo.MuestraMensaje();

}

}

En este caso se mostrará en pantalla:

Estoy en la clase padre


• La clase padre otorga el permiso de modificar el comportamiento al serreferenciado a través de ella, pero la clase hija no lo emplea:

public class Personas {public virtual void MuestraMensaje() {

Console.WriteLine(“Estoy en la clase padre”); }}public class Hijos:Personas {

public new void MuestraMensaje() {Console.WriteLine(“Estoy en la clase hija”);


public static void Main(String[] args) {Personas padre = new Personas();Personas hijo = new Hijos();padre.MuestraMensaje();

hijo.MuestraMensaje();

}

}


En este caso, también, se mostrará en pantalla:

Estoy en la clase padreEstoy en la clase padre

Aquí es interesante agregar que si la clase Hijos tiene clases que hereden deella, en ellas este método no podrá ser sobreescrito, a menos que se añada lapalabra virtual antes del new.

• La clase padre otorga el permiso de modificar el comportamiento al serreferenciado a través de ella, y la clase hija lo emplea:

public class Personas {public virtual void MuestraMensaje() {

Console.WriteLine(“Estoy en la clase padre”); }}public class Hijos:Personas {

public override void MuestraMensaje() {Console.WriteLine(“Estoy en la clase hija”);


public static void Main(String[] args) {Personas padre = new Personas();Personas hijo = new Hijos();padre.MuestraMensaje();hijo.MuestraMensaje();

}

}

En este caso se mostrará en pantalla:


Estoy en la clase hija

En este caso si la clase Hijos tiene clases que hereden de ella, este métodopodrá ser sobreescrito.

• La clase padre niega el permiso de modificar el comportamiento al serreferenciado a través de ella, y la clase hija intenta modificarlo:


public class Personas {

public void MuestraMensaje() {

Console.WriteLine(“Estoy en la clase padre”);

}

}

public class Hijos:Personas {

public override void MuestraMensaje() {

Console.WriteLine(“Estoy en la clase hija”);

}

}

public class Gestión {

public static void Main(String[] args) {

Personas padre = new Personas();

Personas hijo = new Hijos();

padre.MuestraMensaje();

hijo.MuestraMensaje();

}

}

En este caso se generará un error en tiempo de compilación.

En Java, los métodos siempre se com-portan como si la clase padre hubie-se empleado la palabra virtual en susencabezados, y cada clase hija em-pleará el override al sobrecargarlo.Esto puede ser más sano, pues per-mite que un programador puedacrear clases que hereden de claseselaboradas por otros, y a cuyo códigofuente no tenga acceso, sin preocupar-se por este tipo de verificaciones, esdecir empleando el polimorfismocomo una característica natural de laprogramación orientada a objetos,mientras que en .NET si la clase dela cual se quiere heredar no otorgaeste permiso, o si el programador noconoce este tipo de limitantes, se pue-den obtener resultados no deseadosen un momento determinado.

Y la última diferencia que presentóen las tablas anteriores, es la sobre-

carga de operadores, pues .NET per-mite que una clase defina el compor-tamiento que espera se dé cuando seempleen algunos de los operadoresque ellos definen como “sobrecarga-bles”. Respecto a esta operación laúnica consideración que debe hacer-se es que .NET puede exigir la sobre-carga del operador antagónico, y quetodos los operadores asociados que-dan sobrecargados. Por ejemplo, si sesobrecarga el operador de la suma( + ), .NET exige la sobrecarga parael operador de la resta ( - ), y quedasobrecargado el operador que permi-te el incremento de un objeto ( += ).

También hay diferencias en el pasode parámetros a un método, pues enJava todo el paso de parámetros sehace por valor, mientras que .NETpermite varias formas de realizar estepaso de parámetros siendo las más


comunes el paso por valor, el paso deparámetros por referencia, y el pasode parámetros cuya cantidad se des-conoce, para lo cual se emplea el mo-dificador params, el cual puede com-binarse con un paso por valor o porreferencia. Otra cosa que es impor-tante tener en cuenta es que cada unode los parámetros debe pasarse indi-cando la forma en que se pasa, es de-cir un método puede recibir unos porvalor y otros por referencia. Además,no basta con que el encabezado delmétodo indique cómo lo recibe, al in-vocar el método debe indicarse la for-ma en la cual se pasa. Por omisión seasumen pasos por valor.

Hay otras diferencias entre amboslenguajes, dadas por la sintaxis, o porla aparición de algunas instruccionesque no existen en Java, o por algu-nos pequeños cambios en algunasotras. La instrucción foreach ilustrala aparición de nuevas instrucciones,pues es una instrucción repetitiva,que recorre cualquier colección deprincipio a fin, pasando por cada unode los elementos que la conforman.

Para ilustrar la modificación de ins-trucciones, se puede mirar el caso delas excepciones, donde se encuentrandos diferencias, la primera es que elcatch que no especifica qué tipo deexcepción quiere atrapar, es equiva-lente al catch (Throwbable e ) en Java;y la segunda diferencia es que .NETno soporta el throws en el encabeza-do del método, es decir no se permiteque las excepciones comprobadas sepropaguen; lo cual puede causar in-convenientes, pues si se trabaja conun esquema en el cual las clases quedan estructura a la solución de unproblema son independientes de lasclases que se emplean para crear la

interfaz de usuario, el poder propa-gar la excepción y permitir que elmanejo del mensaje de error lo hagadirectamente la clase que brinda lainterfaz no es fácil de hacer en .NET,y sería lo ideal.

Otro aspecto en el cual se presentandiferencias entre ambos lenguajes, esen lo referente al uso de hilos, perono tanto en la forma de usarlos sinoen lo que se usa. En Java, cuando setrabaja con varios hilos se pide quese creen procesos livianos con unaserie de características, como las prio-ridades, pero dependiendo del siste-ma operativo con que se esté traba-jando se pueden obtener resultadosdiversos, pues Windows no respetalas prioridades que se otorgan desdeJava, pero Unix sí lo hace. Cuandose trabaja con cualquiera de los len-guajes de .NET y se hace trabajomultihilo, se está trabajando con loshilos del sistema operativo; pues porla forma en la cual fue construido.NET y dado el nivel de acceso quetienen sus creadores al núcleo del sis-tema operativo sobre el cual va a eje-cutarse, ello permite que los progra-madores puedan emplear elementoscontenidos en algunos dll de este sis-tema operativo, siendo el que mane-ja los hilos uno de ellos. Esto hace queel desempeño de los hilos en .NET seamás ágil que en Java, además per-mite que las características que elprogramador asigne a cada hilo seanrespetadas por el sistema operativo;pero tiene el inconveniente de que unprogramador inexperto bien puedecausar algunos daños al desempeñodel equipo e incluso al sistema ope-rativo.

Algunos autores presentan, como di-ferencia, el uso de apuntadores en


.NET, la verdad es que su utilizaciónreal es más bien restringida, pues sólopueden emplearse dentro de la me-moria administrada por .NET, requie-re el uso de instrucciones especialesmediante las cuales el programadorindica que está trabajando con códi-go inseguro, y que quiere hacerlo; yno es equivalente al uso de estos enlenguajes como C o C++, pues tam-bién hay restricciones frente al tipode operaciones que pueden ejecutar-se. O sea que bien podría decirse queeste uso de apuntadores en .NET tie-ne las suficientes restricciones comopara que no se usen.

Otro aspecto que suele presentarsecomo diferencia entre ambas plata-formas es el que se refiere al API decada una. La verdad es que Java ofre-ce un API más grande y maduro queel que viene con .NET, sin embargo,y dada la aceptación que parece es-tar teniendo esta plataforma en elmercado es bastante probable que, almenos en lo que a cantidad se refie-re, esta situación cambie en muy pocotiempo.

Portabilidad en ambos casosLa portabilidad es presentada, por losdefensores de cada una de las plata-formas, como una fortaleza suya yuna debilidad del otro. La verdad esque ambas plataformas ofrecen por-tabilidad, pero en dos ámbitos com-pletamente distintos.

Java ofrece portabilidad entre máqui-nas, es decir no depende ni del Hard-ware ni del sistema operativo. Y esoes una gran ventaja; sin embargo siun programador que trabaja en Javase encuentra con que quiere incluiren su código algunas funcionalidades

elaboradas en C, por ejemplo, el pro-ceso es complicado. Lograr que el có-digo elaborado en Java pueda ser in-cluido en desarrollos elaborados enotros lenguajes tampoco es un traba-jo sencillo.

.NET no tiene esta dificultad, la inte-racción entre código elaborado en cual-quiera de los lenguajes que incluyeesta herramienta es inmediata, comolo será con cualquier lenguaje que seaelaborado cumpliendo con las especi-ficaciones del CLS y que lleve sus da-tos al CTS, al menos en la teoría. Peroesta plataforma, que ofrece una granportabilidad en lo que a lenguajes deprogramación se refiere, está bien aso-ciada a un tipo de sistema operativoespecífico: el que produzca Microsoft,al menos en el momento actual.

Cada una de ellas ofrece un tipo deportabilidad del cual la otra carece yes esa diferencia la que se intenta pre-sentar como ventaja o desventaja encada caso; cuando el análisis real paraidentificar la portabilidad de cada unadepende de la situación específica y delalcance que se espera tener con el soft-ware a desarrollar.

CONCLUSIONESEs indudable que Java cuenta conmayor madurez, con más programa-dores, con el respaldo de muchas ca-sas de software, entre otras cosas quepueden considerarse ventajosas; perono es menos cierto que .NET ha sidodesarrollado por algunas de las per-sonas que más conocen de Java, quecuenta con el respaldo de una inmen-sa casa de software, y con el apoyo demuchas personas en el mundo, ade-más de tener una gran aceptacióncomercial.


Tal como se dijo al inicio de este ar-tículo, la autora no cree que se pue-da realizar una comparación gene-ralizada, e imparcial, que permitaencontrar un vencedor. Al comparar-las, es fácil hallar ventajas y desven-tajas de una frente a la otra, así quequien esté tratando de tomar unadecisión frente a cuál de las dos con-viene más a su trabajo futuro, deberevisar estas características frenteal que será su entorno de trabajo ycon base en eso tomar una decisión.

BIBLIOGRAFÍAhttp://www.ecma-international.org/

http://www.go-mono.com/

CURRÍCULOLuz Elena Jiménez Collazos, In-

geniera de Sistemas de la Uni-versidad Icesi. Trabajó en diver-sas empresas de la región en elárea de Análisis y Desarrollo deSoftware, como Analista Junior,Senior y Jefe del Departamen-to de Sistemas. Y en el área deRedes como Ingeniera de Pro-yectos. Profesora de la Univer-sidad Icesi en los cursos de Sis-temas Operativos, Ingenieríade Procesos y Algoritmos; vin-culada de tiempo completo.


RESUMENEste breve estudio tiene dos objeti-vos: realizar una presentación delpensador francés Jacques Ellul y ana-lizar su noción de ambivalencia en-marcándola dentro de las caracterís-ticas que Ellul le otorga al fenómenotécnico.

PALABRAS CLAVESAmbivalencia de la Técnica, JacquesEllul, Ciencia, Tecnología y Sociedad.

ABSTRACTThis brief study contains two objecti-ves: to create a presentation on thefrench thinker Jaques Ellul, by ana-lizing his notion of ambivalence andplacing it inside the caracteristicsgiven by Ellul about the technicalphenomenon.

KEY WORDSAmbivalence of the technical, Jac-ques Ellul, Science Technology andSociety.

Clasificación: B

La noción de ambivalencia de la técnicaen Jacques Ellul

Andrés Felipe Peralta SánchezUniversidad Icesi

[email protected]



EL AUTOR Y SU OBRAHijo de un griego ortodoxo y de unaprotestante, Jacques Ellul nace enBurdeos el 6 de enero de 1912. Reali-za sus estudios en el Liceo Montaig-ne de su ciudad natal y recibe el títu-lo de abogado en la Universidad deBurdeos en 1931. Luego, en 1936,obtiene su doctorado en derecho ro-mano con la tesis Étude surl’evolution et la nature juridique deMancipium. Posteriormente Aber-deen y Amsterdam le otorgarán, cadauna, el doctorado honoris causa. Enel mismo año de 1936 se licencia enLetras y luego estudia teología duran-te la guerra. Enseña derecho en lasuniversidades de Montpellier y Cler-mont-Ferrand en 1939. En 1943,como profesor de derecho romano ehistoria del derecho, inicia su cáte-dra en la Universidad de Burdeos,más precisamente en el Instituto deEstudios Políticos hasta 1980. SuHistoire des Institutions en cinco vo-lúmenes ha sido reeditada varias ve-ces en PUF (Presses Universitairesde France).

Su obra, más de 45 libros sobre dere-cho, teología, sociología y filosofía esparticularmente estudiada en el pro-grama de la mayoría de las universi-dades norteamericanas, más que enlas francesas. Así, por ejemplo, laUniversidad de Berkeley administraun fondo que recoge la mayoría de suslibros traducidos al inglés, y nume-rosos artículos.i Esta notoriedad enel medio norteamericano obedece avarios factores. Entre ellos cabe des-tacar que la obra de Ellul se acercamucho a los enfoques sociológicos dela técnica hechos por Lewis Munford,con quien es comparado frecuente-mente al punto de haber sido llama-

do el “Munford francés”. De igualmodo, el desarrollo de los estudiossociales de la ciencia y la tecnologíaen los Estados Unidos tiene más as-pectos en común con Ellul de los queél tiene con sus pares europeos comoDessauer, Heidegger o Simondon.Para demostrar lo anterior baste de-cir que en Ellul los conflictos éticosdel progreso técnico son unas de susprincipales preocupaciones, tal comosucede con la mayoría de los autoresnorteamericanos. Cabe anotar aquíque en el mundo intelectual españolse le reconoce debido a los fuertescompromisos de algunos de sus filó-sofos en la Society for Philosophy andTechnology de los Estados Unidos yel trabajo en la perspectiva CTS(Ciencia, tecnología y sociedad.) Perohay que agregar además el hecho deque Ellul quiso permanecer en la pro-vincia, lo que provocó que, en parte,no sea considerado por los parisinos.Así, por ejemplo, en la página web delInstituto de Historia y Filosofía de lasCiencias y las Técnicas (IPHST) enParís I, donde figuran los represen-tantes más importantes del área enFrancia, están las biografías de Se-ris y Simondon, pero no hay ningunareferencia de Ellul. Finalmente, y nomenos importante, es el hecho de quetoda su obra, o casi toda, haya sidotraducida con un especial interés alinglés. Es de destacar el caso de latraducción de una de sus obras fun-damentales La Tecnique ou l’enjeu dusiecle.ii por John Wilkinson, a suge-rencia de Aldous Huxley, el célebreescritor de Un mundo feliz. Casi po-dríamos decir que si a Ellul se le co-noce, esto se debe a las traduccionesen lengua inglesa. En verdad, salvola traducción al español de la obra lí-neas arriba mencionada hecha por A.


Mailló,iii es muy difícil encontrar enlas bibliotecas otros textos de esteautor en nuestra lengua.

Más allá de lo exclusivamente inte-lectual, se debe reconocer en estepensador su compromiso social. Du-rante la Segunda Guerra Mundial sele prohibió enseñar y bajo el régimencolaboracionista de Vichy, Ellul par-ticipa activamente en la Resistencia,aunque no por medio de las armas,de 1940 a 1944. Luego de estos su-cesos, fue adjunto de la alcaldía deBurdeos de 1944 a 1946. Y casi has-ta su muerte contribuyó en la pre-vención de la delincuencia juvenilen su ciudad, a través de varias or-ganizaciones.

En lo teológico, publica en compañíade su amigo Bernard CharbonneauDirectives pour une manifeste perso-naliste en 1934. Colabora con las re-vistas L’ordre nouveau y Esprit. En1950 rompe con Esprit denunciandola teología tomista de Mounier. Par-ticipa en el Consejo Ecuménico de lasIglesias de 1947 a 1951 y luego esmiembro del Consejo Nacional de laIglesia Reformada de 1951 a 1970.Allí colabora redefiniendo la forma-ción de los pastores protestantes. Di-rige la revista Foi et vie, de 1970 a1987. Muere en 1994.

La obra de Ellul gira alrededor de doseventos fundamentales. De un lado,su encuentro con el pensamientomarxista y del otro, su conversión alcristianismo que lo llevó a la teologíareformada de Calvino y Barth. Sunotoriedad la debe sobre todo a susanálisis de la técnica como fenómenomás importante del mundo moderno,a sus aportes como teólogo y comomoralista.

Sobre la técnica, se destacan sus li-bros La Technique ou l’enjeu du sie-cle, Le systeme technicieniv y Le blufftechnologique.v El propósito de la pri-mera de ellas es el de analizar el fe-nómeno técnico en su conjunto paratomar conciencia de su importancia.Se trata de definir la técnica descri-biendo sus características y mostrarcómo se relaciona con el hombre, elEstado y la economía. En La Techni-que, la técnica moderna se definecomo el fenómeno más importante denuestro tiempo y la descripción de suscaracterísticas manifiesta un pesi-mismo desesperanzador frente a loque se convertirá el hombre debido alas transformaciones de la culturacausadas por su acción. La primeraedición de esta obra fundamental nosmuestra una técnica moderna dota-da de autonomía, universalidad, ace-leración y carente de finalidad. Peroen la reedición del libro en 1990 ycorregida por Ellul mismo,vi se agre-ga a manera de apéndice un artículotitulado L’ambivalence du progres te-chnique aparecido en la Revue Admi-nistrative en 1965 y que por lo tantono aparece en la traducción de Mai-lló que es de 1960. En el artículo,como se verá a continuación, se aña-de una nueva característica al fenó-meno técnico: la ambivalencia. A ellahemos dedicado las líneas que siguen.

LA TÉCNICA COMO FENÓMENOY SISTEMADe acuerdo con Goffi,vii para poder lle-gar a una definición clara de lo quees la técnica, Ellul comienza por disi-par algunos malentendidos ingenuosque se cometen de manera espontá-nea. Estos ocurren cuando se la iden-tifica con ciertas imágenes socialmen-te aceptadas del término. Así sucede


al no distinguirla claramente de rea-lidades que tienen que ver con ella:la máquina, la ciencia y la organiza-ción. En efecto, la técnica moderna seencuentra relacionada con las máqui-nas y con el proceso de industrializa-ción, así como con el desarrollo de lasteorías científicas y las nuevas formasde organización social, pero no se ago-ta en ninguna de estas instancias,sino que las abarca y supera amplia-mente. Es preciso decir que este ca-rácter predominante de la técnicasobre otras actividades humanas yformas de organización social, lleva-rá a Ellul a analizarla sistemática-mente en el mundo moderno como elfenómeno más importante del sigloXX. Dicho análisis se hará siguiendoel camino que Marx ya había trazadopara comprender el capital en el si-glo XIX. Ellul reconoce su encuentrocon Marx cuando realiza una analo-gía entre su pensamiento y el del fi-lósofo alemán: “yo estaba seguro... deque si Marx viviera en 1940 no estu-diaría economía o las estructuras ca-pitalistas sino la técnica. Entoncesempecé a estudiar la técnica utilizan-do un método lo más similar posibleal que Marx utilizó un siglo antespara estudiar el capitalismo”viii

Admitiendo entonces la importanciade la técnica como el fenómeno másrelevante de nuestro tiempo, Ellul ladefine como “la totalidad de métodosque racionalmente alcanzan la efica-cia absoluta (en una etapa dada dedesarrollo) en todos los campos de laactividad humana”.ix

Separemos algunos elementos de estadefinición. Primero, debemos decirque cuando se nos habla de técnicano se trata de éste o aquél métodoparticular, sino del conjunto de todos

los métodos que caracterizan a la so-ciedad en un momento específico dela historia. En segundo lugar, esosmétodos tienen un carácter racional.Su racionalidad consiste en la ade-cuación de los medios disponibles alos fines propuestos por la sociedadque los utiliza. Y finalmente, en ter-cer lugar, esos métodos deben ser efi-caces. La eficacia se mide por las ven-tajas que brinda un método respectode otros que se aplican para solucio-nar el mismo problema. En este pun-to son tenidos en cuenta aspectoscomo la rapidez, el gasto de energía,el valor económico, la facilidad de usoy de manipulación. Cuando un méto-do es más conveniente que otros seopta por él y los demás son rechaza-dos por sus desventajas. El métodoelegido resulta ser eficaz en sentidoabsoluto, pues se convierte en el mé-todo por excelencia para resolver elproblema que motivó su aparición.

Este proceso que acabamos de descri-bir en el punto de la eficacia se da deigual manera en todas las activida-des humanas. Lo que quiere decirque, una vez escogido el método quepresenta mayores ventajas al mo-mento de enfrentarse con un proble-ma cualquiera, se preferirá siempreeste método.

Aunque Ellul define “técnica” talcomo lo hemos citado, hay que acla-rar que para el pensador francés, ellano se ha manifestado siempre de lamisma manera a lo largo de la his-toria.

Mitchamx ubica a Ellul dentro delpensamiento sobre la tecnología queproviene de las humanidades. Figu-ra en esta corriente al lado de LewisMumford, José Ortega y Gasset y


Martín Heidegger. Al igual que ellos,intenta explicar el carácter novedosode la técnica moderna vinculando eldesarrollo de las sociedades y el de-sarrollo técnico. Con este fin elaborauna historia en la que distingue dosformas de la técnica en la sociedad:la operación técnica y el fenómenotécnico. Mientras que la operación eslimitada y tradicional, el fenómenotransforma todas las actividades, vin-culándolas enteramente a la técnicade la industria. Antes de la era in-dustrial y el proceso de la mecaniza-ción de la vida humana que aparececon ella, las técnicas son limitadasespacial y temporalmente. Esto quie-re decir que es posible escoger entrediversas técnicas o métodos. Al con-trario, en la etapa llamada fenómenotécnico, la técnica industrial es ilimi-tada. No conoce ningún tipo de res-tricción y afecta a todas las activida-des humanas.

De acuerdo con lo anterior, lo queEllul llama fenómeno técnico apare-ce con la Revolución Industrial. Conella, los métodos se mecanizan y lasmáquinas toman un lugar fundamen-tal en este proceso: ellas son la formahistórica representativa de la técni-ca moderna o técnica industrial. Gra-cias a su aparición, los procesos de laindustria se hacen más eficaces en elsentido en el que lo anotamos cuan-do se explicó la definición de técnica.Pero la técnica moderna no es exclu-siva de la industria y sus procesos.Si es verdad que surge en este am-biente, es falso que no lo supere. Pre-cisamente, por eso hablamos de fenó-meno: de lo que se trata es de aplicarlos principios que rigen los procesosindustriales y el funcionamiento delas máquinas, a todos los campos de

la sociedad. Lo que tiene como re-sultado una mecanización de la vidahumana, pues tratamos de convertiren máquina todo aquello que aún nolo es, con el supuesto de que así lo-graremos progresar (o en otras pala-bras, ser eficaces).

Este propósito de lograr la eficacia delos métodos mediante su mecaniza-ción, supera igualmente al modo deproducción capitalista en el que seorigina. Si la técnica moderna es ili-mitada, no hay sistema político o eco-nómico que se salve. Un ejemplo deesto lo constituyen las formas tecno-cráticas de administración del Esta-do, en las que, aquel se convierte enuna gran empresa prestadora de ser-vicios, y que se implementaron enestados liberales tanto como en esta-dos socialistas.

Junto con la mecanización de la vidahumana, la eficacia aparece en laobra de Ellul como valor fundamen-tal para la aparición y continuidad delfenómeno técnico, que es definidocomo “la preocupación de la inmensamayoría de los hombres de nuestrotiempo de buscar en todas las cosasel método absolutamente máseficaz”.xi Dado que se trata de unapreocupación humana que es acepta-da por la mayoría, Ellul afirma quese trata de la ideología de nuestrotiempo. El ser humano deposita sufuturo en las soluciones eficaces queprovienen de la aplicación de la téc-nica a todo nivel.

El fenómeno técnico transforma a laeconomía, al Estado y al hombre. Anivel económico, con el establecimien-to de un sistema central y dirigista;en lo político, con la reducción delEstado a una empresa y la restricción


cada vez mayor de la democracia; yal hombre, con su reconstrucción yadaptación a un mundo tecnificado através de la propaganda, la escuela yel espectáculo. A medida que se ex-tiende, el fenómeno técnico reempla-za el medio humano por uno que lees más ventajoso a las máquinas. Susrasgos distintivos son los siguientes:

En primer lugar está el automatis-mo de la técnica moderna sobre cual-quier otro tipo de solución, que segúnel autor, ocurre porque creemos quetodo problema es de orden técnico yprocedemos a buscarle una soluciónde igual tipo en toda ocasión. No nosplanteamos la posibilidad de una al-ternativa a aquellas respuestas queel sistema técnico industrial produ-ce, pues suponemos la superioridadde estas soluciones sobre las demás.

Luego encontramos la indivisibilidad.Esta es una de las características queconducirá a Ellul a su perspectiva desistema en la ya citada obra Le systé-me technicien. A mayor expansión delfenómeno técnico, mayor dependenciaentre unos y otros métodos, máquinasy organizaciones, por lo cual, una nue-va máquina, por ejemplo, producemodificaciones en todos los niveles dela cultura, pues afecta las relacionesestablecidas por la máquina o herra-mienta a la que reemplazó.

Una tercera característica es la uni-versalidad. No hay límites. El fenó-meno técnico afecta a todas las cul-turas en todos los lugares. Esto suce-de por la estrecha relación entre latécnica industrial y la ciencia que lebrinda sustento, pues la ciencia po-see también ese carácter universal.Otra manera de explicar esta carac-terística es decir que tanto la ciencia

como la tecnología son indiferentes alas culturas y que esto se debe a lapretensión de neutralidad respecto deellas lo cual las haría moldeables yles posibilitaría insertarse en cual-quier medio social.

En cuarto lugar está la racionalidad.Ella trabaja extrayendo de la reali-dad aquello que puede servirle alhombre para solucionar sus proble-mas. No se trata de una imitacióndirecta de los métodos mediante loscuales los seres vivos se adaptan ylogran sobrevivir, sino de una esco-gencia de los elementos que le per-mitirán el éxito al hombre en sus pro-pias tareas. Después de haberlos se-leccionado, se realiza una compara-ción y se escoge el mecanismo máseficaz desechando los otros. La racio-nalidad se encarga entonces de abrirlas posibilidades de la acción técnicay también de cerrarlas y trazar laruta a seguir.

La última y más importante caracte-rística del fenómeno técnico es suautonomía. La palabra autonomía esun adjetivo que se aplica a los seresque se rigen por sus propias leyes.Para el caso de la técnica moderna,esto equivale a decir que ella no estádeterminada por los valores y los fi-nes que le establecen los seres huma-nos, sino que se gobierna a sí mismay se da su ley. La ley que la gobiernaes la de la eficacia, que ya explica-mos cuando nos referimos a la defi-nición de técnica. Así, la técnica en-tendida como método eficaz se con-vierte en un fin en sí misma. Escapaal control humano porque posee unimpulso y una motivación propios.xii

Si no la podemos controlar, esto quie-re decir también que crece por sí mis-


ma, dando formas nuevas a cada ac-tividad humana. Cuando en una ac-tividad se encuentra el método máseficaz, la actividad se mecaniza, esdecir, se realiza de ahí en adelantesólo con ese método. Este proceso demecanización se ve favorecido por lossistemas de información que permi-ten dar a conocer el método y por lasmentalidades reinantes en la indus-tria y la política que propician su apli-cación.

Reuniendo todas las característicasanotadas, podemos ver que para Ellulla técnica moderna es una fuerzaimparable que determina al hombrey le doblega colocándolo a su servi-cio. Y en muchos casos acaba por re-emplazarlo. Podemos complementaresta noción con la opinión que tieneal respecto Evandro Agazzi.xiii Estefilósofo afirma que el origen de la téc-nica tiene que ver con el hecho de queel hombre crea una segunda natura-leza a través de la técnica, de la cualdepende al carecer de un hábitat pro-pio. El hombre no se conforma con lacreación y trata de superarla refor-mándola constantemente. Cuando lasmáquinas aparecen, las posibilidadesde transformación se hacen gigantes,lo cual convierte a la producción enun bien en sí mismo.

Las máquinas terminan por sustituira los utensilios en las tareas que rea-liza el hombre y lo reemplazan en al-gunas de ellas. Así, el proceso histó-rico de adecuación del entorno a losdeseos humanos mediante un reem-plazo de lo material por lo artificialnos conduce a una etapa en la quenosotros mismos somos reemplazadosy nuestro lugar es ocupado por lasmáquinas.

Luego de haber revisado las caracte-rísticas del fenómeno técnico y deconstatar las consecuencias negativasde su expansión, debemos preguntar-nos si con el crecimiento de la técni-ca moderna y su aplicación en todoslos campos, estamos en presencia deun progreso, y además, debemos ca-racterizarlo para saber qué posibili-dades le quedan al hombre frente aesta técnica de rasgos totalizadoresy deterministas.

EL PROGRESO AMBIVALENTEDE LA TÉCNICAEn el artículo titulado Réflexions surl’ambivalence du progres technique,aparecido por primera vez en la Re-vue Administrative en 1965 (págs.380-391) y que posteriormente esañadido como apéndice en la reedi-ción de La Technique ou l’enjeu dusiècle en el año 1990 (págs. 393-409),el pensador de Burdeos nos advierteque cuando hablamos de progreso téc-nico debemos evitar las actitudes co-rrientes de quienes son admiradoreso críticos de dicho progreso. Hay queser precavidos, pues unos y otros sonapasionados y radicales, inclusocuando pretenden objetividad. Estose debe a que el ser del hombre estásiendo cuestionado por el progresotécnico y lo que él es se altera con todocambio promovido por la técnica in-dustrial. Para evitar estas fallas enel análisis del progreso técnico debe-mos tratar de aprehenderlo en formageneral y no reparando sólo en losaspectos negativos o positivos, puesun sesgo de este tipo, impide que cap-temos el verdadero impacto de la téc-nica en el hombre.

Rechazando la posibilidad de aplicarun dualismo simple de lo positivo y


lo negativo al progreso técnico, Ellulpasa a definir lo que él considera sucaracterística más importante: laambivalencia. “Entiendo por esto—dice Ellul— que el desarrollo téc-nico no es ni bueno, ni malo, ni neu-tro, sino que está hecho de una mez-cla compleja de elementos positivosy negativos, “buenos” y “malos” si sequiere adoptar un vocabulario moral.Entiendo por esto aún que es imposi-ble disociar esos factores, de maneraque se obtenga una técnica puramen-te buena y que no dependa absoluta-mente del uso que nosotros hacemosdel instrumental técnico para tenerresultados exclusivamente buenos”.xiv

Debemos agregar aquí, que aparte delposible sesgo en la mirada al evaluarlo que podemos calificar como “bue-no” sin tener en cuenta lo “malo”, hayotra razón para defender el carácterambivalente del progreso técnico:Estamos en presencia de un sistema;el sistema técnico. Cuando enumera-mos las características del fenómenotécnico hablamos de la indivisibili-dad. Esta consiste en la dependenciaentre los métodos que usamos en losdiferentes dominios de la actividadhumana. La interdependencia de losmétodos y las actividades que se cum-plen gracias a ellos, tienen como con-secuencia un efecto de reacción encadena sobre todas ellas cuando enalguna se da una modificación. Enotras palabras, el todo se ve afectadopor aquello que afecta a una de laspartes. La ambivalencia es entonces,un efecto del carácter sistemático dela técnica; de esa relación de depen-dencia de los métodos humanos y desu interacción que es favorecida porlas comunicaciones modernas. La téc-nica moderna es un fenómeno, algonuevo y distinto; pero es también un

sistema sobre el cual el hombre notiene un dominio puesto que es autó-noma.

Así, si el hombre no domina la técni-ca, no puede determinar absoluta-mente el uso de la misma. Él se vuel-ve parte de un sistema en el cual estáatrapado. ¿Cómo hacer entonces parareducir la técnica nuevamente al es-tadio de medios puros y simples, paraque deje de ser un fin en sí misma?La respuesta del autor es plantearfines claros y adaptados, pues estos,y aquí coinciden Ellul y Ortega y Gas-set, han sido abandonados. El hom-bre se ha entregado a su creación ol-vidándose de sí mismo. De esta ma-nera, al no tener en claro qué quierecualquier tentativa se hace vana.

Ellul habla también de una distan-cia cualitativa entre los medios y losfines. Como decíamos líneas atrás alcitar a Agazzi, somos capaces de pro-ducir casi cualquier cosa, pero inca-paces de decir qué producir y paraqué. De alguna manera, lo que se pidees un regreso a la reflexión sobre elhombre y su destino. Pero como ni lafilosofía ni las ciencias del espíritu sehan preocupado de esto, el autor con-cluye diciéndonos lo siguiente: “Loque nos queda es estar ubicados enun universo ambiguo, en el cual cadaprogreso técnico acentúa la compleji-dad de la mezcla de elementos positi-vos y negativos. Mientras más pro-greso hay en este campo, más la re-lación de lo “bueno” y lo “malo” esinextricable, más la escogencia sevuelve imposible y más tensa es lasituación, es decir, menos podemosescapar a los efectos ambivalentes delsistema”.xv

Este universo complejo y ambiguodonde el hombre está atrapado se


manifiesta, según él, de cuatro ma-neras que expondremos brevemente.

Todo progreso técnico se paga: El pro-greso técnico es relativo pues tienecompensaciones tales como costoseconómicos y recursos anteriores quese destruyen. Aunque generalmenteocurre un aumento en el campo ma-terial al producirse un progreso, esdifícil medir si era de mayor valor loque se perdió o lo que apareció con él.Además, como se trata de un fenóme-no de carácter sistemático, las trans-formaciones debidas al progreso téc-nico operan en un campo pero afec-tan a otros. Por lo tanto, al tratarsede efectos que se presentan en cam-pos diferentes a aquellos donde ocu-rrió la modificación, carecemos deuna medida que permita alguna ob-jetividad. Para ilustrar lo anterior,Ellul nos muestra cómo los progre-sos en materia de higiene ocurridosdurante el siglo XIX han permitidoprolongar la duración de la vida perodisminuyendo su calidad: “todos losestudios biológicos y médicos mues-tran que, a medida que conservamosen mayor cantidad seres humanoscon vida, vivimos de una manera in-finitamente más precaria. Nuestrasalud es mucho más frágil. Es un he-cho bien conocido que, conservandocon vida niños de salud delicada, quehabrían sido eliminados sin el progre-so de la medicina y la higiene, multi-plicamos los hombres débiles...”xvi asíque para mantenernos vivos, nos ha-cemos cada vez más dependientes denuevas técnicas que crean a su veznuevas ventajas y desventajas. Cuan-do se dice que todo progreso técnicoes relativo, lo que se quiere señalares que un inconveniente como lo esen este caso la mortalidad es compen-sado por otro, como puede serlo la

disminución de la calidad de la saludy de la vida.

El progreso técnico provoca más pro-blemas de los que resuelve: La finali-dad del progreso técnico es resolverproblemas de una manera más eficaz.Los humanos suponemos que todoproblema es de carácter técnico y te-nemos la esperanza de que su solu-ción nos vendrá de las técnicas másnovedosas. Sin embargo, cada aplica-ción técnica precisa provoca proble-mas a largo plazo que son invisiblesal momento de dar la solución, y queademás son más generales que la si-tuación resuelta y de otro nivel decomplejidad. Ellul cita al respecto aMarx, quien... “a muy justo títuloanaliza la creación del proletariadocomo resultante de la división del tra-bajo y de la mecanización: es decir,dos progresos técnicos”.xvii De estemodo, el nacimiento de la industriaplantea problemas que son soluciona-dos dentro de las perspectivas de laindustria misma pero que generan denuevo inconvenientes que ya no se-rán sólo de tipo industrial sino tam-bién social, como lo son la apariciónde una nueva clase y la modificaciónde la sociedad entera por este hecho.

Ya que las consecuencias de los pro-gresos técnicos cubren más ámbitosque los progresos mismos y son poresto de diferente especie, aunque lostécnicos especializados pueden apre-ciarlas son incapaces de resolverlas,pues su formación los capacita parahacerle frente a asuntos precisos y noa problemas globales. Si el especia-lista puede diagnosticar las conse-cuencias de una novedad técnica yresolver algunos de sus inconvenien-tes, aunque sólo lo haga en formaparcial, el hombre que carece de este


nivel de conocimiento no es capaz nide lo uno ni de lo otro.

Esto trae como consecuencias que lasociedad en su conjunto no acepte lastransformaciones necesarias paraimpedir un efecto negativo (por ejem-plo, los cambios de hábitos en mate-ria de aseo que permitirían reducirla contaminación) y la inadaptaciónhumana al ritmo de crecimiento delas técnicas, junto con una aprehen-sión retardataria de las mismas (sóloquien ve los cambios puede preparar-se para ellos).

Los efectos nefastos son inseparablesde los efectos positivos: Suponemoscon frecuencia que hay técnicas bue-nas o malas en sí y que los instru-mentos son neutros y es el uso queles demos lo que determina su bon-dad. Pero para Ellul no hay un senti-do unívoco de las técnicas y el hom-bre no usa siempre instrumentos neu-trales. Admitimos que las técnicas deproducción son buenas, pero es sudesarrollo el que ha conducido alhombre a la alienación: “Como esastécnicas permiten producir cualquiercosa, si dejamos al hombre libre, élse aplicará a producciones absurdas,vanas, inútiles, que conducen a estainundación de gadgets a la cual asis-timos. Esto presenta un aspecto no-table: producir es bueno en sí —seacual sea la producción—. El únicopapel de la técnica es aumentar laproducción. Y como el único asuntoimportante del hombre es trabajar,como su participación en ese desarro-llo de la producción es su forma devida, aquí está comprometido enton-ces en un trabajo de producción decosas inútiles, absurdas y vanas, peroinfinitamente serio, ya que aquí con-sagra una vida de hombre, dedica su

trabajo, gana su vida”.xviii Admitimostambién que las herramientas sonneutrales y que su bondad dependede la elección que hacemos al momen-to de usarlas. Pero ya hemos dichoque para Ellul la técnica es un siste-ma autónomo. Así que el hombre, pormás que lo supongamos razonable ymoral, es impotente frente al creci-miento de los ritmos y las compleji-dades derivadas de la extensión delfenómeno técnico. Las técnicas semultiplican, especializan y renuevanconstantemente. Y al hacerlo aumen-tan su rapidez y eficacia. Pero cuan-to mayores son éstas, mayor es el ries-go de una catástrofe debida a unerror, pues al aumentar la velocidadde un proceso cualquiera la más leveimprecisión afecta al sistema en sutotalidad.

Para evitar errores de tal magnitudse crean controles en las organizacio-nes y la sociedad es burocratizada.Aquí vemos cómo se mezclan aspec-tos positivos y negativos de formainsoluble pues no podemos aumentarel rendimiento de la producción sindejar la puerta abierta a la incerti-dumbre de una falla, a pesar de quecontemos con una muy completa or-ganización de control.

El crecimiento de los ritmos y las com-plejidades del fenómeno técnico traentambién otras consecuencias. Entreellas una que se destaca es la apari-ción de desechos (déchets) humanos,xix

es decir, de un gran número de sereshumanos que no son capaces de adap-tarse a la velocidad de los cambiostecnológicos. Este es otro ejemplo dela mezcla de efectos nefastos con efec-tos negativos, pues a mayor eficaciade la técnica hay correspondiente-


mente mayor deshumanización de lasrelaciones en la sociedad.

Todo progreso técnico conlleva un cier-to número de efectos imprevisibles: Lainnovación en los métodos, las máqui-nas y las organizaciones tiene con-secuencias deseadas, previsibles eimprevisibles. Estas últimas puedenser esperadas o no. El problema contodas ellas es que son a menudo irre-versibles. Así, “el progreso producevíctimas.”xx La propia imperfecciónhumana hace que nos sea imposiblecalcular todas las consecuencias delo que hacemos. Si se inicia una in-vestigación para desarrollar un me-dicamento, buscamos que éste re-suelva un problema, pero al hacerloproduce lo que se llama “efectos se-cundarios”, que pueden preverse y deeste modo formular contraindicacio-nes. Pero junto con lo previsibleaparece lo imprevisible, y a pesarde las precauciones surgen inconve-nientes en algunos pacientes queusan el medicamento. Y como no seesperaban, no había cálculos sobreellos. Generalmente cuando estosucede no hay alternativa y siem-pre es demasiado tarde para em-prender cualquier acción.

El problema de los efectos imprevisi-bles se agrava si pensamos en la rá-pida implementación de los avancescientíficos y tecnológicos en la solu-ción de problemas, lo que disminuyeel tiempo de las posibles pruebas enfavor de los intereses económicos.

CONCLUSIÓN:LA AUTONOMÍA DE LAVOLUNTAD HUMANA Y LOSLÍMITES DE LA ACCIÓN EN UNUNIVERSO TÉCNICOTeniendo en cuenta el carácter siste-mático del fenómeno técnico y la am-bivalencia de su progreso, ¿cuáles sonlas posibilidades de control sobre latécnica que tiene el hombre? La pro-puesta de Ellul al respecto es la deuna ética negativa o del no poder:“Una ética del no poder —la raíz delproblema— es evidentemente que losseres humanos acepten no hacer todolo que son capaces. O no habrá más...leyes divinas que oponer, desde fue-ra, a la técnica. Esto hace necesarioexaminar la técnica desde dentro yconocer la imposibilidad de vivir conella, en realidad, sólo de vivir, si nose practica una ética del no poder.Esta es la opción fundamental... De-bemos buscar sistemática y volunta-riamente el no poder que, bien enten-dido no significa aceptar la impoten-cia..., el destino, la pasividad, etc.”xxi

Para el pensador francés es de desta-car el contraste entre el mundo crea-do gracias a la técnica y el mundo bí-blico. Hay, según él, una oposiciónentre ambos y es por eso que en lacita anterior son las leyes divinas lasencargadas de delimitar la técnica.Ella conduce a la pérdida del carác-ter sagrado de la vida humana y aque la máquina como “forma históri-ca de la técnica”xxii se convierta enobjeto de idolatría.


Lo que acabamos de afirmar está di-rectamente relacionado con el increí-ble poder transformador de la técni-ca moderna o industrial. Un ejemplode esto son las aplicaciones de estaforma de la técnica a la medicina: lasbiotecnologías nos colocan en el lugarde Dios. La ingeniería genética, de lacual se discute tanto ahora en los es-tudios de bioética, tiene consecuen-cias provechosas pero también se cal-culan sus temibles efectos.

Y aunque podemos usarla, pues yaestá disponible, subsiste la inquietudfrente a sus riesgos y la capacidad decontrol del hombre sobre ella. ¿Serásuficiente, como afirma Ellul, el ne-garnos a ella y rechazar su podertransformador? Para responder estapregunta debemos tener en cuentaque él mismo afirma el carácter au-tónomo y el autocrecimiento del fe-nómeno técnico. El no poder como li-mitación de la voluntad humana esinsuficiente frente a una técnica conlos rasgos líneas arriba mencionados,en la que la escogencia de las decisio-nes es automática y en la que ya nose imponen principios éticos sinomeramente técnicos como la eficacia.

Al respecto, Evandro Agazzi observacómo lo ético se ve reemplazado porlo técnico. Son los criterios de posibi-lidad y eficacia los que imperan en elfenómeno técnico anulando cualquierreflexión sobre el deber.xxiii Así, la éti-ca como reflexión sobre los mediospara alcanzar los fines humanos, pa-rafraseando el sentido que Aristóte-les le da a esta actividad, ya no esposible.

La imposibilidad de la ética tambiéntiene que ver, según Agazzi, con elcarácter empírico del discurso cientí-fico que le sirve de sustento a la téc-

nica moderna. La ciencia experimen-tal ha penetrado hasta tal punto lasestructuras sociales que podemos de-cir que nuestra cultura actual es em-pírica. Frente a ella, una moral sinfundamentos “científicos” se convier-te en una reflexión subjetiva y perso-nal; atacada por las ciencias socialesy la sicología, se presenta entoncescomo una ética vacía, carente de fun-damentos y valor.

Las posibilidades de intervenciónparecen imposibles, pues a la vista deEllul, el hombre está inmerso en elsistema técnico y éste es determinis-ta: La técnica es un todo condicionan-te. Sin embargo, Agazzixxiv nos diceque aunque los fines humanos esténlimitados por las técnicas disponiblesy no por los deberes, sí hay posibili-dades de control. La técnica no es elsistema sino un sistema y como tal,se retroalimenta con los demás. Aun-que Agazzi no establece muy biencuáles son los otros sistemas aún pre-sentes en la cultura, parece que ellostodavía pueden interactuar con el sis-tema técnico para poder moldearlo alos fines humanos. En todo caso, alno establecer cuáles son esas otraspresencias, la solución del autor que-da en el aire.

Como conclusión podemos afirmarque los análisis de la situación de latécnica actual son mucho más deta-llados que las soluciones planteadas.La descripción de la técnica como fe-nómeno y sistema condicionante dela cultura actual nos deja sin salidas.Y las soluciones, aunque deseadas,parecen incompletas. Por último esnecesario señalar la importancia deeste tema para América Latina: Enel tercer mundo tecnificar sugiere unbien y un fin en sí mismo. La pers-


pectiva técnica o tecnocrática se im-pone en la solución de los conflictosambientales y sociales en nuestrospaíses aunque con retardo, pues nosomos nosotros quienes creamos latecnología, pero sí quienes la usamosbuscando afanosamente un progresoque lo único que hace es condenar anuestro medio ambiente y generarmás pobreza. A fin de cuentas, es más“viable económicamente continuarcontaminando aunque no lo sea hu-mana y naturalmente”.xxv Además des-aparece gran parte de nuestra identi-dad cultural pues prácticas tradicio-nales se pierden para siempre con latransferencia forzada de tecnologías.

Si la tecnología (técnica moderna) esun problema de todos y no sólo de lostecnólogos, quedan por resolver lossiguientes interrogantes: ¿cómo con-trolar la técnica moderna o industrialcuando las relaciones sociales de tipojerárquico de las sociedades religio-sas (como la nuestra) se han reem-plazado por los sistemas técnicos don-de el experto ocupa la cúspide de lapirámide? Recordemos que frente ala innovación tecnológica somos des-iguales y unos más inadaptados a ellaque otros, aunque todos nos veamosafectados por su aparición.

Los “desechos humanos” como los lla-ma Ellul, son los parias del conoci-miento tecno-científico. ¿Cómo replan-tear las estructuras de una sociedadorganizada en función del progresotécnico para que todos tengamos ca-bida?

¿Cómo confiar en los especialistascuando sus perspectivas sobre losproblemas sociales generados por latécnica son irreconciliables? Y ade-más, ¿no son ellos el resultado de latécnica?

¿Hasta dónde podemos hablar de uncontrol popular de la tecnología enLatinoamérica teniendo en cuenta elbajo nivel de formación en estos te-mas de la inmensa mayoría de la po-blación? Un mundo posible para no-sotros implica la solución de estaspreguntas.

BIBLIOGRAFÍAEllul. Jacques. La Technique oul’enjeu du siècle. Colección «Classi-ques des Sciences Sociales». París.Económica. 1990. 411 páginas. Ree-dición corregida y aumentada por suautor de la obra publicada en 1954por la Editorial A. Colin 401 páginas.En español: El siglo XX y la técnica:Análisis de las conquistas y peligrosde la técnica en nuestro tiempo. Tra-ducción de A. Mailló. Barcelona, La-bor, 1960, 393 páginas. En inglés: Thetechnological society. Traducción deJohn Wilkinson. Nueva York, Knopf,1964, páginas XXXVI, 449, XIV.

Winner. Langdon. La ballena y elreactor. Una búsqueda de los límitesen la era de la alta tecnología. Barce-lona. Ed. Gedisa. 1987. 208 páginas.Tercera parte del capítulo 1: “Una fi-losofía de la tecnología: Tekné y Poli-teia”.

-----Tecnología Autónoma. La técnicaincontrolada como objeto del pensa-miento político. Barcelona. Ed. Gus-tavo Gili. 1979. 383 páginas. Colec-ción: Tecnología y sociedad.

Agazzi, Evandro. El bien, el mal y laciencia. Las dimensiones éticas de laempresa científico-tecnológica. Ma-drid. Ed. Tecnos. 1996. 386 páginas.Capítulo VI: “El sistema científico-tecnológico”.


Goffi, Jean-Ives. La philosophie de latechnique. Colección: ¿Qué sais-je?No. 2405. París. PUF. 1996. SegundaEdición.

Mitcham, Carl. ¿Qué es la filosofía dela tecnología? Colección: Nueva Cien-cia No. 2. Barcelona. Ed. Anthropos.1989. 214 páginas.

NOTAS

i. Para quien desee mayor infor-mación sobre la bibliografía deJacques Ellul puede consultar lapágina de la Association Inter-national Jacques Ellulwww.elll.org en donde encontra-rá una lista de sus obras, tantoartículos como revistas, con sutraducción al inglés cuando lahay.

ii. A. Colin. París. 1954 en inglésThe Technological Society. Nue-va York. Vintage Books. 1964.

iii. El siglo XX y la técnica. Labor.Madrid, 1960.

iv. París. Calmann-Levy, 1977.

v. París. Hachette, 1989.

vi. París. Económica, 1990.

vii. Goffi, La philosophie de la te-chnique coll ¿Qué sais-je? París,PUF, 1994, pág. 83.

viii. Ellul, Jacques. À temps et con-tretemps [entretien avec Made-leine Garigeou- Lagrange] París,Le Centurión, 1981. pág. 155, enMitcham, op. cit. pág. 153.

ix. Nota al lector que aparece en latraducción inglesa de La Tech-nique ou l’enjeu du siècle, titu-lada The Technologycal Societyp. XXV. Citada por Carl Mit-cham en ¿Qué es la filosofía dela Tecnología? Barcelona. Antro-pos. 1989. págs. 76-77.

x. Ibíd. Pág. 76.

xi. Ellul, Jacques. La Technique oul’enjeu du siècle. pág. 18-19.

xii. Winner., Langdon. La ballena yel reactor. pág. 25.

xiii. Agazzi. Evandro. El bien, el maly la ciencia. Capítulo 6.

xiv. Ellul, Jacques. La Technique oul’enjou du siècle. pág. 394.

xv. Op. Cit. pág. 395.

xvi. Ibíd. pág. 397.

xvii. Ibíd. pág. 399.

xviii. Ibíd. pág. 403.

xix. Ibíd. pág. 404.

xx. Ibíd. pág. 409.

xxi. Ellul, Jacques. Recherche pourune éthique dans une societé te-chnicienne. 1983. pág. 16.

xxii. Ellul. Jacques. La Technique oul’enjou du siècle. pág. 2.

xxiii. Op. cit. Capítulo 6.

xxiv. Op. cit. Capítulo 6.

xxv. Winner. La ballena y el reactor.Pág 30.


CURRÍCULOAndrés Felipe Peralta Sánchez.

Profesor de Ciencia, Tecnologíay Sociedad de la UniversidadICESI 2003, Beca de admisióna la Maestría en Filosofía Uni-versidad de Ottawa-Canadá,2003, Miembro del Grupo deInvestigación Etología y Filoso-fía Universidad del Valle 2000-2003, Profesor de Filosofía Co-legio Berchmans 2003, Jefe delDepartamento de Ciencias So-ciales y Profesor de Filosofía,

Colegio Franciscano de Pío XII2001-2003, Licenciado en Filo-sofía Universidad del Valle2002 con la tesis meritoria “Lanoción de ambivalencia del pro-greso técnico en Jacques Ellul”;ha publicado algunos artículosy traducciones sobre el tema dela ética y la tecnología y actual-mente traduce “Thinking ethicsin technology” de Carl Mitchamy “Humanisme et Haïne” deMuhamedim Kullashi.


Panorama y tendencias de la telemática ensalud, hablando de Telemedicina

Jorge Alberto Vélez B.,MD/EGS, Centro de Telemedicina de Colombia

[email protected]

RESUMENEste trabajo describe las experienciasinternacionales en el área de la Tele-medicina a través de los encuentrosy conferencia internacional que des-de el 2001 hasta el 2003 han sido rea-lizados por la Asociación Americanade Telemedicina y por la SociedadInternacional para Telemedicina, res-pectivamente.

Las tendencias de la Telemedicinaestán orientadas para producir unefecto sinérgico de compartir, acom-pañar y colaborar en esfuerzos en unescenario mundial. América Latina yColombia con el Centro de Telemedi-cina, han participado con experien-cias en el área de servicios médicosde telemedicina, por ejemplo en tele-

oftalmología, tele-dermatología, tele-otorrinolaringología, tele-simulaciónquirúrgica virtual y estrategias deaprendizaje a distancia. Telemedici-na y la simulación médica son un de-safío para América Latina y sus equi-pos de telemedicina.

PALABRAS CLAVESTelemedicina, Aprendizaje y Educa-ción a Distancia, Realidad Virtual enMedicina.

ABSTRACTThis paper describes the internatio-nal experiences on the Telemedicinearea through the international mee-tings and conference since 2001, un-til 2003, from the American Teleme-



dicine Association-ATA and the Inter-national Society for Telemedicine-ISfT.

Telemedicine trends are oriented toproduce a synergic effect to sharing,partnering and collaborating effortsin a worldwide scenario. Latin Ame-rica and Colombia with the Colom-bian Telemedicine Center, had beenparticipated with experiences in te-lemedicine medical services, v.gr. tele-ophtalmology, tele-dermatology, tele-

otolaryngology, virtual surgical tele-simulation and distance learningstrategies.

Telemedicine and medical simulationare a challenge for Latin America andthe Telemedicine teams.

KEYWORDSTelemedicine, Distance Learning andEducation, Virtual Reality in Medi-cine.

Clasificación: C


¿QUÉ ES TELEMEDICINA?Según la UIT (Unión Internacionalde Telecomunicaciones) y la OMS(Organización Mundial de la Salud):La Telemedicina es el suministro deservicios de atención sanitaria, encuanto la distancia constituye un fac-tor crítico, por profesionales que ape-lan a las tecnologías de la informa-ción y de la comunicación con objetode intercambiar datos para hacerdiagnósticos, preconizar tratamientosy prevenir enfermedades y heridas, asícomo para la formación permanentede los profesionales de atención ensalud y en actividades de investiga-ción y de evaluación, con el fin demejorar la salud de las personas y delas comunidades en que viven.

En forma breve el DepartamentoMédico de la Armada de los EstadosUnidos, la define así: Telemedicina,como el uso de las tecnologías de lainformación y comunicación para ac-ceder al cuidado en salud sin restric-ción de tiempo y distancia.

Las principales áreas de aplicación dela Telemedicina hacen referencia a:

TeleConsulta: aplicación de las téc-nicas de telemedicina para obteneruna segunda opinión de un profesio-nal de salud, intercambiando infor-mación clínica de pacientes a la dis-tancia.

TeleRadiología: aplicación de lastécnicas de telemedicina para proce-samiento, transmisión e intercambiode imágenes diagnósticas de radiolo-gía y afines.

TelePatología: aplicación de lastécnicas de telemedicina relaciona-das con laboratorio clínico y mane-jo electrónico de registros e histo-ria clínica.

TeleDermatología: aplicación detécnicas de telemedicina para captu-ra, procesamiento e intercambio deimágenes en dermatología.

TeleCirugía: aplicación de las técni-cas de telemedicina en conjunto conrealidad virtual, robótica e inteligen-cia artificial para realizar apoyo, su-pervisión de procedimientos quirúr-gicos e incluso cirugías a distancia,como en el caso del proyecto Lind-bergh donde el grupo del profesorJacques Marescaux, del InstitutoEuropeo de TeleCirugía, realizó unacirugía de extracción de la vesículabiliar a una paciente localizada enFrancia, operando el robot Zeus des-de Estados Unidos.

¿Por qué si la Telemedicina es un ade-lanto tecnológico tan importante, re-conocido y vanagloriado, es mínimoel número de personas y profesiona-les de la salud que la utilizan y sebenefician de esta? Esta inquietud,planteada por el profesor Joseph F.Coughlin, Director del Age Labora-tory del Massachusets Institute ofTechnology, en la plenaria del 8º. En-cuentro de la American Telemedici-ne Association, celebrado en Orlan-do, FLA, USA en abril de 2003, en suponencia “Creative Destruction ofTelemedicine”, nos sirve de punto departida para analizar los comporta-mientos de las líneas de investigaciónen el área de Telemedicina.

¿Cómo el panorama actual y las ten-dencias presentes marcan la línea defuturo?

¿Dónde se ubica América Latina enla perspectiva de Telemedicina?

¿Qué rol desempeña Colombia y susexperiencias en el concierto mundialde Telemedicina?


Objetivos propuestos1. Evaluar el “peso y evidencia” de las

líneas de investigación y proyectosen Telemedicina en el mundo.

2. Aproximarnos a unas tendenciasde futuro.

3. Analizar la participación de tra-bajos presentados por regiones delmundo, por América Latina y par-ticularmente por Colombia.

Las tecnologías informáticas y de te-lecomunicación han producido uncambio considerable en el mundo,particularmente avances como inter-net han sido de carácter global y susaplicaciones en salud y medicina paranuestra región esperan tener unaposición en el concierto mundial.

Panorama y tendencias segúntrabajosAgrupando la multitud y variedad decategorías y ejes temáticos que sonmotivo de desarrollo en los diferen-tes congresos, con base en gran me-dida a la estructura del programa delEncuentro de la American Telemedi-cine Association-ATA 2003, podemosconsiderar:

A. Aspectos de política, estándares,guías y aspectos ético-legales.

B. Usos innovativos y facilidadespara el entrenamiento médico.

C. Aplicaciones clínicas.

D. Experiencias internacionales.

E. Telemedicina en el área militar.

F. Telemedicina en seguridad nacional

Para cada una de estas áreas o cate-gorías, se considera un alcance de lí-neas de trabajo, por ejemplo:

A. Aspectos de política, estánda-res, guías y aspectos ético-le-gales

Se cuenta con las siguientes líneas detrabajo: Aspectos de política públicaque afectan la Telemedicina; las guíasde cumplimiento en Telemedicina;consideraciones legales para progra-mas de Telemedicina y promoción deacciones de telesalud para proveedo-res de servicios en el área.

B. Usos innovativos y facilidadespara el entrenamiento médico

Donde tenemos: aplicaciones biomé-dicas de internet de nueva genera-ción; diagnóstico y entrenamientoquirúrgico usando Telemedicina; he-rramientas para mejorar la investi-gación y el entrenamiento médico re-moto; aprendizaje a distancia mejo-rado por la tecnología; consideracio-nes de factores humanos involucra-dos con programa de telemedicina ydiseño de redes de telecomunicacio-nes que soportan desarrollos de Tele-medicina.

Cabe resaltar en este grupo todos losavances en aprendizaje a distanciapara educación en salud y medicinay los apartes de e-health y cuidadode pacientes.

Dentro de las aplicaciones innovado-ras sobresale lo relacionado con lasaplicaciones de tecnología inalámbri-ca, área donde se está produciendo unenorme desarrollo y que fue objeto deun simposio, patrocinado por la ATAen septiembre de 2003.

C. Ahora bien, en el grupo de lasAplicaciones clínicas, (servi-cios médicos), área donde el es-tado de “madurez” de los desarro-llos de la Telemedicina muestran


de manera “aplicada” todas lasbondades y donde se producen to-dos aquellos estudios controladosy no controlados, llámense “estu-dios pilotos” o “casos de estudio”.

Recordemos que el concepto de “ma-durez” implica cantidad y calidad deinvestigación relacionada y desarro-llo de estándares y protocolos y acep-tación por la profesión, siendo este unindicador importante.

Comprende este gran grupo el con-junto de líneas de trabajo en áreasclínicas básicas y especializadas comoson: aplicaciones de telerradiología,pediatría; servicios remotos de inter-consulta en oncología y cuidado detrauma, soporte a atención de desas-tres; aplicaciones de telepatología.

Aplicaciones para salud mental degran utilidad en el cuidado psiquiá-trico de pacientes; aplicaciones detransmisión, lectura y soporte en te-lecardiología; tamizaje y cuidado dela población diabética, hasta llegar aun área de telemonitoreo y sus apli-caciones de telesalud en el hogar yen cualquier localización en que seencuentre el paciente, resaltando elconjunto de aplicaciones para uso deTelemedicina en atención de pacien-tes rurales, área de gran importan-cia para nuestro medio.

Además se cuenta con el área de Te-lemedicina para el conjunto de sopor-te a rehabilitación de pacientes aque-jados de múltiples problemas, desdeaprendizaje, locomoción y compromi-sos neurológicos.

Una de las áreas de mayor produc-ción y aplicación “madura”, con exce-lentes resultados en el mundo de laTelemedicina, la constituye la teleof-talmología. En Colombia esta área

tiene un espacio y reconocimientoganado por los trabajos realizados yen avance, del equipo del Centro deTelemedicina, con participación de lasUniversidades Javeriana, ICESI y delDepartamento de Informática y Tec-nología de Computadores-Ditec de laUniversidad de Murcia, presentadosen ATA 2002, Medicina en RealidadVirtual 2002, ICT 2002, ATA 2003 yrecientemente en Computer AssistedRadiology and Surgery-CARS 2003,donde se mostraron los adelantos dela telesimulación de cirugía oftalmo-lógica para solución de la enfermedadde catarata o facoemulsificación.

D. Experiencias internacionalesComo bien se anotó anteriormente,las preocupaciones de organismoscomo la ATA y la ISfT, están encami-nadas a promover las experiencias dela Telemedicina alrededor del mun-do; en este grupo se encuentra unamplio espectro de líneas de desarro-llo como las aplicaciones de Teleme-dicina en los países en desarrollo;Telemedicina a través de las fronte-ras internacionales; aplicaciones enel espacio, respuesta a desastres y atrauma; evaluaciones sobre aspectosde información y legales para em-prendedores e inversionistas; estan-darización internacional, experien-cias regionales, continentales, comoel caso de Europa, Asia, experienciasnórdicas y de América Latina.

E. Telemedicina en área militarLa carrera aeroespacial de USA, laantigua URSS, Francia, China y otrospaíses, constituyó a través de las úl-timas cinco décadas un gran labora-torio de pruebas y aplicación de lastecnologías de telecomunicación e in-formática al servicio de la medicina.


Pensar en enviar a un ser vivo al es-pacio, como en el caso de la perritaLaika o de un cosmonauta, significódisponer de un ambiente propicio yde un complejo sistema de telemoni-toreo de signos vitales.

Todo esto fue aplicado en los siguien-tes vuelos espaciales para estar encapacidad de monitorear temperatu-ra, pulso, presión arterial, frecuenciarespiratoria. Posteriormente en lostrabajos conjuntos de la Estación Es-pacial Internacional, donde entreotras, la transmisión de imágenes devídeo ha jugado un papel crítico.

Podríamos decir que las aplicacionesde Telemedicina en áreas militaresbuscan facilitar la atención de solda-dos heridos en combate y de personaladministrativo, pero en los últimosaños ha incrementado su alcancepues la Telemedicina se ha constitui-do en un factor clave y crítico quedetermina la capacidad de respuestaante situaciones que puedan reves-tir algún grado de amenaza.

Existe una variedad de desarrollos alrespecto, desde los más simples esce-narios de intercambio de informaciónpara mejorar la toma de decisiones,como en el caso de los portales de sa-lud, e-health, de grandes centros deatención militar, por ejemplo el por-tal de e-health de Walter Reed Medi-cal Center, hasta los simuladores ytutoriales para procedimientos deacceso vascular, colocación de tubosde tórax, suturas y el iRobot paraevacuar soldados heridos.

Cabe resaltar que al igual que USA através de USAMRC, Centro de Inves-tigación de Materiales de la Armadade los EE.UU. y de TATRC, otros paí-ses como el Reino Unido (U.K)., Fran-

cia y Rusia, contribuyen para llevar ala vida civil todos los adelantos logra-dos en Telemedicina del área militar.

F. Telemedicina en seguridad na-cional

En esta área, es importante resaltarel rol que debe tener la aplicación delos avances tecnológicos en telemedi-cina y telesalud para contribuir a ladisponibilidad de recursos informá-ticos en el amplio espectro de la aten-ción integral en salud, educación, pro-moción y capacidad de respuesta deasistencia sanitaria.

El peso de la participación detrabajos en eventos deTelemedicinaEn el escenario mundial existen doseventos de importancia en el ámbitode Telemedicina y Telesalud, los cua-les son el Encuentro anual que reali-za la American Telemedicine Associa-tion y la Conferencia Internacionalque desarrolla la International Socie-ty for Telemedicine. A partir de laasistencia y participación a estoseventos desde el año 2001, los traba-jos del Centro de Telemedicina deColombia de la Asociación InternetSalud y Medicina, se ha podido reali-zar esta consolidación y análisis delpeso de la participación de cada re-gión y país participante, con trabajospara los propósitos planteados.

En las Figuras 1 a 4 se puede apre-ciar la participación de las diferentesregiones del mundo en eventos de Te-lemedicina. América Latina participaen ellos desde el 2001 en el escenariode la American Telemedicine Associa-tion y de la International Society forTelemedicina a partir del 2002.


Figura 1. Participación por región y países de América Latina en AmericanTelemedicine Association - ATA 2001. Ft. Lauderdale, FLA, USA.

Figura 2. Participación por región y países de América Latina en AmericanTelemedicine Association - ATA 2002. Los Angeles, CA, USA.


Figura 3. Participación por región y países de América Latina enInternational Conference on Telemedicine 2002. Regensburg,Alemania.

Figura 4. Participación por región y países de América Latina en AmericanTelemedicine Association - ATA 2003. Orlando, FLA, USA.

En resumen, en estas gráficas se ob-serva: a) Aumento progresivo de tra-bajos en eventos de Telemedicina, b)Gran participación de Norteamérica,principalmente por Estados Unidos,en los Congresos de la American Te-lemedicine Association, c) Gran par-ticipación de Europa, y especialmen-te de Alemania, en la Conferencia In-ternacional realizada en ese país, ICT

2002 y d) Aumento progresivo de laparticipación de América Latina, conexponentes regulares como Brasil,Colombia, Argentina y Costa Rica.

Es de anotar que Estados Unidosmantiene una participación mayor de80% en los eventos de ATA 2001, ATA2002 y ATA 2003, en cada una de lasmodalidades de presentación de tra-bajos.


Resalta el hecho de la gran partici-pación de Alemania en el ICT 2002,celebrado en Regensburg, donde par-ticipó con un 48,5% del total.

Si pensamos en términos de impactodel movimiento de la investigación deTelemedicina en América Latina, po-demos ver que Colombia se encuen-tra entre los países en mejor condi-ción tecnológica, los cuales realizanavances importantes, pero también lasituación actual establece un granreto para consolidar las redes de tra-bajo y conseguir una difusión y apli-cación de Telemedicina más ampliaentre los profesionales de salud yotras disciplinas de modo que se re-plantee el desarrollo y sostenibilidadde los modelos de soporte telemáticoa los diferentes procesos de salud.

Colaboración internacional en Tele-medicina.

G8 Subproyecto 4

Originada en la reunión del G-7 reali-zada en Bruselas en febrero de 1995,donde los ministros de los países in-dustrializados se responsabilizaronpara la promoción del desarrollo deuna sociedad global de la información.

Entre los proyectos sobresale el Pro-yecto de Aplicaciones de Cuidado enSalud Global (GHAP) a través del usode las herramientas de telemática delos cuales se desprendieron el conjun-to de Forums, a partir de 1997 losgrupos internacionales preocupadosen la Telemedicina, iniciaron un con-junto de Foros Temáticos, que se re-lacionan a continuación:

Tema

Interoperabilidad enTelemedicina & Tele-salud

El impacto de la Tele-medicina en la Admi-nistración del Cuidadoen Salud

Evaluación y costo-efectividad de Teleme-dicina

Calidad clínico-técnicay estándares de Tele-medicina

Aspectos médico-lega-les de Telemedicinanacional e internacio-nal

Forum

1

Fecha

Mayo 28-30, 1998

Localidad

Montreal, Canadá

Jefe Programa

André Lacroix

Noviembre 21-23, 19982

Febrero 19-20, 1999

Abril 29-30, 1999

Agosto, 1999

Regensburg, Alemania

Melbourne, Australia

Washington, USA

Michael Nerlich

Ian Heath

Jay Sanders

James McGeeOxford, U.K.

3

4

5


Por otro lado, durante el Encuentrode la ATA 2003, celebrado reciente-mente la ATA patrocinó la conforma-ción del SIG, Special Interest GroupInternacional, para que en conjuntocon los miembros internacionales yasistentes de otros países se dispon-ga de un espacio para compartir ex-periencias y promover el desarrollode proyectos conjuntos.

De gran ayuda para tales propósitosse encuentra también el Centro deAnálisis de Información en Telemedi-cina (TIAC), de Chicago, y dirigido porla doctora Joan Zajtchuk y el doctorRuss Zajtchuk, el cual presenta unvalioso conjunto de herramientas parala investigación en Telemedicina, quesoportan el conocimiento y desarrollode proyectos. Este trabajo tiene ade-más, utilidad en conocer, intercambiarexperiencias y estar en capacidad departicipar en la construcción y presen-tación de propuestas ante organismosde talla internacional.

Por ser de gran importancia paraAmérica Latina, en el Meeting ArmyTelemedicine Partnerships 2003:“Partnering to Enable Technology”,Meeting Medical Challenges in aChanging World”, denominado comoel “Día de las Américas”, se dio el es-pacio internacional, este año dedica-do a América Latina, así como en losdos años anteriores fue dedicado aÁfrica y a la Unión Europea.

En este programa, en cabeza del doc-tor Jean-Louis Belard, del Telemedi-cine and Technology Advanced Resear-ch Center, TATRC, con el apoyo deldoctor Lester Martínez-López, Jefe delUSAMRC, se desarrollaron cuatrograndes áreas temáticas: Telecirugía,Aprendizaje a distancia, Nuevas tec-nologías y Aspectos de redes.

Con el propósito central de compar-tir experiencias y enfoques en cadauno de los temas, en cuanto a aspec-tos específicos en Telemedicina y so-luciones que se han trabajado ante-riormente y más importante aún, verla posibilidad que puedan implantar-se y trabajar en América Latina. Así,cada presentación se hizo de formaintercalada entre un presentador deUSA y uno de América Latina.

Área Temática 1. TelecirugíaÁrea de innovación particularmentepara nuestro ámbito, con las presen-taciones “Apoyo de Telemedicina parafacilidades remotas fijas” a cargo deldoctor Ron Merrel (Virginia Com-momwealth University), donde com-partió las experiencias de un trabajoconjunto entre su organización yEcuador para la implantación de so-luciones prácticas y en cierta mane-ra sencillas a partir de una estaciónde trabajo fija para proveer serviciosbásicos de Telemedicina, con audio,videoconferencia entre Ecuador, hos-pital nivel I-II y el soporte en USApara interconsultas, demostrandoque una solución de Telemedicina abajo costo es práctica y confiable ensitios remotos de Suramérica, que lasunidades fijas son clínicamente via-bles, que existe además infraestruc-tura de telecomunicación y que sepuede dar un programa integrado deteléfono y radio HF para soportar di-cho trabajo desde este tipo de esta-ciones.

A continuación el doctor Edgar Rodas(Ecuador, Fundación Cinterandes)presentó su ponencia “Telemedicinay Cirugía Móvil”, donde las experien-cias de apoyo de la telemedicina enprocesos quirúrgicos, desde la evalua-


ción prequirúrgica, evaluación anes-tésica, telesupervisión a la interven-ción y seguimiento de los pacientespostoperatorio en lugares remotos, enun trabajo conjunto con VirginiaCommomWealth University.

Área Temática 2. Aprendizaje aDistancia para Profesionales deSalud.En ponencia realizada por el autor delpresente trabajo, en representacióndel Centro de Telemedicina de Colom-bia, “Aprendizaje a Distancia en Amé-rica Latina: Virtualizar o No Virtua-lizar, esa es la cuestión”, se plantea-ron las experiencias de trabajo inte-rinstitucional con las universidadesICESI, Javeriana de Colombia y delDITEC de la Universidad de Murcia,España, en los trabajos de Telemedi-cina y Simulación Médica, a travésde una reformulación de los procesosde educación y aprendizaje a distan-cia aplicando la Realidad Virtual y lasSimulaciones Médicas, proponiendo,además, la conformación de una Redde Aprendizaje a Distancia para Amé-rica Latina, de lo cual se tienen avan-ces preliminares en el momento.

A continuación, el doctor William K.Smith, del Centro para la Rehabili-tación Internacional y Presidente dela organización “Médicos Contra lasMinas Terrestres-Anti-Personales”,presentó “Un programa piloto deEducación Continuada en Prótesis deExtremidades Inferiores, Vía Apren-dizaje a Distancia”, experiencias va-liosas de un trabajo conjunto con paí-ses de Centroamérica (Nicaragua, ElSalvador y Guatemala), que como enel caso de Colombia sufren el flagelopor este problema.

Como producto concreto de este En-cuentro, ya se está trabajando con-juntamente entre el Centro de Tele-medicina de Colombia y el Centropara la Rehabilitación Internacionalen un enfoque de solución y soportepara el caso de Colombia, donde cer-ca de tres personas al día son vícti-mas por la detonación de estos arte-factos, también denominados “Minasquiebrapatas”.

Área Temática 3. NuevasTecnologías.En esta sección el doctor Ron Weins-tein, director del Programa de Tele-medicina de Arizona, compartió lasexperiencias de trabajo en su ponen-cia “Telemedicina, Medicina Tropicaly Molecular: Iniciativas en AméricaLatina”, producto de los trabajos con-juntos con el Instituto de Telemedici-na y Tecnología Avanzada en Pana-má, con el equipo del Programa deTelemedicina de Panamá y los docto-res Silvio Vega, Juan Arosemena yMiguel Lobo.

El doctor Rafael Santana, BrigadierGeneral del Cuerpo Médico de la Ar-mada Mexicana, presentó los “Aspec-tos de Implantación de Programas deTelemedicina”, evaluando los diver-sos escenarios en implantación, en-trenamiento y utilización de progra-mas de Telemedicina en los países deltercer mundo. Su clara presentaciónnos mostró cuán lejos estamos aún delos países industrializados; de estaren capacidad de utilizar plenamentelos adelantos y dispositivos de “ensue-ño” para el cuidado de pacientes.

Además, nos compartió los trabajosde importantes Centros de Telemedi-cina mexicanos, los cuales tienen pro-


gramas que van desde aplicaciones detelesalud hasta telecirugía.

Área Temática 4. Telemedicinay Aspectos de Redes.Para esta sección, el doctor XavierUrtubey, director de Era Digital deArgentina, con su ponencia “Constru-yendo Redes de Telemedicina en Ar-gentina”, nos presentó el panoramade la Red de Telemedicina de Argen-tina, a partir de un análisis de lossectores gubernamental y privado,mostró la necesidad de integrar es-fuerzos para que se articulen las ini-ciativas actuales y los deseos de lide-res locales y académicos en la cons-trucción de un programa nacional deTelemedicina más eficiente. Estas en-señanzas deben ser tenidas en cuen-ta, particularmente en Colombia.

Lo acompañó a continuación el doc-tor Gerald Moses, de la Telemedicineand Advanced Technology ResearchCenter, quien presentó la metodolo-gía utilizada por su organización paraacompañar el desarrollo y sosteni-miento de portafolios de proyectos de“Investigación Administrada”, to-mando como ejemplo los proyectos desimulación y modelación médica. Re-salta la importancia de construir re-laciones, establecer colaboraciones,expandir los proyectos e identificarrecursos, principalmente con compa-ñeros internacionales y para el casode este Encuentro, con nuestros paí-ses de América Latina. En particularsobre Tele-enseñanza y Tele-apren-dizaje y el establecimiento de lasbases para una cooperación globalentre Centros de Excelencia de Te-lemedicina.

En las secciones de panel, posterio-res a cada dupla de presentaciones,

se contó con la participación de unselecto grupo de expertos con la orien-tación del MG. doctor Lester Martí-nez-López, el doctor Joel García, pro-fesor Jacques Cinqualbre, ingenieroAntonio Hernández, doctor JamesRosser y el doctor Conrad Clyburn,quienes con sus concisas anotacionesdieron la dimensión y proyección per-tinente a cada sección presentada.

Congresos del área en AméricaLatinaAunque son numerosos los congresos,simposios, foros y reuniones celebra-dos en el tema de las telecomunica-ciones, informática y afines, en el casoespecífico de la Telemedicina y aúnmás en lo relacionado con simulaciónmédica, son escasos los eventos paracompartir trabajos. Resalto aquí losmás recientes:

Panamá: el Instituto de Telemedici-na y Telesalud Avanzada-ITTA, consoporte del doctor Ronald Weinstein,Director del Arizona TelemedicineProgram, evento realizado en abril de2002 con la Universidad de Panamá.El Instituto de Telemedicina y Tele-salud Avanzada en su iniciativa enPanamá desarrolla trabajos en áreasde Genómica, Proteonómica, Trans-ferencia de Tecnología, Medicina Tro-pical, Investigación Médica, Diagnós-tico Molecular y aplicaciones deAprendizaje a Distancia.

Recientemente se celebró en Bogotáun Encuentro Nacional de Telemedi-cina, auspiciado por el Ministerio deProtección Social, la OrganizaciónPanamericana de la Salud y la Agen-da de Conectividad con la participa-ción de equipos colombianos, uni-versidades y personas interesadas enaspectos relacionados con el marco


legal y las condiciones de infraes-tructura de telecomunicación quesirvan como base para establecer unplan nacional de Telemedicina en Co-lombia.

El Consejo Brasileño de Telemedici-na y Telesalud, en noviembre de 2003,celebrará su congreso del área, enconjunto con el Segundo CongresoLatinoamericano de internet en Me-dicina, en cuyo programa preliminarse destacan temáticas de telemedici-na en salud pública, en práctica mé-dica, en educación, aspectos legalesy éticos, seguridad, farmacia, aspec-tos de reconocimiento y reembolso porprestación de servicios de telemedi-

cina por profesionales de salud, tele-medicina en las Fuerzas Armadas yla integración de la Telemedicina enAmérica Latina, donde se trataránnormas de teleconsulta y asistenciaentre los países del área, programasde tele-educación e integración deinformación médica de aspectos desalud pública entre las naciones deAmérica Latina.

Mapa de centros de TelemedicinamundialesLa Figura 5 nos permite ubicar loscentros de Telemedicina de mayorrepresentatividad en el mundo.

Figura 5: Algunos centros de telemedicina en el mundo.


COROLARIOLas experiencias mundiales en Tele-medicina, telesalud y tecnologías re-lacionadas con la telemática aplica-da en salud y medicina que han sidopresentadas por la comunidad cien-tífica en los escenarios de los encuen-tros y congresos internacionales, noshan permitido analizar la crecienteparticipación de los equipos de tra-bajo de América Latina y tambiénvisualizar un conjunto de necesida-des en nuestro entorno latinoameri-cano, las cuales están orientadas a:

– Construir una visión compartidaen Telemedicina y generar una es-trategia especial de difusión,

– Aunar esfuerzos para producir si-nergia en los desarrollos de Tele-medicina y no incurrir en la du-plicidad de esfuerzos,

– Decantar las múltiples experien-cias para una correcta aplicaciónen la realidad de América Latina,

– Producir “soluciones” de Teleme-dicina, de carácter social, rápidas,oportunas y ágiles para respondera problemas de índole nacional yregional en América Latina,

– Beneficiar a grupos humanosafectados por conflictos, guerras,desplazamientos forzados, vícti-

mas de terrorismo y de desastresnaturales y emergencias,

– Innovar y aplicar tecnologías de“punta” y/o “emergentes” como larealidad virtual y la computacióngráfica, para producir un cambioen el paradigma de la educacióny aprendizaje a distancia en me-dicina y salud.

– Generar un espacio de evento pe-riódico que permita intercambiarexperiencias nacionales e interna-cionales de Telemedicina y Simu-lación Médica.

AGRADECIMIENTOSExpreso mis agradecimientos a miscompañeros en la empresa de gene-rar un espacio de Telemedicina paraColombia y América Latina, AndrésAdolfo Navarro Newball, Luis Eduar-do Múnera S., Gregorio Bernabé Gar-cía, Alberto Kopec P., Daniel Vega B.,a los miembros del equipo de Teleme-dicina de América Latina; a Inesita,Gabi y a Valen. Especiales agradeci-mientos a los doctores Ron K. Poro-patich y Jean-Louis Belard, sin cuyaayuda no hubiese sido posible estarhoy proyectando la Telemedicina apartir del Centro de Telemedicina deColombia.


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CURRÍCULUMJorge Alberto Vélez Beltrán. Doc-

tor en Medicina de la Universi-dad Libre de Cali, Colombia yEspecialista en Gestión de laSalud de la Universidad Icesi,donde fue galardonado con elMejor Trabajo de Grado en áreade Economía de la Salud. Sedesempeña actualmente comocoordinador de los Servicios deSalud de la Empresa Colombia-na de Petróleos - Ecopetrol S.A.,en Cali. Su trayectoria comoconsultor en Informática Médi-ca le lleva a constituir la Aso-ciación Internet Salud y Medi-cina de Colombia, organizacióna partir de la cual se genera elCentro de Telemedicina de Co-lombia, desde donde orienta unequipo de trabajo interinstitu-cional con las UniversidadesIcesi, Javeriana de Colombia ycon el DITEC de la Universidadde Murcia, España, en modelosde cirugía virtual y una inicia-tiva consistente en una perspec-tiva social de las aplicaciones deTelemedicina para Colombia yAmérica Latina, propiciandoademás, un trabajo mancomu-nado con equipos de Telemedi-cina de México, Costa Rica, Pa-namá, Ecuador y Argentina.

Sus trabajos han sido presen-tados en eventos nacionales einternacionales, donde se des-tacan las participaciones comoexpositor en los Encuentros dela Asociación Americana de Te-lemedicina-ATA, donde recien-temente en abril de 2003 fueinvitado como presentador in-ternacional en el “Día de lasAméricas”, como espacio inter-nacional, este año dedicado aAmérica Latina, patrocinadopor Telemedicine and Technolo-gy Advanced Research Center,TATRC, y en las ConferenciasInternacionales de la SociedadInternacional para Telemedici-na, donde en su última ediciónde septiembre de 2003, haceparte del equipo que presentaavances del proyecto de simu-lador quirúrgico para cirugía deotorrinolaringología, medianteconexión remota (videoconfe-rencia) entre Cali y Tromso,Noruega, sede de la Conferen-cia Internacional de Telemedi-cina. Como apoyo a la estrate-gia educacional en Telemedici-na y Simulación Médica, parti-cipa en la actualidad como pro-fesor en dicha área en la Uni-versidad Javeriana de Cali.

& TELEMÁTICA - Cali, Colombia

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