Resolucion de Problemas del mundo real

Problemas del mundo real
Problema (según el diccionario de la RAE):
• Cuestión que se trata de aclarar.
• Conjunto de hechos o circunstancias que dificultan la consecución de algún fin.
• Planteamiento de una situación cuya respuesta desconocida debe obtenerse a través de
métodos científicos.
Los problemas del mundo real, a menudo son complejos, por lo que su solución a través de una
computadora implica el seguimiento de una serie de etapas para lograr una solución, las mismas se
describen a continuación:
• Análisis del problema:
En esta primera etapa, se analiza el contexto del problema, se obtienen las necesidades del usuario,
es decir, lo que el usuario necesita solucionar con un programa. Como resultado se debe obtener un
modelo que permita describir el ambiente del problema y los objetivos a resolver. En el modelo
también se deben especificar los datos a utilizar y aquellas transformaciones a aplicar para
solucionar el problema.
• Diseño de una solución:
A partir del modelo generado se debe pasar a diseñar una solución para el problema en cuestión,
como primera instancia se descompone al mismo en partes con funciones bien definidas y datos
delimitados para cada una de ellas, a esta actividad se la denomina modularización. Un aspecto
importante de esta etapa es el del establecimiento de las relaciones que existen entre tales módulos.
• Especificación de algoritmos:
Una vez definidos los módulos que componen al sistema se conocen las funciones de cada uno de
ellos, las mismas deben ser traducidas a un algoritmo. Las características del algoritmo para la
función del módulo son de vital importancia para la posterior eficiencia, en términos del uso de
memoria y tiempo de procesamiento, del sistema software a desarrollar para la solución del
problema.
• Escritura de programas:
Un algoritmo se define como una especificación simbólica que representa una sucesión de pasos
para obtener la solución a un problema. La misma debe convertirse en un programa real que se
escribe con un lenguaje de programación concreto. La programación se llega a automatizar a
medida que los lenguajes algorítmicos se parecen a determinados lenguajes de programación. Una
vez que se tiene el programa escrito en un determinado lenguaje de programación, por ejemplo:
Pascal, Java, C, Python, entre muchos otros; se debe convertir al mismo a un lenguaje que sea
entendible por la computadora, el lenguaje máquina. Este proceso de traducción se denomina
compilación, en ella se permite detectar y corregir errores de sintaxis que pueden originarse al
escribir un programa.
• Verificación:
Con un programa escrito y depurado de errores sintácticos se debe proceder a verificar que los
resultados a los que la ejecución del mismo arriba sean los esperados, para ello se utilizan datos
similares a los planteados en el problema real. Si bien a partir de un conjunto de datos particulares
se puede considerar que el programa funciona correctamente, es muy difícil realizar la verificación
de todas y cada una de las condiciones que se podrían dar en un contexto real, por lo tanto la última
evaluación de calidad de la solución propuesta estará dada por la opinión que el usuario final emita
sobre el programa. La facilidad para realizar verificaciones y para depurar paso a paso el
funcionamiento de un programa es una característica más que deseable y debe ser un objetivo para
el programador.
El conjunto de etapas para la solución de un problema real a través de un programa de computadora
se puede observar en el siguiente gráfico:
Figura 1 – Diagrama de las etapas para la resolución de problemas
Concepto de Algoritmo
Un algoritmo se define como una secuencia de pasos precisa y finita que permite llegar a un
objetivo específico, y siempre al mismo, es decir, si las instrucciones del algoritmo se ejecutan en
repetidas oportunidades se obtendrá el mismo resultado. Precisa en el sentido de que en un
determinado marco o contexto de trabajo cada instrucción del algoritmo tenga un único significado.
Finita porque en algún punto el algoritmo debe detenerse e informar si ha logrado o no el objetivo
deseado. Además se considera como óptimo que un algoritmo se componga de pasos atómicos, es
decir, pasos que no puedan ser divididos en otros más simples.
Ejemplo:
Cambiar una rueda de un auto
1. Detener el auto
2. Colocar el gato en el lugar adecuado
3. Levantar el auto con el gato
4. Utilizar la llave de cruz para aflojar y sacar las tuercas
5. Sacar la rueda a reemplazar
6. Colocar la nueva rueda
7. Utilizar la llave de cruz para ajustar las tuercas
8. Bajar el auto con el gato
Para esta misma actividad cada persona puede proponer una forma diferente para realizarla, pero el
resultado a obtener debería ser el mismo.
Lógica: Introducción
La lógica es una ciencia formal, la misma estudia los principios de la demostración y el
razonamiento. Tiene su origen en la antigua Grecia, en la persona de Aristóteles, iniciando el uso
del término para hacer referencia al chequeo de argumentos para la determinación de la verdad.
Existen diversos tipos de lógica, entre ellos:
• Formal: estudia razonamientos desde el punto de vista del análisis formal, con lenguajes,
semánticas y sistemas deductivos propios, principalmente hace uso de abstracciones para la
representación del contenido a analizar.
• Informal: no cuenta con un método formal, sino que analiza los argumentos desde la
evaluación de la oratoria, la filosofía y otras ciencias.
• Natural: ésta es la que no hace uso de métodos provenientes de ninguna disciplina, la
validación o no de los argumentos se hace en forma natural.
• Difusa: es la que admite valores no absolutos en cuanto a sus resultados, es decir, tiene la
capacidad para representar la incertidumbre que hay entre la verdad y la falsedad de un
argumento.
Lógica formal
El tipo de lógica que se va a desarrollar a lo largo del presente documento es la formal o
matemática, la base de la misma son las proposiciones. Las mismas son una oración sobre la que se
puede hacer una valoración para decir si la misma es verdadera o falsa, es decir, que puede tomar un
valor de verdad (verdadero o falso, pero no ambos).
Ejemplos:
• 1 + 4 = 5 (verdadero).
• Misiones es una nación (falso).
• Un triángulo es menor que un circulo (no se puede asignar un valor de verdad, por lo tanto
NO es una proposición).
• El color azul vale menos que una sonrisa (ídem anterior).
Tipos de proposiciones
Existen dos tipos de proposiciones, las atómicas y las moleculares.
El término atómico es utilizado por las ciencias muchas veces. Para la lógica el término tiene el
mismo significado, algo básico o simple. En lógica, las proposiciones atómicas son aquellas que no
tienen conectivos lógicos.
Ejemplos:
• Hoy es lunes.
• A ese perro blanco le gusta tomar leche.
• La comida de hoy será a las tres en punto.
Cuando en una expresión se unen varias proposiciones atómicas se forma proposiciones
moleculares o compuestas. Dicha unión realiza mediante conectivos lógicos o términos de enlace.
Estos términos de enlace, a pesar de ser palabras cortas, son de gran importancia. Tanto es así, que
existen reglas muy precisas para el uso de esta clase de términos. Gran parte de lo que se trata en el
estudio de la lógica se refiere a la manera cuidadosa de cómo se han de utilizar estos términos de
enlace.
Los términos de enlace más comunes son los siguientes: “y”, “o”, ”no”, “si entonces”, “si y solo si”.
Todos estos términos, menos el “no”, conectan proposiciones atómicas; en tanto que el conectivo
“no”, solamente se coloca frente a una proposición atómica.
Ejemplos:
• La luna NO está hecha de queso.
• SI estamos en diciembre, pronto será Navidad. (en este caso la “,” hace de “ENTONCES”)
• La vaca está cansada Y no dará leche.
Simbolización
Así como en matemática se simbolizan las cantidades para facilitar el planteo y solución de
problemas, también en este caso es importante simbolizar las proposiciones atómicas, las
moleculares y los conectivos lógicos con el objeto de facilitar las operaciones.
Lo usual es la utilización de letras minúsculas para simbolizar las proposiciones atómicas.
Por ejemplo:
• Ayer fue un día ventoso.
Si se establece que: p = “ayer fue un día ventoso”, esta proposición se simboliza como: p.
• Ese pájaro vuela muy alto.
Si se establece que: q = “ese pájaro vuela muy alto”, la proposición se simboliza como: q.
El proceso para simbolizar las proposiciones moleculares consiste en: primero, determinar cuáles
son las proposiciones atómicas que la componen; luego simbolizarlas como si fueran atomicas, y
por último utilizar los conectores antes mencionados para unirlas. Para ello se definen símbolos
para cada uno de los conectivos:

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