FISICA

es la ciencia naturalque estudia las propiedades, el comportamiento de la energía, la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como el tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía, química, y ciertas ramas de lamatemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

El área se orienta al desarrollo de competencias de una cultura científica, para comprender nuestro mundo físico, viviente y lograr actuar en él tomando en cuenta su proceso cognitivo, su protagonismo en el saber y hacer científico y tecnológico, como el conocer, teorizar, sistematizar y evaluar sus actos dentro de la sociedad. De esta manera, contribuimos a la conservación y preservación de los recursos, mediante la toma de conciencia y una participación efectiva y sostenida.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también a que las nuevas ideas en la física resuenan con las demás ciencias, las matemáticas y la filosofía.

La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros basados en observaciones previas. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico con relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química, la biología y la electrónica, además de explicar sus fenómenos.

La física, en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y veracidad, ha llegado a límites impensables: el conocimiento actual abarca la descripción departículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció en los primeros instantes delnacimiento de nuestro universo, por citar unos pocos campos.

Esta tarea comenzó hace más de dos mil años con los primeros trabajos de filósofos griegos como Demócrito, Eratóstenes, Aristarco, Epicuro o Aristóteles, y fue continuada después por científicos como Galileo Galilei, Isaac Newton, Leonhard Euler, Joseph-Louis de Lagrange, Michael Faraday, William Rowan Hamilton, Rudolf Clausius, James Clerk Maxwell, Hendrik Antoon Lorentz, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Planck, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Richard Feynman, Stephen Hawking, Edward Witten, entre muchos otros. 

La física es la ciencia que estudia el comportamiento y las relaciones entre la materia, la energía, el espacio y el tiempo, podemos decir que la física investiga los fenómenos que ocurren en la naturaleza y en el universo con el objeto de establecer leyes matemáticas que puedan predecir su comportamiento.

La física abarca todo, por un lado estudia lo infinitamente pequeño como son las partículas fundamentales conocidas como quarks que componen los átomos, mientras que en el otro extremo también se ocupa de los lejanos y gigantescos fenómenos astronómicos como son los quásares, los agujeros negros o los movimientos que se producen entre las galaxias del universo. Por otro lado la física trata de dar una respuesta científica a las grandes preguntas de la humanidad, gracias a la física disponemos de teorías como el Big Bang que explican el origen del universo, la teoría de cuerdas nos explica la composición en última instancia de la materia y la energía, mientras otras teorías nos abren la puerta a la existencia de universos paralelos al nuestro que vivimos.

LA TECNOLOGIA

     historia de la tecnología en la humanidad        

la historia de la humanidad a estado marcada por la eterna búsqueda del progreso una delas capacidades del ser humano es unirse para lograr para lograr objetivos comunes  que de otra forma no se podrían lograr, cada nuevo descubrimiento se convierte una plataforma para uno mas complejo es así como las primeras civilizaciones fueron capaz de crear técnicas que  les permitieron el aprovechamiento de recursos naturales  para el sustento delos pobladores incluso para cambiar entre comunidades diferentes productos  esta época se caracterizo por una economía agrícola mas tarde con el surgimiento de las maquinas de vapor los procesos se volvieron mas complejos y surgieron las nuevas maquinas que cambiaron nuestra forma de vestir e incluso nuestras costumbres y cultura a esta época se 
le denomino la era industrial .  sin embargo allí no paro la humanidad inquietos comenzaron a hacer esas maquinas repetitivas mente .

para el crecimiento dela industria se requieren profesionales tics en Colombia se cuenta con mas de 15.000 profesionales en el área por ello el ministerio de las tics en alianza con icetex  y la asociación colombiana de ingenieros  de sistemas asís han creado el talento ti que busca fomentar la formación del capital humano especializado en el uso de las ti fortaleciendo la investigación productividad y proyección con el fin de fortalecer la industria  

PROCESADOR VECTORIAL

La gran mayoría de las CPUs de hoy en día son escalares o superescalares. Los procesadores vectoriales son muy comunes en el área de la computación científica, formando la base de la mayor parte de los supercomputadores durante los años 80 y 90. Sin embargo, parece claro que la mejora de la tecnología y de los diseños de procesadores van a acabar con el uso de procesadores vectoriales como procesadores de propósito general. IBM, Toshiba y Sony han anunciado el procesador Cell, que está formado en parte por procesadores vectoriales.

Casi todas las CPUs de hoy en día incluyen algunas instrucciones de procesamiento de tipo vectorial, conocidas como SIMD. En particular, las consolas de videojuegos y las tarjetas gráficas hacen un uso intensivo de este tipo de procesamiento.

Los procesadores vectoriales proporcionan operaciones de alto nivel que trabajan sobre vectores.

Una máquina vectorial consta de una unidad escalar segmentada y una unidad vectorial. La unidad vectorial dispone de M registros vectoriales de N elementos y de unidades funcionales vectoriales (de suma/resta, multiplicación, división, de carga/almacenamiento, etc) que trabajan sobre los registros vectoriales, y un conjunto de registros escalares.

Dispone de un conjunto de instrucciones vectoriales. Por ejemplo addv v1,v2,v3.

Una operación vectorial equivale a un bucle completo que procesaría los N elementos del registro vectorial.

1. Es una secuencia de datos escalares del mismo tipo almacenados en memoria, normalmente en posiciones contiguas, aunque no siempre.  Proceso en paralelo: Es lo que hace su cerebro cuando escucha la radio al mismo tiempo que conduce el automóvil y bebe de una lata. Si se aplica a la programación, permite realizar los cálculos más complejos en mucho menos tiempo.
2. 4. PROCESO EN PARALELO TECNICAS Existen tres técnicas básicas de proceso en paralelo:  SIMD (Single Instruction Multiple Data): Consiste en aplicar la misma instrucción a muchos datos de forma paralela. Fue utilizada en los primeros superordenadores. Ahora está disponible en chips de altas prestaciones, que permiten realizar funciones de modelado gráfico tridimensional en tiempo real. La tendencia es a su utilización como coprocesadores gráficos avanzados en arquitecturas de ordenadores personales o estaciones de trabajo.
3. 5. PROCESO EN PARALELO TECNICAS…  MIMD (Multiple Instruction Multiple Data): Se aplican distintas instrucciones a distintos datos de forma simultánea. Supone la comunicación y coordinación entre distintos procesadores escalables. Es una puerta abierta principalmente por las tecnologías RISC que previsiblemente seguirá creciendo en los próximos años.
4. 6. PROCESO EN PARALELO TECNICAS…  Neurocomputación: Proceso masivo en paralelo mediante redes neuronales artificiales. Permiten resolver problemas de forma adaptativa y no algorítmica. Adecuado para la resolución de problemas no estructurados: reconocimiento de voz, de patrones, corrección de errores, etc. Comienzan a aparecer neurocomputadores con coprocesadores asociados a ordenadores personales y estaciones de trabajo. También comienzan a estar disponibles lenguajes de alto nivel para la reconfiguración y redefinición de las redes neuronales.
5. 7. HISTORIA Muchos algoritmos numéricos permiten que aquellas partes que consumen la mayor parte del tiempo del procesador sean expresadas como operaciones vectoriales. Esto se aplica especialmente a casi todos los algoritmos del álgebra lineal. Es por eso que una buena estrategia para mejorar el rendimiento de procesadores utilizados para el procesamiento de datos numéricos es proporcionar un conjunto de instrucciones y su hardware asociado diseñados específicamente para operaciones vectoriales. Esta idea se materializó en arquitecturas vectoriales compuestas por instrucciones vectoriales específicas, que permiten la suma, multiplicación y división de vectores componente a componente y la multiplicación de los componentes de un vector por un escalar.
6. 8. HISTORIA… La primera computadora vectorial de éxito fue la Cray-1S, introducida en 1975. Tenía un reloj de 80- MHz (12.5 ns) y contaba con pipelining para producir una operación de punto flotante cada ciclo (80 MFLOPS). El competidor más cercano, el procesador Intel 8008 (1972) con un reloj de 108 KHz era capaz de realizar 100 FLOPS (en un buen día con viento a favor). Aún ahora las computadoras vectoriales aún poseen los procesadores y sistema de interconexión de memoria más rápidos. En los 70s y 80s los procesadores vectoriales eran la única arquitectura con el mejor rendimiento
7. 9. PROCESADOR VECTORIAL (vector processor o array processor) Definición Es un diseño de CPU capaz de ejecutar operaciones matemáticas sobre múltiples datos de forma simultánea, en contraste con los procesadores escalares, capaces de manejar sólo un dato cada vez. La gran mayoría de las CPUs de hoy en día son escalares o superescalares.

CANTIDAD ESCALAR Y VECTORIAL

Un escalar es un tipo de magnitud física que se expresa por un solo número y tiene el mismo valor para todos los observadores. Una magnitud física se denomina escalar cuando se representa con un único número (única coordenada) invariable en cualquier sistema de referencia. Por ejemplo, la temperatura de un cuerpo se expresa con una magnitud escalar. Así la masa de un cuerpo es un escalar, pues basta un número para representarla (por ejemplo: 75 kg).¹

Por el contrario, una magnitud es vectorial o, más generalmente tensorial, cuando se necesita algo más que un número para representarla completamente. Por ejemplo, la velocidad del viento es una magnitud vectorial ya que, además de su módulo (que se mide como una magnitud escalar), debe indicarse también su dirección (norte, sur , este, etc.), que se define por un vector unitario.¹ En cambio, la distribución de tensiones internas de un cuerpo requiere especificar en cada punto una matriz llamada tensor tensión y por tanto el estado de tensión de un cuerpo viene representado por una magnitud tensorial.²

Cantidades escalares son las que se refieren a una magnitud, como por ejemplo un litro. Las cantidades vectoriales en cambio se refieren a una magnitud asociada con una dirección y un sentido. Se representa con una flecha, que tiene un punto de origen (el lugar de aplicación), el módulo que es un escalar que representa la magnitud y una dirección de aplicación. El ejemplo físico más común es una fuerza que se aplica a un cuerpo, donde tenemos que determinar la intensidad de la fue

 Una cantidad física es resultado de una medida, suele tener un número y una indicación de la unidad patrón que utilizas, por ejemplo 18 Kg indica que has repetido 18 veces el patrón de masa, el kilogramo. 

Si aquello que se ha medido queda perfectamente especificado por un número más el patrón, i.e., queda completamente especificado por una simple comparación con la escala que uno utiliza, se trata de una cantidad escalar, como ejemplos podemos citar la masa o la temperatura., es suficiente decir que estamos a 20ºC. 

Hay algunas cantidades que además necesitan que se especifique una dirección, un sentido, si uno está en un punto del espacio y le dicen que se mueva 100 metros la pregunta lógica que haremos es ¿hacia dónde?, estas cantidades que requieren una especificación adicional sobre su dirección y sentido se llaman vectores o cantidades vectoriales, como el desplazamiento, la velocidad, aceleración o fuerza. 

Existe otro tipo de cantidades, que además de especificar una magnitud, una dirección y sentido, necesitan una variable más para que queden entendidas completamente, se llaman tensores.