El ser humano tiene dos modos de interactuar con el mundo. Con su cuerpo puede empujar, cortar, construir, hacer hoyos y diques. Usando este modo de interacción, logró defenderse de las inclemencias de la naturaleza, y procurarse de alimentos en los albores de la historia. Pero los animales lo superan por mucho en habilidades físicas. Siempre hemos soñado con volar como un pájaro, correr con la gracia y velocidad de una gacela, tener la fuerza de un elefante, el olfato de un perro, la vista de un águila. Es otro tipo de habilidades, sin embargo, en las que el hombre es el rey de la naturaleza; no se pueden ver, ni tocar, ni oler, ni oír, pero éstas permiten al hombre, con su pequeñez y debilidad, hacer grandes proezas. En este mundo al hombre no le sirve de nada ser muy fuerte. En este mundo un médico puede hacer una operación quirúrgica en un paciente que se encuentra a cientos de kilómetros de distancia, sin mover un solo dedo. El médico recibe imágenes y otros datos del paciente, y emite instrucciones que indican la manera en que distintos instrumentos deben moverse. Lo esencial no es la manera en que el médico expresa estas instrucciones, podría ser mediante movimientos de sus dedos sobre una palanca o pulsando teclas, pero también hablando. Lo esencial es la información que produce el médico a partir de lo que observa o escucha, y la cual se envía al quirófano. La habilidad del médico a la que nos referimos es la de procesar información. Para comunicar esta información el médico requiere de lenguajes, ya sea para hablar con otros médicos, o para interactuar con instrumentos médicos. Y su herramienta principal es su cerebro, no sus músculos.
El médico utiliza su cerebro para procesar la información, ayudándose del conocimiento acerca de la medicina, aprende asimilando la experiencia de cada operación realizada, ejecuta algoritmos, métodos mediante los cuales estima la presión sanguínea del paciente, evalúa las implicaciones de distintas posibilidades a través de razonamientos lógicos. El médico resuelve los distintos problemas que se presentan durante la operación, algunos relacionados con redes de trabajo en equipo, por ejemplo para coordinar la ejecución de varias tareas simultáneamente. Éste es el mundo de la computación: información, conocimiento, lenguajes, problemas, algoritmos, abstracción, lógica, redes. Así como el mundo de la medicina no son los bisturíes, ni el de los astrónomos los telescopios, el de la computación no son las computadoras. En cada mundo el hombre crea instrumentos para ampliar sus capacidades y poderes. En el de la computación, estos instrumentos son las computadoras, y las capacidades que aumenta son las de almacenar información y conocimiento, las de procesar números y otros datos a enormes velocidades, las de comunicarse e interactuar con el mundo y otros hombres.
Al inicio, el hombre operaba en un mundo mayoritariamente físico, apenas lograba una comunicación rudimentaria mediante algunas señas o sonidos. A lo largo de los años, el hombre ha desarrollado sus habilidades mentales, en una lucha constante por dejarle las tareas físicas a máquinas, para concentrarse él en tareas mentales. Quizás el momento decisivo fue llegar a la cima que representó la Revolución Industrial, en la cual el hombre alcanzó grandes éxitos con las máquinas. Hoy vivimos la Era de la Información. La ubicuidad de los sistemas de cómputo es la característica principal del mundo moderno, y abarcan casi todos los ámbitos de nuestra vida. Nuestros medios de transporte y comunicación son controlados a través de tales sistemas; la exploración de otros planetas es realizada por robots; sistemas que involucran satélites predicen el clima cada vez con mayor exactitud; la investigación científica, la operación de los sistemas financieros y nuestras transacciones comerciales son inconcebibles sin el uso de computadoras; el acceso a bibliotecas digitales y acervos de información se simplifica y extiende constantemente, etcétera.
La omnipresencia de los sistemas de cómputo en el mundo moderno hace indispensable que se eduque a nuestros niños y jóvenes de tal forma que sean capaces de adaptarse al entorno tecnológico que los rodea. No sólo en el sentido evidente de ser capaces de operar e interactuar con la tecnología –algo que por sí mismos logran sin mucha ayuda de los adultos– sino también en el de comprender las ideas detrás de aquélla. Es ésta una labor que va mucho más allá de enseñar al estudiante a operar con diversas plataformas y programas de cómputo. Es comparable a la labor realizada en otras áreas científicas y de humanidades: mostrarle al estudiante el mundo a la luz de principios fundamentales. Al igual que en otras disciplinas, el objetivo final es llegar a un mejor entendimiento de nosotros mismos y de nuestro entorno por medio de una perspectiva particular, en nuestro caso, la del computólogo. Sólo que, en el caso de la computación, se trata de un mundo que nos involucra de una manera especialmente cercana: ¡es un mundo del cual nuestras mentes forman parte! De una manera u otra, nuestros procesos mentales, la manera en que almacenamos recuerdos y los utilizamos mediante asociaciones y otras búsquedas, resolvemos problemas, entendemos lo que otra persona nos dice, escribimos y leemos, jugamos ajedrez, son todos procesos de cómputo, en el sentido amplio de la palabra al que antes nos referimos. El objetivo de este libro es presentar al mundo desde esta perspectiva, la de la computación. Cuando nos referimos a “cómputo”, lo hacemos en este sentido amplio y, por tanto, el computólogo es una persona que estudia el cómputo, ya sea natural, artificial o imaginario.
Nuestra propuesta evidencia que la computación es ciencia e ingeniería: pretende entender y explicar el mundo que nos rodea por un lado y, por el otro, demostrar que los conocimientos adquiridos pueden derivar en la construcción de mecanismos útiles que permitan expandir las capacidades del ser humano. Impulsamos al estudiante a desarrollar habilidades, adquirir conocimientos de cómputo, y razonar a diversos niveles de abstracción, desde lo cotidiano del tráfico vehicular hasta lo abstracto de las matemáticas, pasando por la programación, el funcionamiento de una computadora, internet y la web. ¡Bienvenidos al viaje!
Los autores