LOS NIVELES DEL SISTEMA INFORMÁTICO

La definición de un sistema basado en conocimiento o sistemas inteligentes puede ser la siguiente: Es un sistema computarizado capaz de resolver problemas en el dominio en el cual posee conocimiento específico porque simulan la forma natural de resolver problemas observados en las personas y encuentran la solución del problema mediante un proceso de búsqueda dirigida por criterios específicos de un dominio.

Estos sistemas son capaces de aconsejar, explorar, formar conceptos, interpretar, justificar, planificar.

Desde que en 1982 Allen  Newell publicó su artículo que sentaba las bases de la necesidad a un nivel adicional para análisis y descripción del conocimiento  de sistemas inteligentes, han sucedido avances importantes en la forma de concebir y diseñar este tipo de sistemas.

LOS NIVELES DEL SISTEMA INFORMÁTICO

La figura que se muestra a continuación,  muestra la jerarquía estándar, familiar para todos los miembros de la informática. Convencionalmente, comienza en la parte inferior con el nivel de dispositivo, y luego hasta el nivel de circuito, a continuación, el nivel lógico, con sus dos subniveles, circuitos combinatorios y secuenciales, y el nivel de registro de transferencia, entonces el nivel de programa (referencia roja también como el nivel simbólico) y, por último, en la parte superior, el nivel de configuración (también llamado PMS o el nivel de procesador-memoria-Switch). Hemos elaborado el nivel de configuración a un lado, ya que se encuentra justo encima de ambos, el nivel de símbolo y el nivel de registro de transferencia.

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La noción de niveles se produce repetidamente a través de la ciencia y la filosofía, con diferentes grados de utilidad y precisión. En informática, la idea es bastante precisa y altamente operativa. La Tabla 1 resume sus atributos esenciales. A nivel consta de un medio que se va a procesar, los componentes que proporcionan procesamiento primitivo, leyes de la composición que permitan componentes para ser montados en los sistemas, y las leyes de comportamiento que determinan el modo en el comportamiento del sistema depende del comportamiento de los componentes y la estructura del sistema. Hay muchos instanciaciones variante de un nivel dado, por ejemplo, muchos sistemas de programación y los lenguajes de máquina y muchos sistemas de transferencia de registros.

Cada nivel se define de dos maneras. En primer lugar, se puede definir de manera autónoma, sin referencia a ningún otro nivel. En un grado sorprendente, los programadores no necesitan saber circuitos lógicos, los diseñadores de lógica no necesita conocer los circuitos eléctricos, los administradores pueden operar en el nivel de configuración sin ningún conocimiento de programación, y así sucesivamente. En segundo lugar, cada nivel puede ser reducido a un nivel inferior. Cada aspecto de un nivel medio, los componentes, las leyes de la composición y el comportamiento se pueden definir en términos de sistemas en el siguiente nivel de abajo. La arquitectura es el nombre que damos al sistema de nivel de registro de transferencia que define un nivel de símbolo (programación), la creación de un lenguaje de máquina y hacer que se ejecute como se describe en el Manual de programación para la máquina. Ninguna de estas dos definiciones de un nivel es el más fundamental. Es esencial que ambas existan y están de acuerdo. Existen algunas relaciones complejas entre y dentro de los niveles. Cualquier instanciación de un nivel se puede utilizar para crear cualquier instanciación del siguiente nivel superior. Dentro de cada nivel, los sistemas de jerarquías son posibles, como en la jerarquía de subrutina a nivel de programación. Normalmente, éstos no aportan nada especial en cuanto a la jerarquía del sistema de ordenador en sí. Sin embargo, como todos sabemos, a nivel de programa, es posible construir cualquier instanciación dentro de cualquier otra creación de instancias, como en la creación de nuevos lenguajes de programación. No hay necesidad de hacer girar los detalles de cada nivel. Vivimos con ellos todos los días y que son la materia de los libros de texto de arquitectura, manuales de máquinas y componentes digitales "catálogos, no trabajos de investigación. Sin embargo, es digno de nota-cómo difieren radicalmente los niveles. Los cambios de medio de electrones y magnética dominios a nivel de dispositivo, a la corriente y tensión a nivel de circuito a los bits en el nivel lógico (ya sea bits individuales en el nivel de circuito lógico o vectores de bits en el nivel de registro de transferencia), a expresiones simbólicas en el nivel de símbolo, a cantidades de datos (medido en bits de datos) en el nivel de configuración. Características del sistema cambian de continuo al procesamiento discreto, de paralelo a funcionamiento en serie, y así sucesivamente. A pesar de esta variedad, todos los niveles comparten algunas características comunes. Cuatro de ellos, aunque de forma transparente obvio, son importantes para nosotros.

PUNTO 1. La especificación de un sistema a un nivel siempre se determina por completo un comportamiento definido para el sistema en ese nivel (dadas las condiciones iniciales y de contorno).

PUNTO 2. El comportamiento de los resultados totales del sistema a partir de los efectos locales de cada componente del sistema de procesamiento del medio en sus entradas para producir sus salidas.

PUNTO 3. La inmensa variedad de comportamiento se obtiene por la estructura del sistema, es decir, por la variedad de formas de montaje de un pequeño número de tipos de componentes (aunque tal vez un gran número de casos de cada tipo.

PUNTO 4. El medio se realiza por propiedades similares a estados de la materia, que siguen siendo pasiva hasta que las modifiquen los componentes. Los niveles de los sistemas informáticos no son simplemente niveles de abstracción. Que un sistema tiene una descripción en un nivel determinado no implica necesariamente que tiene una descripción en los niveles superiores. No hay forma de hacer abstracción de un circuito electrónico arbitraria para obtener un sistema de nivel lógico. No hay manera de resumen de un sistema de registro de transferencia arbitraria para obtener un sistema de nivel de símbolo. Esto contrasta con muchos tipos de abstracción que se pueden aplicar de manera uniforme, y por lo tanto tener un cierto carácter opcional (como en la abstracción fuera de la apariencia visual de los objetos a sus masas). Cada nivel de sistema informático es una especialización de la clase de sistemas capaces de ser descrito en el siguiente nivel inferior. Por lo tanto, es a priori abierta si un nivel dado tiene ninguna realización física. De hecho, los sistemas informáticos en todos los niveles son realizables, lo que refleja indirectamente la estructura del mundo físico. Pero más vale que esto. Los niveles de los sistemas informáticos se realizan mediante tecnologías. La noción de una tecnología no ha recibido la atención que merece conceptual. Pero más o menos, dada una especificación de un sistema particular, en un nivel, es posible construir por medio de rutina un sistema físico que se da cuenta de que la especificación. Por lo tanto, los sistemas se pueden obtener con la especificación dentro de los límites de tiempo y costo. No es posible inventar los niveles del sistema de ordenador arbitrariamente adicionales que Nestlé entre los niveles existentes. Niveles de potencial no se conviertan en tecnologías, sólo por haber pensado. La naturaleza tiene derecho a decidir si una tecnología puede existir. Los niveles del sistema de cómputo son aproximaciones. Todas las nociones anteriores se realizan en el mundo real sólo en diversos grados. Errores en los niveles más bajos se propagan a los superiores, produciendo un comportamiento que no es explicable dentro del propio nivel superior. Las tecnologías son imperfectos, con las restricciones que limitan el tamaño y la complejidad de los sistemas que realmente pueden ser fabricados. Estas restricciones son a menudo capturadas en reglas de diseño (por ejemplo, límites de fan-out, los límites de la pila de profundidad, etc.), que transforman el diseño del sistema de rutina para la resolución de problemas. Si las complejidades se hacen demasiado grandes, los medios de creación del sistema ya no constituyen una tecnología, sino una arena de la invención creativa. Vivimos muy cómodamente con los niveles de sistema imperfecto, sobre todo en los extremos de la jerarquía. En la parte inferior, el nivel de dispositivo no está completa, sólo se utiliza para diseñar componentes a nivel de circuito. Del mismo modo, en la parte superior, el nivel de configuración es incompleto, no proporcionar un conjunto completo de leyes de comportamiento. De hecho, es más cerca de un nivel de abstracción pura que un cierto nivel de sistema. Esto explica tanto a nivel de símbolos y sistemas de registro de nivel de transferencia que tiene abstracciones de nivel de configuración (SPM). Estos niveles proporcionan maneras de describir sistemas informáticos; no proporcionan maneras de describir sus entornos. Esto puede parecer algo insatisfactorio, debido a un nivel que no lo hace entonces proporcionar un general cerró la descripción de un universo entero, que es lo que generalmente esperamos (y conseguir) a partir de un nivel de descripción científica de la física o la química. Sin embargo, la situación es bastante comprensible. Diseño y análisis de sistemas requieren sólo que la interfaz entre el entorno y el sistema (es decir, el lado interior de los transductores) se describe adecuadamente en términos de cada nivel, por ejemplo, como señales eléctricas, bits, símbolos o lo que sea. Casi nunca lo hace el universo del sistema, más el medio ambiente tiene que ser modelada en su totalidad, con la estructura y la dinámica del medio ambiente se describe en los mismos términos que el propio sistema. De hecho, existe, en general, no hay tal descripción del entorno en los términos de un nivel determinado ordenador. Por ejemplo, no hay una descripción de nivel de transferencia de registro existe de que el avión en el que reside un equipo en el aire. Los niveles del sistema de cómputo describen la estructura interna de una clase particular de sistemas, no la estructura de un mundo total. En resumen, los niveles del sistema de ordenador son un reflejo de la naturaleza del mundo físico. No son sólo un punto de vista que existe únicamente en el ojo del espectador. Esta realidad viene de los niveles del sistema de ordenador que está especializaciones genuinas, en lugar de ser sólo abstracciones que se pueden aplicar de manera uniforme.

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