Relación entre Ingeniería de Sistemas e Ingeniería de Control

Un sistema está definido como una combinación de componentes que actúan juntos y realizan un objetivo determinado [1]. La ingeniería de sistemas es un enfoque interdisciplinario que permite la realización exitosa de sistemas [2] haciendo uso de un proceso de desarrollo estructurado que concluye con el diseño de la solución a un problema determinado. Estos sistemas abarcan mucho más allá del aspecto tecnológico que es al que está enfocado nuestra malla curricular se encarga de la solución de problemas en diversos tipos de sistemas como los sistemas físicos.

Como una forma de obtener una solución a los sistemas físicos del pasado nació la Teoría de Control, se cree usada en la antigüedad sin conocimiento de la denominación por culturas como la romana en sus acueductos, y los egipcios en sus construcciones, a esto se sumó el trabajo de Ch. Huyengs y R. Hooke en las oscilaciones del péndulo que se consideró uno de los mejores trabajos en teoría de control para la época, que sirvieron de base para J. Watt en el uso de un sistema de control para la maquina a vapor comenzando así la primera revolución industrial, así adquirió mas distinción hasta convertirse en una ingeniería interdisciplinaria y determinante en nuestra vida contemporánea [3].

La Teoría de Control abarca un amplio conocimiento matemático y este ha servido de base para la implementación de sistemas de control primeramente enfocados a los sistemas físicos, como ejemplos tenemos:

  • Sistemas de control de velocidad
  • Sistemas de control de robots
  • Sistemas de control de temperatura

Y otra gran variedad de aplicaciones en el campo de la ingeniera eléctrica por mencionar un caso.
Estos sistemas de control nos permiten controlar las salidas en alguna forma prescrita, mediante entradas a través de los elementos del sistema d control [3].

Un sistema de control tiene la finalidad de obtener un desempeño óptimo de los sistemas dinámicos, mejorar la productividad, y aligerar operaciones manuales repetitivas y rutinarias [4].

En el mundo contemporáneo, si nos enfocamos en los sistemas software vivimos un crisis de mantenibilidad de software, debido al aumento en la complejidad de estos sistemas, se han desarrollado técnicas para dominar la complejidad como el desarrollo de metodologías agiles para el desarrollo de software, pero no se ha podido contrarrestar con éxito el problema del mantenimiento, es aquí donde la aplicación de la ingeniera de control puede ser beneficiosa dado que podríamos obtener sistemas que se administren así mismos generando beneficios para los negocios dado que se logra un ahorro en la utilización de personal para realizar estas tareas de administración y mantenimiento, y se vuelve menos compleja esta tarea. [5]

El advenimiento de la computación autonómica busca utilizar lo mejor de la Teoría de Control para solucionar estos problemas en el mantenimiento de software, mediante el uso de controladores y una realimentación del sistema o feedback para lograr sus objetivos adaptar la teoría de control a sistemas software no es una tarea imposible pero si compleja dado que la mayoría de sistemas software son no-lineares. [5]

En los últimos tiempos la teoría de control podría aportar al mejoramiento del desarrollo de sistemas software mediante la expansión delas técnicas de verificación formal actualmente usados por los científicos de la computación. Este enfoque está centrado en un pilar importante de la teoría de control que es la “Función Lyapunov” y permitiría que, usando su principio separar los valores de las variables en dos zonas una zona peligrosa de errores y otra libre de errores, y aplicando el principio hacer que el estado estable sea el de la zona libre de errores si se logra eso se obtendrían programas mucho más robustos aunque aún está en investigación [6].

REFERENCIAS

  • [1] K. Ogata, Modern Control Engineering, 2009, Prentice Hall.
  • [2] E. Ryan, “Title,” Overview of the System Engineering Process. 2008 Consultado 28/03/14 en: https://www.dot.nd.gov/divisions/maintenance/docs/OverviewOfSEA.pdf
  • [3] E. Fernandez-Cara, and E. Zuazua, Control Theory: History, Mathematical Achievements and Perspectives, Consultado 28/03/14 en.http://www.bcamath.org/documentos_public/archivos/personal/conferencias/ControlTheory_FernandezCaraZuazua7.pdf
  • [4] Fermín F., Introducción a la teoría de control realimentado y los sistemas informáticos 2014.
  • [5] Lalanda P, et. al Autonomic Computing Principles, Desing and Implementation 2013.
  • [6] Hardesty L, Can control theory make software better? Consultado 28/03/14 en http://web.mit.edu/newsoffice/2013/can-control-theory-make-software-better-0319.html.
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