La computación física implica sistemas interactivos capaces de percibir y responder al mundo que los rodea. Si bien esta definición es lo suficientemente amplia como para abarcar sistemas como los sistemas inteligentes de control de tráfico automotriz o los procesos de automatización industrial , no se utiliza comúnmente para describirlos. En un sentido más amplio, la computación física es un marco creativo para comprender la relación de los seres humanos con el mundo digital . En la práctica, el término suele describir proyectos de arte, diseño o bricolaje que utilizan sensores y microcontroladores para traducir la entrada analógica a un sistema de software y/o controlar dispositivos electromecánicos como motores , servomotores , iluminación u otros componentes.
La computación física abarca el abanico de actividades que en el ámbito académico e industrial se conocen como ingeniería eléctrica, mecatrónica , robótica, informática y, especialmente, desarrollo de sistemas embebidos.

Ejemplos
La computación física se utiliza en una amplia variedad de dominios y aplicaciones. Los ejemplos más conocidos de computación física son Arduino y Raspberry Pi . Estos ejemplos permiten programar sistemas para interactuar con el mundo real, mostrando la relación entre el mundo físico y el digital. [ 1 ]
Aplicaciones comerciales
Las implementaciones comerciales abarcan desde dispositivos de consumo como el Sony Eyetoy o juegos como Dance Dance Revolution hasta usos más esotéricos y pragmáticos, como la visión artificial empleada en la automatización de la inspección de calidad en una línea de montaje de fábrica . Los videojuegos de ejercicio , como Wii Fit de Nintendo , pueden considerarse una forma de computación física. Otras implementaciones de computación física incluyen el reconocimiento de voz , que detecta e interpreta ondas sonoras mediante micrófonos u otros dispositivos de detección de ondas sonoras, y la visión artificial , que aplica algoritmos a un flujo de datos de vídeo , generalmente captado por algún tipo de cámara. Las interfaces hápticas también son un ejemplo de computación física, aunque en este caso el ordenador genera el estímulo físico en lugar de detectarlo . Tanto la captura de movimiento como el reconocimiento de gestos son campos que dependen de la visión artificial para funcionar. Hoy en día, la computación física se utiliza en relojes inteligentes, drones, termostatos y lavadoras. Ahora, con el reciente auge de la inteligencia artificial , los robots se crean mediante computación física.
Aplicaciones científicas
La computación física también puede describir la fabricación y el uso de sensores o recolectores personalizados para experimentos científicos, aunque el término rara vez se utiliza para describirlos como tales. Un ejemplo de modelado mediante computación física es el proyecto Illustris , que intenta simular con precisión la evolución del universo desde el Big Bang hasta nuestros días, 13.800 millones de años después. [ 2 ] [ 3 ]
Arte
En el mundo del arte, entre los proyectos que implementan la computación física se incluyen las obras de Scott Snibbe , Daniel Rozin , Rafael Lozano-Hemmer , Jonah Brucker-Cohen y Camille Utterback .
Educación
Las ventajas de la informática física en la educación se han visto reflejadas en diversos entornos de aprendizaje informal. El Exploratorium , pionero en el aprendizaje basado en la indagación , desarrolló algunos de los primeros dispositivos interactivos con ordenadores y continúa incorporando cada vez más ejemplos de informática física e interfaces tangibles a medida que avanzan las tecnologías asociadas.
Los estudios muestran que un proyecto sobre computación física produce mejoras estadísticamente significativas en las habilidades de pensamiento computacional de los estudiantes. Esto también se hizo con el fin de aumentar el interés de los estudiantes en la computación física, ya que tiene implicaciones cada vez mayores en la vida real. [ 4 ]
Para los estudiantes de primaria y secundaria, Scratch y MIT App Inventor suelen servir como puerta de entrada a plataformas más avanzadas. Estas plataformas utilizan programación por bloques para que los adolescentes interactúen con el mundo digital mucho más que con otras plataformas. Organizaciones como Code.org crearon un programa llamado "La Hora del Código" con el objetivo de brindar acceso a la informática a estudiantes de todo el mundo.
Métodos
El prototipado desempeña un papel importante en la computación física. Arduino y Adafruit.io son métodos de computación física relativamente económicos pero potentes. Las placas suelen venderse como hardware para aficionados , no para ingenieros profesionales, lo que permite que ciertos métodos de computación física sean accesibles para cualquier persona. Con estas plataformas, los usuarios pueden construir dispositivos domésticos inteligentes con sensores, enviar datos a la nube y visualizar información en el panel de control de la plataforma. Estas plataformas suelen depender del desarrollo por parte del usuario final para funcionar, lo que otorga a la computación física implicaciones más prácticas y demuestra su versatilidad. [ 5 ]
Diseño de producto
Las prácticas de computación física también existen en el ámbito del diseño de productos e interacción, donde a veces se utilizan sistemas embebidos construidos manualmente para prototipar rápidamente nuevos conceptos de productos digitales de forma rentable. Empresas como IDEO y Teague son conocidas por abordar el diseño de productos de esta manera.
Lecturas adicionales
- Igoe, Tom; O'Sullivan, Dan (2004). Computación física: detección y control del mundo físico con ordenadores . Premier Press. ISBN 1-59200-346-X.
Referencias
- ↑ Barun Raychaudhuri; Computación física con Arduino. Phys. Teach. 1 de diciembre de 2023; 61 (9): 795–798. https://doi.org/10.1119/5.0108658
- ↑ Personal (14 de junio de 2014). "La simulación Illustris: hacia una teoría predictiva de la formación de galaxias" . www.illustris-project.org . Consultado el 16 de julio de 2014 .
- ↑ Vogelsberger, Mark; Genel, Shy; Springel, Volker; Torrey, Paul; Sijacki, Debora ; Xu, Dandan; Snyder, Greg; Nelson, Dylan; Hernquist, Lars (14 de mayo de 2014). "Presentación del Proyecto Illustris: Simulación de la coevolución de la materia oscura y visible en el Universo" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 444 (2): 1518– 1547. arXiv : 1405.2921 . Bibcode : 2014MNRAS.444.1518V . doi : 10.1093/mnras/stu1536 . S2CID 16470101 .
- ↑ Hsu, I-Ying y Fu-Hsing Tsai. “Desarrollo y evaluación de un proyecto de diseño de juegos de computación física para el pensamiento computacional de los estudiantes”. Educational Technology & Society 26.4 (2023): 38–50. Web.
- ↑ Maceli, Monica G. “Plataformas de computación física de bajo costo para la creación de prototipos de sistemas domésticos inteligentes por parte del usuario final”. Behaviour & Information Technology , vol. 40, n.° 10, agosto de 2021, págs. 997–1007. EBSCOhost , https://doi.org/10.1080/0144929X.2021.1918248.
Enlaces externos
- Arduino , una plataforma de computación física de código abierto muy popular.
- Raspberry Pi , un ordenador completo con GPIO para interactuar con el mundo, una enorme comunidad y muchos tutoriales disponibles. También hay muchas distribuciones de Linux disponibles, así como Windows IoT y RTL unikernel sin sistema operativo como Ultibo Core. [ 1 ]
- BeagleBone , un ordenador Linux completo con GPIO, pero un poco menos flexible.
- FoxBoard (y otros) , otro ordenador Linux con GPIO, pero con poca información
- Arieh Robotics Project Junior]. Un PC de computación física basado en Windows 7 construido con Microsoft Robotics Developer Studio .
- BluePD BlueSense es una plataforma de computación física de Blue Melon. Esta plataforma es programable visualmente mediante el popular sistema de código abierto Pure Data.
- La página del artista Daniel Rozin, en la galería bitforms , presenta imágenes y vídeos de las instalaciones interactivas y esculturas de Daniel Rozin.
- Dwengo es una plataforma informática basada en microcontroladores PIC que incluye una placa de pruebas para facilitar la creación de prototipos.
- EmbeddedLab , un laboratorio de investigación situado dentro del Departamento de Diseño de Arquitectura Asistida por Computadora enETH Zúrich.
- Fritzing : del prototipo al producto: un software que ayuda a diseñadores y artistas a dar el paso del prototipado físico al producto final.
- GP3 es otra opción popular que permite construir sistemas físicos con PC y lenguajes tradicionales (C, Basic, Java, etc.) o de forma independiente utilizando una herramienta de desarrollo de apuntar y hacer clic.
- Computación física , Programa de telecomunicaciones interactivas , Universidad de Nueva York
- Computación física por Dan O'Sullivan
- Computación física archivada el 8 de diciembre de 2016 en Wayback Machine , la colección de recursos, ejemplos y apuntes de clase de Tom Igoe para los cursos de computación física en ITP.
- Computación física ( archivado el 18 de marzo de 2020 en Wayback Machine) : Una introducción a la electrónica mediante el método de "aprender haciendo", que presenta el prototipado electrónico de forma lúdica y no técnica. (Yaniv Steiner, IDII)
- Theremino es un sistema modular de código abierto para la conexión de transductores (sensores y actuadores) mediante USB a ordenadores, portátiles, netbooks, tabletas y teléfonos móviles.
- ↑ "Ultibo Core" . Ultibo.org .
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