16 Programando robot 01rsp.indd 201 s 201 12/30/13 10:04 AM
Como ya hemos visto en este libro, los robots son capaces de tomar decisiones, tienen su propia inteligencia, son autónomos. Cuando nosotros, las personas, decidimos teleoperar nuestras creaciones, estas no son robots inteligentes. Cómo podemos hacer que un robot tome sus propias decisiones?, Programándolo. Desde nuestra computadora podemos programar un robot escribiendo programas, secuencias de instrucciones y órdenes, que le indicarán que es lo que tiene que hacer. Pero para que un robot sea realmente inteligente, necesitará sensores que le den la información necesaria para tomar sus propias decisiones en función de lo que se le indique en el programa. Para programar un robot, en primer lugar hay que tener claro cual queremos que sea su comportamiento. Por ejemplo, imagina que queremos que nuestro robot se mueva durante un segundo y luego se detenga o que nos diga hola cuando le toquemos. Eso es un comportamiento. 202
Escribe en el cuaderno de laboratorio algunos comportamientos que te gustaría que tuviese tu robot. Pon un comportamiento diferente junto a cada letra. Cuaderno de laboratorio A B C D 203
Muchas de las cosas que hacemos se pueden descomponer en una lista de tareas, por ejemplo: Enumera los pasos que seguirías para construir un avión de papel, si es necesario apóyate en dibujos. Cuaderno de laboratorio 204
El algoritmo, la base de la programación Antes de programar un robot tenemos que pensar en el comportamiento que queremos que tenga, es decir, que es lo que tiene que hacer. Una buena forma de pensar en esto es escribir una lista ordenada de las distintas tareas. Por ejemplo, imagina que queremos hacer un programa para que un robot se mueva hacia delante durante un segundo. Esta sería la lista de tareas que tiene que realizar. 1. Poner en marcha el robot 2. Esperar un segundo 3. Parar el robot El siguiente paso seria expresar esta secuencia de forma que el robot pueda realizar la tarea, a esto se le llama algoritmo. Un algoritmo es una manera de resolver un problema mediante el uso de un programa. No es el programa en si, si no lo que el programa hace. Una de las mejores maneras de expresar un algoritmo es mediante un diagrama de flujo. Un diagrama de flujo es una representación gráfica de las tareas que, en este caso, el robot tiene que realizar. Este sería el Diagrama de flujo del ejemplo que estamos tratando: Fijate: Los rectángulos con las esquinas redondeadas marca en Inicio y fin del programa. Los rectángulos son las órdenes o comandos. Los rombos representan la toma de decisiones. Con estos tres tipos de elementos podrás realizar una gran cantidad de diagramas de flujo. 205
La programación sería el paso siguiente y consiste en convertir el Diagrama de Flujo en un conjunto de comandos o instrucciones que el robot pueda entender. Existen distintos lenguajes de programación, pero sea cual sea el que usemos, los resultados siempre serán mejores si antes de hacer el programa diseñamos primero el algoritmo mediante un diagrama de flujo. Plataforma digital 16.1 Accede a la plataforma digital y resuelve el ejercicio correspondiente. El término algoritmo lo ideó el matemático persa Al-Juarismi (siglos VIII y IX), responsable de nuestro sistema actual de numeración e inventor del álgebra, para la resolución sistemática de problemas matemáticos. A continuación vamos a realizar un proyecto muy sencillo, el objetivo de la actividad no esta en su complejidad, lo que queremos es practicar y entender bien el concepto de Algoritmo. 206 01rsp.indd 206 12/30/13 10:05 AM
MONTAJE DE LA ACTIVIDAD Cada vez que termines un paso marca la casilla que hay a la derecha del número. Creo que no hemos escrito bien la Secuencia de pasos a seguir. Seguro que tu nos puedes ayudar! 01rsp.indd 207 207 12/30/13 10:05 AM
Escribe una lista con los pasos a seguir en tu cuaderno de laboratorio. No te olvides de numerar en orden los distintos pasos. Y abajo, el diagrama de flujo que muestre el proceso (algoritmo) para construir la maraca. Cuaderno de laboratorio Tareas Diagrama de flujo 208
Ahora imagina que al poner la tapa hemos cometido un fallo y las lentejas se salen en cuanto se agita. Podemos hacer un algoritmo que tenga en cuenta esto? Diseña un diagrama de flujo que compruebe si las lentejas se salen después de poner la tapa. Si todo esta bien se termina el programa, pero si se salen, se volverá al paso donde se pone la tapa. 209
Las Chicas del ENIAC En esta lección hemos aprendido sobre las bases de programación, introduciendo conceptos como comportamiento, algoritmo y diagrama de flujo. Además hemos estableciendo una metodología sencilla para la elaboración de los programas. El ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), fue el primer ordenador de propósito general desarrollado a finales de la II Guerra Mundial, por John Mauchly (físico) y J. Presper Eckert (ingeniero electrónico), con el propósito inicial de poder realizar cálculos balísticos de lanzamiento de proyectiles. Con sus 27 toneladas, el ENIAC ocupaba 167 m2 de uno de los sótanos de la Universidad de Pensilvania. El resto de los números son también enormes: 17468 válvulas de vacío, 7200 diodos, 1500 relés, 7000 resistencias, 10000 condensadores y más de 5 millones de soldaduras realizadas a mano. Toda esta ingente cantidad de componentes electrónicos servía para realizar del orden de 5000 operaciones por segundo. Una capacidad de cálculo increíble para la época pero que resulta ridícula si la comparamos con la potencia actual de un ordenador actual (un millón de veces más potente). Pero este voluminoso equipamiento no habría sido más que un caro montón de chatarra de no haber sido por el trabajo y dedicación de sus programadores, seis jóvenes mujeres que además de conseguir que esta máquina fuese operativa, sentaron las bases de la programación actual. 210 01rsp.indd 210 12/30/13 10:05 AM