UNIDAD 3 DESARROLLO DE PENSAMINETO COMPUTACIONAL

  RESUMEN SOBRE LA TEORÍA DE LA INFORMACIÓN

Transferencia, compresión, validación y encriptación.

En esta entrada se abarcaran temas sobre los 6 sombreros para pensar, la teoría de la información, la transferencia, compresión, validación y encriptación de datos. Como primera instancia se dará la explicación en general de cada concepto al igual que ejemplos y representaciones de los mismos.

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¿QUÉ ES LA TEORÍA DE LA INFORMACIÓN?

La teoría de la información es un campo de estudio dentro de las matemáticas y la ingeniería que se centra en cuantificar la información y cómo se transmite, procesa y almacena. Fue desarrollada principalmente por Claude Shannon en la década de 1940 y ha tenido un gran impacto en áreas como las comunicaciones, la computación, la criptografía y más.

La teoría de la información tiene como objetivo abarcar todo sobre los datos y como se transmiten, pero como no es algo sencillo, tiene consigo gran cantidad de conceptos para abarcar todo el proceso de los datos, algunos de estos conceptos son los siguientes: 

Canal de Comunicación: Es el medio a través del cual se transmite la información. Puede ser un cable, una red inalámbrica, una fibra óptica, etc.

Codificación de la Información: Es el proceso de convertir la información en un formato específico para su transmisión y almacenamiento de manera eficiente. El formato más utilizado para codificar la información es el formato binario 0 y 1.

Bit: Es la unidad básica de información. Representa un dígito binario, 0 o 1, y es la cantidad de información necesaria para distinguir entre dos igualmente probables resultados.

Byte: Un byte representa una secuencia de bits continuos, y suele estar compuesto por 8 bits. Cada bit puede tener un valor de 0 o 1, lo que significa que un byte puede representar 256 (2^8) valores únicos diferentes, desde 00000000 hasta 11111111 en notación binaria.

TRANSFERENCIA, COMPRESIÓN,VALIDACIÓN Y ENCRIPTACIÓN

Transferencia: Se refiere al proceso de mover información desde un punto a otro, ya sea entre dispositivos, a través de redes de comunicación o cualquier otro medio de transmisión de datos. Este proceso implica codificar la información en un formato adecuado para su transmisión, enviarla a través de un canal de comunicación y luego decodificarla en el extremo receptor para su comprensión y uso.

Compresión: La compresión de datos es el proceso de reducir el tamaño de un archivo o conjunto de datos, utilizando técnicas que eliminan la redundancia o información innecesaria, sin comprometer la calidad de la información. El objetivo principal es almacenar o transmitir datos utilizando menos espacio o ancho de banda, lo que puede ahorrar recursos de almacenamiento, reducir los tiempos de transferencia en redes y optimizar el rendimiento de aplicaciones que manejan grandes volúmenes de información.

Validación: Se asegura que los datos ingresados o procesados cumplan con ciertos estándares o reglas predefinidas. Por ejemplo, al ingresar información en un formulario en línea, la validación puede garantizar que los campos de nombre, correo electrónico o número de teléfono tengan un formato específico o que los valores numéricos estén dentro de un rango aceptable.

Encriptación: Es el proceso de codificar información de manera que sea ininteligible o no legible para cualquier persona que no tenga la clave o método para descifrarla. El objetivo principal de la encriptación es proteger la confidencialidad y la seguridad de los datos durante su almacenamiento o transmisión, evitando que terceros no autorizados accedan o comprendan la información.

¿QUE SON LOS 6 SOMBREROS PARA PENSAR?

Los "6 sombreros para Pensar" es una técnica desarrollada por el pensador y escritor Edward de Bono. Esta metodología proporciona un marco conceptual para abordar y analizar problemas desde diferentes perspectivas. Cada "sombrero" representa un enfoque diferente de pensamiento, y se utiliza metafóricamente para cambiar la manera en que las personas abordan un problema o toman decisiones. 

Esta es una herramienta versátil que puede aplicarse en una amplia gama de contextos para mejorar el pensamiento, la toma de decisiones, la resolución de problemas y la comunicación en grupo. Algunos ejemplos serian los siguientes:

Toma de decisiones empresariales, Resolución de conflictos, Desarrollo de estrategias, Sesiones de lluvia de ideas, Educación y aprendizaje, Planificación personal

• Sombrero Blanco: Representa la objetividad y la recopilación de información. Se centra en los hechos, los datos y la información disponible.
• Sombrero Rojo: Se centra en las emociones y la intuición. Los que llevan este sombrero expresan sus sentimientos, percepciones y emociones sobre el tema en discusión sin necesidad de justificarlos.
• Sombrero Negro: Representa el pensamiento crítico y la evaluación de riesgos. Quienes llevan este sombrero se centran en señalar posibles problemas, obstáculos y aspectos negativos de una situación.
• Sombrero Amarillo: Se enfoca en el pensamiento positivo y constructivo. Aquellos que llevan este sombrero buscan oportunidades, beneficios y soluciones.
• Sombrero Verde: Representa la creatividad y la generación de nuevas ideas. Los que llevan este sombrero proponen soluciones alternativas, sugieren ideas frescas y buscan enfoques innovadores.
• Sombrero Azul: Es el sombrero del control del pensamiento. Quien lleva este sombrero gestiona el proceso de pensamiento, dirige la discusión y organiza la aplicación de los otros sombreros.

VIDEO: Encriptación con física cuántica 

En el video se explica los métodos comúnmente utilizados para encriptar mensajes, pero también se hace referencia a una nueva técnica llamada la criptografía cuántica, la cual tiene como objetivo utilizar la física para desarrollar un criptosistema completamente seguro para evitar verse comprometido si se desconoce el remitente o del destinatario del mensaje.

En esencia, la criptografía cuántica se basa en el uso de partículas/ondas luminosas (fotones) individuales y sus propiedades cuánticas intrínsecas para desarrollar un criptosistema inquebrantable (porque es imposible medir el estado cuántico de cualquier sistema sin perturbarlo).

TALLER “COMPRENSIÓN, VALIDACIÓN Y ENCRIPTACIÓN”

1. Escribe en binario la imágen completa (los 19 renglones).

R/: La imágen representada en números binarios quedaría así

10010 10010 00110 00110 00110 00100 00010 00110 00010

00100 00011 00001 01010 00001 00011 00010 00001 01100

00001 01100 00001 00010 00010 00001 00011 00001 00100

00001 00011 00001 00010 00001 00010 01100 00010 00001

00001 00001 00001 10010 00001 00001 00001 00001 10010

00001 00001 00001 00001 10010 00001 00001 00001 00001

10010 00001 00001 00010 00001 00011 00001 00100 00001

00011 00010 00010 00001 00100 00100 00100 00001 00010

00011 00001 01010 00001 00011 00100 00010 00100 00010

00100 00110 00110 00110 10010 10010

2. Representa la imagen del problema anterior mediante la

compresión en bloques de ceros y unos por renglón.

R/: La imagen representada en una secuencia de 0 y 1 quedaría

de la siguiente manera:

000000000000000000

000000000000000000

000000111111000000

000011000000110000

000100000000001000

001000000000000100

001000100001000100

011000000000000110

010000000000000010

010000000000000010

010000000000000010

010000000000000010

001000100001000100

001000011110000100

000100000000001000

000011000000110000

000000111111000000

000000000000000000

000000000000000000

3. ¿Cuántos bits requiere la imagen original y cuántos la

comprimida?

R/: Si deseamos comprimir la imágen con el método

RLE, necesitamos 168 caracteres en total para describir las

secuencias. Si asumimos que cada carácter representa 3 bits,

entonces 168 caracteres ocuparían aproximadamente 504 bits, lo

que no sería una reducción en términos de tamaño de archivo,

sino un aumento debido a la representación RLE de los datos.

La imagen original tiene 342 bits y la “comprimida” 504 bits

De igual forma si la representamos en números binarios también

excederá el número de bits en comparación con la original.

4. Según el ejemplo de la imagen, construya su propio ejemplo

del esquema de paridad.

R/:

V 1010110 0

A 1000001 0

N 1001110 0

E 1000101 1

S 1010011 0

S 1010011 0

A 1000001 0

1011101

5. Escriba el título de su canción favorita, defina una clave y

luego encriptarla. También publiquenlo en su blog

R/: Para encriptar el nombre de la canción se hará uso el método

de encriptación cesar, el cuál trata de mover cada letra un

determinado número de espacios en el alfabeto, en este caso tres

espacios para encriptarla.

Nombre canción favorita: Enter Sandman

Nombre encriptado: bkqbo pxkajxk