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Sistemas operativos I




Enviado por Ernesto Pineda



    Introducción Sistemas
    Operativos.

    Como ya se ha venido estudiando en las
    clases de Hardware las computadoras son un conjunto de
    componentes Electrónicos, Eléctricos,
    Ópticos, Mecánicos, etc. interconectados entre
    sí para realizar tareas específicas, pero carentes
    de inteligencia o control, por lo que una computadora sin el
    software, es un montón de componentes sin
    utilidad.

    Con el software correcto, una computadora
    puede tener en control de su hardware y podrá
    hacer muchas tareas, puede almacenar, procesar y recuperar
    información, encontrar errores de
    ortografía , escuchar música, ver videos,
    hacer diseños, hacer cálculos etc.

    El software para computadoras puede
    clasificarse en general en dos clases: los programas de sistema,
    que controlan la operación de la computadora en sí
    y los programas de aplicación, que resuelven problemas
    para sus usuarios.

    El programa más importante que hace
    realidad la magia de las computadoras, dispositivos de
    telecomunicaciones como los teléfonos inteligentes, Ipad
    etc, es el sistema operativo (SO),este controla y administra
    todos los recursos de hardware y proporciona la base sobre la
    cual pueden escribirse los programas de aplicación y todos
    los programas ofimáticos.

    Desde su creación, las computadoras
    digitales han utilizado un sistema de codificación en
    sistema de numeración binaria, es decir con los 1 , 0.
    Esto se debe a que los circuitos integrados funcionan con este
    principio, es decir, hay corriente o no hay corriente.

    Al inicio las computadoras eran sistemas
    tan complejos que solo podían ser operados por experto, se
    requería de mucho tiempo para introducir un programa y
    resultaba poco provechosa la utilización de computadoras
    para resolución de problemas prácticos.

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    Se buscaron medios más elaborados
    para manipular la computadora, pero que a su vez
    simplificaran la labor del operador o el usuario. Es
    entonces cuando surge la idea de crear un medio para que el
    usuario pueda operar la computadora con un entorno, lenguaje y
    operación bien definido para hacer un verdadero uso y
    explotación de esta, de esta forma surgen los sistemas
    operativos.

    En resumen el sistema operativo es la capa
    intermedia entre el Hardware y el Usuario, es el encargado de
    brindar de forma ordenada, sencilla y segura la
    administración, operación, interpretación,
    codificación y emisión de las órdenes a la
    computadora (procesador central) para que esta realice las tareas
    necesarias y específicas para completar una orden, proceso
    o tarea específica.

    Funciones de los
    Sistemas Operativos.

    1. Interpreta los comandos que permiten al
    usuario comunicarse con el ordenador.

    2. Coordina y manipula el hardware de la
    computadora, memoria, impresoras, unidades de disco, teclado,
    mouse, etc.

    3. Organiza los archivos en diversos
    dispositivos de almacenamiento, como discos
    flexibles, discos duros, discos compactos o cintas
    magnéticas.

    4. Gestiona los errores de hardware y la
    pérdida de datos.

    5. Servir de base para la creación
    del software logrando que equipos de marcas distintas
    funcionen de manera análoga, salvando las
    diferencias existentes entre ambos.

    6. Configura el entorno para el uso del
    software y los periféricos; dependiendo del tipo de
    máquina que se emplea, debe establecerse en forma
    lógica la disposición y características del
    equipo, una microcomputadora tiene físicamente unidades de
    disco, puede simular el uso de otras unidades de disco, pueden
    ser virtuales utilizando parte de la memoria principal para tal
    fin. En caso de estar conectado a una red, el sistema operativo
    se convierte en la plataforma de trabajo de los usuarios y es
    este quien controla los elementos o recursos que
    comparten. De igual forma, provee de protección a la
    información que almacena.

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    Interfaz de
    Línea de Comandos (CLI).

    La interfaz CLI es una interfaz entre el
    sistema operativo y el usuario en la que este escribe los
    comandos utilizando un lenguaje de comandos especial que son
    interpretados o comprendidos por la maquina, estos sistemas
    basados en comandos son por lo general programables, lo que les
    otorga una flexibilidad y potencialidad que no tienen los
    sistemas basados en entornos gráficos, esta interfaz
    existe casi desde los comienzos de la computación,
    superada en antigüedad solo por las tarjetas perforadas y
    mecanismos similares, existen, para diversos programas y sistemas
    operativos, para diversos hardwares y con diferente
    funcionalidad.

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    Diagrama Sistema CLI.

    Las CLI son parte fundamental de los Shells
    o Emuladores de Terminal. Aparecen en todos los desktops (Gnome,
    KDE, Windows) como un método para ejecutar aplicaciones
    rápidamente.

    Se encuentran también como interfaz
    de lenguajes interpretados tales como Java, Python, Ruby o Perl,
    se utilizan en aplicaciones clienteservidor, en DBs (Postgres,
    MySQL, Oracle), en clientes FTP, etc, las CLI son un elemento
    fundamental de aplicaciones de ingeniería tan importantes
    como Matlab y Autocad.

    La contraparte de CLI es la interfaz
    gráfica de usuario (GUI) que ofrece una estética
    mejorada y una mayor simplificación, aunque tiene un mayor
    consumo de recursos computacionales y en general, de
    una reducción de la funcionalidad alcanzable. Asimismo
    aparece el problema de una mayor vulnerabilidad a
    los sistemas operativos por complejidad GUI.

    Las CLI son usadas por muchos programadores
    y administradores de sistemas como herramienta
    primaria de trabajo, especialmente en sistemas operativos basados
    en Unix; en entornos científicos, de ingeniería y
    un subconjunto más pequeño de usuarios
    domésticos avanzados, con la llegada del sistema operativo
    Unix a inicios de los 70s, el uso de la línea de comandos
    se convirtió en un estándar, se canonizaron las
    reglas de ejecución basadas en tuberías, filtrado
    de archivos utilizando comodines y todas aquellas funcionalidades
    que permitían las nacientes interfaces de texto. Los
    sistemas operativos que vendrían (CP/M, DOS)
    adoptarían como propias aquellas cualidades.

    Con la popularización del Computador Personal en
    los 80s, las aplicaciones entraron a un escenario donde ya no se
    tenía que compartir los recursos del sistema con otros
    usuarios. Ahora cada usuario contaba con su propia
    máquina, con la que interactuaba de una forma mucho
    más personalizada.

    Apple y luego Microsoft lanzaron
    exitosamente al mercado sistemas que explotaban todos los
    conceptos visuales que habían sido desarrollados por Alan
    Kay y su equipo del PARC, es decir, una interfaz gráfica
    para controlar al computador por medio de un ratón,
    llegaba la era de las GUI. En la actualidad las GUI
    permanecen como la interfaz dominante y las CLI como interfaz
    secundaria, no obstante, en aquel momento el mismo Dr. Alan Kay
    señalo: "es necesario desarrollar un nuevo tipo de
    interfaz" para optimizar la relación entre humanos y
    computadores.

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    Alan Curtis Kay Piera

    Científico Computacional, Premio
    Turing 2003.

    Pionero en la programación
    orientada a objetos y el diseño de sistemas de
    GUI.

    Cuando se trata de un programa que
    interactúa con el kernel de algún sistema operativo
    se le llama frecuentemente Shell, algunos ejemplos
    son los diversas shell de Unix (ksh, csh, tcsh, Bourne Shell,
    etc.), el histórico CP/M y el command.com de DOS, estos
    dos últimos fuertemente basados en las CLI de RSTS
    (Resource Sharing Time Sharing System) y RSX-11 (RSX-11 familia
    de real-time operating systems principalmente PDP-11 creadas por
    Digital Equipment Corporation (DEC)).

    El sistema operativo Windows Vista y
    versiones posteriores traen una CLI llamada Windows PowerShell,
    que combina características de las tradicionales shells de
    Unix con su framework orientado a objetos .NET.

    Tipos de
    Shell:

    En UNIX hay dos tipos de Shell más
    usados:

    1. El Bourne shell. Si está usando
    este Shell el símbolo que aparece es Carácter $
    .

    2. El C shell. Si está usando este
    Shell el símbolo que aparece es carácter %. Sub
    Categorias de Bourne Shell:

    · Bourne shell ( sh)

    · Korn shell ( ksh)

    · Bourne Again shell (
    bash)

    · POSIX shell ( sh)

    Sub categorías de C Shell
    :

    · C shell ( csh)

    · TENEX/TOPS C shell (
    tcsh)

    El Shell origina de Unix fue escrito a
    mediados de 1970 por Stephen R. Bourne en los laboratorios
    AT&T Bell Labs en New Jersey.

    Ejercicio:

    Un ejemplo de líneas de comando en
    Unix : $ find ./ -name ernesto.txt –print | more

    Un ejemplo de línea de comando en
    Windows: c:> dir ernesto.txt /s /p

    Analice el siguiente Comando: C:>ping
    yahoo.com

    Haciendo ping a yahoo.com [206.190.36.45]
    con 32 bytes de datos: Respuesta desde 206.190.36.45: bytes=32
    tiempo=257ms TTL=44

    Respuesta desde 206.190.36.45: bytes=32
    tiempo=177ms TTL=44

    Respuesta desde 206.190.36.45: bytes=32
    tiempo=188ms TTL=44

    Respuesta desde 206.190.36.45: bytes=32
    tiempo=227ms TTL=44

    Estadísticas de ping para
    206.190.36.45:

    Paquetes: enviados = 4, recibidos = 4,
    perdidos = 0 (0% perdidos),

    Tiempos aproximados de ida y vuelta en
    milisegundos:

    Mínimo = 177ms, Máximo =
    257ms, Media = 212ms

    C:> time

    C:> date

    C:> control netconnections

    Analice los siguientes Comandos:
    C:>pathping yahoo.com

    C:>msconfig

    TAREA #1

    1. Concepto de Computadora.

    2. Que funciones o trabajo hace una
    computadora, mencione al menos 10.

    3. Qué sistema de
    codificación usan las computadoras.

    4. Haga diagrama de bloques sistema de
    cómputo.

    5. Describa que es un sistema
    operativo.

    6. Escriba al menos 5 funciones de un
    sistema operativo.

    7. Dibuje diagrama de árbol de
    sistemas operativos.

    8. Que es CLI, explique.

    9. Donde podemos encontrar CLI.

    10. Por quien es usada la interfaz
    CLI.

    11. Que sistemas operativos usan
    CLI.

    12. Como se le llama frecuentemente a
    CLI.

    13. Como se llama el Shell de Windows y
    como se invoca.

    14. Cuáles son los dos Shell
    más usados un Unix.

    15. Cuáles son las sub
    categorías del Bourne Shell.

    16. Cuales sin las sub categorias de C
    Shell.

    17. Quien es Allan Kay y cuáles son
    sus contribuciones al campo computación.

    18. Que hace el comando find.

    19. Que hace el comando dir.

    20. Que hace el comando ping.

    21. Que hace el comando time.

    22. Que hace el comando date.

    23. Que hace el comando control
    netconnections.

    24. Que hace el comando
    pathping.

    25. Que hace el comando
    msconfig.

    Interfaz
    Gráfica del Usuario (GUI).

    Sin lugar a dudas que uno de las
    características que hicieron que las computadoras
    se volvieran herramientas sencillas para ser usadas
    masivamente es la interfaz GUI ya que facilito el uso y control
    de los equipos a través de objetos visuales , este tipo de
    visualización que permite al usuario elegir comandos,
    iniciar programas , ver listas de archivos , opciones utilizando
    iconos , las listas de elementos del menú y todas estas
    selecciones pueden activarse a través del teclado o con el
    Mouse.

    A los programadores, las interfaces
    gráficas de usuario ofrecen un entorno que se encarga
    de la comunicación con el ordenador o
    computadora.

    Esto hace que el programador pueda
    concentrarse en la funcionalidad, ya que no está sujeto a
    los detalles de la visualización ni a la entrada a
    través del Mouse o el teclado, también permite a
    los programadores crear programas que realicen de la misma forma
    las tareas más frecuentes, como guardar un archivo, porque
    la interfaz proporciona mecanismos estándar de control
    como ventanas y cuadros de diálogo, otra ventaja es que
    las aplicaciones escritas para GUI son independientes de los
    dispositivos.

    Aunque hoy por hoy nos parece muy
    fácil el uso de sistemas operativos tipo GUI, para su
    desarrollo y funcionamiento se han considerados muchos de los
    campos de la ciencia para poder hacerlo realidad.

    En este sentido los Científicos e
    ingenieros han considerado el análisis a fondo la
    interacción PERSONA –COMPUTADOR, por lo que se han
    incluido muchas áreas de la ciencia para poder adaptar la
    tecnología al uso de la humanidad como una herramienta que
    venga a satisfacer muchas necesidades desde complicados trabajos
    científicos, comerciales, recreacionales , de
    telecomunicaciones etc.

    Interacción Persona-Ordenador
    IPO.

    Todavía no hay una definición
    concreta para el conjunto de conceptos que forman el área
    de la interacción persona-computador, en términos
    generales, podríamos decir que es la disciplina que
    estudia el intercambio de información mediante software
    entre las personas y las computadoras. Esta se encarga del
    diseño, evaluación e implementación de los
    aparatos tecnológicos interactivos, estudiando el mayor
    número de casos que les pueda llegar a afectar. El
    objetivo es que el intercambio sea más eficiente,
    minimizar errores, incrementar la satisfacción, disminuir
    la frustración y en definitiva hacer más
    productivas las tareas que rodean a las personas y los
    computadores.

    Aunque la investigación en este
    campo es muy complicada, la recompensa una vez conseguido el
    objetivo de búsqueda es muy gratificante, es muy
    importante diseñar sistemas que sean efectivos,
    eficientes, sencillos y amenos a la hora de utilizarlos, dado que
    la sociedad disfrutará de estos avances. La dificultad
    viene dada por una serie de restricciones y por el hecho de que
    en ocasiones se tienen que hacer algunos sacrificios.

    La recompensa sería: la
    creación de librerías digitales donde los
    estudiantes pueden encontrar manuscritos medievales virtuales de
    hace centenares de años; los utensilios utilizados en el
    campo de la medicina, como uno que permita a un equipo de
    cirujanos conceptualizar, alojar y monitorizar una compleja
    operación neurológica; los mundos virtuales para el
    entretenimiento y la interacción social, servicios del
    gobierno eficientes y receptivos, que podrían ir desde
    renovar licencias en línea hasta el análisis de un
    testigo o bien teléfonos inteligentes que saben donde
    están y cuentan con la capacidad de entender ciertas
    frases en un idioma. Los diseñadores crean una
    interacción con mundos virtuales integrándolos con
    el mundo físico.

    Raíces
    históricas

    Los gráficos por computadora
    nacieron de la utilización del CRT y de las primeras
    utilizaciones del lápiz óptico, eso llevó al
    desarrollo de técnicas pioneras para la interacción
    persona- computador. Muchas de éstas datan de 1963,
    año en que Ivan Sutherland desarrolló Sketchpad
    para su tesis doctoral, la cual marcó el inicio de los
    gráficos por computadora.

    A partir de aquel momento se ha continuado
    trabajando en este campo, creando y mejorando los algoritmos y el
    hardware que permiten mostrar y manipular objetos con mucho
    más realismo, todo eso, con la finalidad de
    conseguir gráficos interactivos.

    Algunos de los avances tecnológicos
    relacionados fueron intentos de llegar a una simbiosis
    hombre-máquina , con el Dynabook y Smalltalk (Alan Kay y
    Adele Goldberg, 1977).

    Dynabook

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    Alan Kay sosteniendo el prototipo del
    Dynabook

    El concepto de Dynabook fue creado por Alan
    Kay en 1968, dos años antes del descubrimiento
    del Xerox PARC. Kay pretendía hacer un ordenador
    para los niños de todas las edades; eso condujo al
    desarrollo del prototipo del Xerox Alto, nombrado originariamente
    "el Dynabook provisional". Éste plasmaba todos los
    elementos de una interfaz gráfica (GUI, Graphical User
    Interface, 1972). El componente de software de esta
    investigación es el Smalltalk, el cual tomó un
    camino propio, diferente al del Dynabook.

    Se podría describir el Dynabook como
    lo que ahora se conoce como ordenador portátil o una
    tableta PC, el cual tenía como objetivo acercar los
    niños en el mundo digital. Los adultos también lo
    podían utilizar, a pesar de estar creado para los
    niños y niñas.

    Kay quería que el Dynabook encarnara
    las teorías de aprendizaje que Jerome Bruner y Seymour
    Papert , psicólogo que trabajo con Jean Piaget, Seymourt
    había inventado el lenguaje de programación Logo y
    estaba proponiendo el hardware en el cual se ejecutara el
    ambiente de programación . Desde finales de los noventa,
    Kay ha estado trabajando en el sistema de programación
    Squeak, un entorno de código abierto basado en Smalltalk,
    que se podría ver como continuación lógica
    del concepto Dynabook.

    Smalltalk

    Smalltalk es mucho más que un
    lenguaje de programación. Permite realizar tareas de
    computación mediante la interacción con un entorno
    de objetos virtuales. Metafóricamente, se puede considerar
    que un Smalltalk es un mundo virtual donde viven objetos que se
    comunican entre sí, mediante el envío de
    mensajes.

    Un sistema Smalltalk está compuesto
    por:

    · Una Máquina virtual
    (Virtual machine)

    · Un archivo llamado "Imagen", que
    contiene a todos los objetos del sistema

    · Un lenguaje de programación
    (también conocido como Smalltalk)

    · Una enorme biblioteca de "objetos
    reusables"

    · Y generalmente, un entorno de
    desarrollo que además puede funcionar como un sistema en
    tiempo de ejecución.

    Alan Kay está implicado activamente
    en el proyecto One Laptop Per Child que utiliza Smalltalk,
    Squeak, y los conceptos de un ordenador por aprender.

    Aunque el hardware necesario para crear un
    Dynabook ya existe hoy día, Alan Kay cree que
    el

    Dynabook no se ha inventado todavía,
    porque faltan un software clave y un plan de estudios
    adecuado.

    A partir de aquí surgió los
    cimientos de la interacción persona-computador, como
    sería el caso del ratón, pantallas con mapas de
    bits, computadoras personales, la metáfora de escritorio y
    las ventanas y los punteros para clicar.

    Además, el hecho de trabajar con
    sistemas operativos desembocó en la creación de
    nuevas técnicas para hacer interfaces de dispositivos de
    entrada/salida, controles de tiempo, multiprocesadores y para
    soportar el hecho de que se abrieran diversas pantallas o que
    hubiera animaciones.

    Otros objetivos
    IPO.

    Dado que la interacción
    persona-computador estudia la comunicación entre el ser
    humano y las máquinas, esto implica que la HCI
    (Human–computer interaction ) involucre
    conocimientos acerca de ambos: de la persona y de la
    máquina. Sobre las máquinas se requiere contar
    conocimiento en cuanto a sistemas operativos, técnicas
    gráficas, lenguajes de programación y entornos de
    desarrollo. Sobre las personas, es importante tener unos
    conocimientos previos, como teoría de la
    comunicación, disciplinas del diseño gráfico
    e industrial, lingüística, ciencias sociales,
    psicología cognitiva y función del ser
    humano.

    Con el fin de tener un concepto más
    aproximado sobre el campo de la interacción humano-
    computador contemplamos en que está
    especializado:

    · Unión de las tareas de los
    humanos con las máquinas.

    · Capacidades humanas para utilizar
    las máquinas (incluyendo la capacidad de entender
    las interfaces)

    · Algoritmos y programas de la
    interfaz en sí.

    · Conceptos de ingeniería que
    se plantean a la hora de diseñar y construir
    interfaces.

    · El proceso de
    especificación, diseño, e implementación de
    la interfaz.

    · Sacrificios del
    diseño.

    En conclusión, la HCI aborda
    aspectos de las ciencias humanas, así también como
    de ingeniería y del diseño.

    Principales componentes

    Los componentes fundamentales del sistema
    son: Usuario

    Hay que tener en cuenta que el ser humano
    tiene una capacidad limitada de procesar información; lo
    cual es muy importante considerar al hacer el diseño. Nos
    podemos comunicar a través de cuatro canales de
    entrada/salida: visión, audición, tacto y
    movimiento. La información recibida se almacena en la
    memoria sensorial, la memoria a corto plazo y la memoria a largo
    plazo.

    Una vez recibimos la información,
    ésta es procesada a través del razonamiento y
    de habilidades adquiridas, como por ejemplo el hecho
    de poder resolver problemas o el detectar errores. A todo este
    proceso afectará al estado emocional del usuario, dado que
    influye directamente sobre las capacidades de una persona.
    Además, un hecho que no se puede pasar por alto es que
    todos los usuarios tendrán habilidades comunes, pero
    habrá otras que variarán según la
    persona.

    Computador

    El sistema utilizado puede afectar de
    diferentes formas al usuario. Los dispositivos de entrada
    permiten introducir texto, como el caso del teclado del
    computador, el teclado de un teléfono, el habla o bien un
    escrito a mano, dibujos, selecciones por pantalla, con el
    ratón por ejemplo.

    Como dispositivos de salida contaríamos con
    diversos tipos de pantallas, mayoritariamente aquellas que son de
    mapas de bits, pantallas de gran tamaño de uso en lugares
    públicos, a largo plazo se podría contar
    también con papel digital.

    Los sistemas de realidad virtual y de
    visualización con 3D juegan un rol muy importante en el
    mundo de la interactividad persona-computador. También
    serán importantes los dispositivos en contacto con el
    mundo físico, por ejemplo controles físicos, como
    sensores de temperatura, movimiento, etc. Por otra parte
    tendríamos diferentes tipos de impresoras con sus propias
    características, fuentes y caracteres, también
    escáneres y aparatos de reconocimiento
    óptico.

    Origen del proceso interactivo

    Es importante que haya una buena
    comunicación entre usuario y computador, por este motivo
    la interfaz tiene que estar diseñada pensando en las
    necesidades del usuario. Es de vital importancia este buen
    entendimiento entre ambas partes dado que sino la
    interacción no será posible.

    Principios de diseñ
    Interfaz.

    Cuando evaluamos una interfaz, o
    diseñamos una nueva, se tienen que tener en cuenta los
    siguientes principios de diseño experimental.

    · Fijar quien será el
    usuario/s y la su/s tarea/s. Se tiene que establecer el
    número de usuarios necesarios para llevar a cabo las
    tareas y determinar cuáles serían las personas
    indicadas. Una persona que nunca lo ha utilizado y no la
    utilizará en el futuro, no sería un usuario
    válido.

    · Medidas empíricas.
    Sería de gran utilidad llevar a cabo un testeo de la
    interfaz con usuarios reales, en la situación en que se
    utilizaría. No podemos olvidar que los resultados se
    verán alterados si la situación no es real.
    Habría que establecer una serie de especificaciones
    cuantitativas, que serán de gran utilidad, como
    podrían ser el número de usuarios necesarios para
    realizar una tarea, el tiempo necesario para completarla y el
    número de errores que se producen durante su
    realización.

    · Diseño iterativo. Una vez
    determinados los usuarios, las tareas y las medidas
    empíricas se vuelve a empezar: se modifica el
    diseño, se testea, se analizan los resultados y se repite
    de nuevo el proceso hasta obtener la interfaz deseada.

    Metodologías de
    diseño

    Desde 1980, año en que surgió
    el concepto interactividad persona-computador, han surgido
    numerosas metodologías para su diseño. Éstas
    se basan en el hecho de que los diseñadores tienen que
    captar como se lleva a cabo la interactividad entre usuario y
    sistema técnico, este proceso de diseño un hecho a
    tener en cuenta es el proceso cognitivo del usuario, lo cual se
    verá afectado por la memoria y la atención, de esta
    manera si se hace una previsión se conseguirá un
    resultado mucho más favorable, los modelos más
    modernos se centran en tener un feedback, una
    comunicación, entre usuarios, diseñadores e
    ingenieros, así se pretende conseguir que el usuario
    obtenga la experiencia que realmente quiere tener.

    · Diseño centrado en el
    usuario (UCD, user-centred design): Es un concepto moderno,
    que se está extendiendo mucho, parte de la
    idea de que el usuario es el centro del diseño, en
    cualquier sistema computacional. Los usuarios, los
    diseñadores y el equipo técnico trabajan unidos con
    el objetivo de articular aquello que se desea, que se necesita y
    conocer las limitaciones del usuario para crear un sistema
    adecuado.

    · Esta metodología es similar
    a la del diseño participativo, la cual enfatiza la
    posibilidad de que los usuarios finales contribuyan
    con el diseño del sistema.

    · Principios de diseño de la
    interfaz de usuario: Existen siete principios que se tienen
    que considerar en todo momento a la hora de
    diseñar la interfaz de usuario:

    Tolerancia, simplicidad, visibilidad,
    factibilidad, consistencia, estructura y
    retroacción.

    Disciplinas

    Dentro del campo de la interacción
    persona-computador, se considera una serie de disciplinas tales
    como:

    · Informática

    · Psicología (social,
    organizativa…)

    · Documentación

    · Ciencia cognitiva

    · Ergonomía

    · Ingeniería

    · Diseño

    · Antropología

    · Sociología

    · Filosofía

    · Lingüística

    Podemos distinguir algunas
    características propias del software, como son:

    · Usabilidad

    · Utilidad

    · Accesibilidad

    Todas estas referentes a la experiencia con
    la interacción de un sistema
    informático.

    La interacción Persona Computador o
    HCI (Human–computer interaction ) ha sido objeto de
    diversos estudios científicos, entre ellos el tema de la
    ergonomía , estas variables han venido a establecer un
    conjunto de reglas o leyes que ayudan con el mejoramiento
    día a día en la interacción HOMBRE
    MAQUINA.

    Ley de Fitts

    En ergonomía, la ley de Fitts es un
    modelo del movimiento humano, que predice el tiempo necesario
    para moverse rápidamente desde una posición inicial
    hasta una zona destino final como una función de la
    distancia hasta el objetivo y el tamaño de éste. La
    ley de Fitts se usa para modelar el acto de apuntar, tanto en el
    mundo real, por ejemplo con una mano o dedo, como en los
    ordenadores, por ejemplo con un ratón. Fue publicada por
    Paul Fitts en 1954.

    El modelo

    Matemáticamente, la ley de Fitts ha sido
    formulada de varias formas diferentes. Una forma común es
    la formulación de Shannon (propuesta por Scott MacKenzie,
    y llamada así por su semejanza con el teorema de Shannon)
    para movimiento sobre una única
    dimensión:

    Monografias.com

    Donde:

    · T es el tiempo medio necesario
    para completar el movimiento. (Tradicionalmente, los
    investigadores han usado el símbolo MT, para indicar
    movement time, «tiempo del movimiento» )

    · a y b son constantes
    empíricas, y pueden ser determinadas aproximando los datos
    medidos con una línea recta.

    · D es la distancia desde el punto
    inicial hasta el centro del objetivo. (Tradicionalmente,
    los investigadores han usado el símbolo A
    para esto, indicando la amplitud del movimiento.)

    · W es la anchura (width es
    inglés) del objetivo medida sobre el eje del
    movimiento.

    También puede entenderse W como la
    tolerancia de error permitida en la posición final,
    dado que el punto final del movimiento debe quedar a +/-
    W/2 del centro del objetivo.

    A partir de la ecuación, vemos un compromiso
    velocidad-precisión relacionado con el acto de apuntar,
    donde los objetivos que son más pequeños o
    están más lejos necesitan más tiempo para
    ser alcanzados.

    Éxito y
    consecuencias de la ley de Fitts.

    La ley de Fitts es un modelo inusualmente
    exitoso y bien estudiado. Los experimentos que reproducen los
    resultados de Fitts y demuestran su aplicabilidad en situaciones
    muy diferentes no son difíciles de realizar. Los datos
    medidos en tales experimentos quedan a menudo sobre una
    línea recta con un coeficiente de correlación de al
    menos 0,95, lo que indica que el modelo es muy
    preciso.

    Aunque Fitts sólo publicó dos
    artículos sobre su ley (Fitts 1954, Fitts y Peterson
    1964), cientos de estudios posteriores relacionados con ella
    aparecen en la literatura sobre interacción
    persona-computador o persona-ordenador (IPO) y muy probablemente
    miles de estudios en la más amplia literatura sobre
    psicomotricidad.

    La ley de Fitts fue aplicada por primera
    vez a la IPO en 1978, quienes usaron el índice de
    rendimiento (IP, index of performance) para comparar diferentes
    dispositivos de entrada, quedando el ratón en primer
    lugar. (Este trabajo pionero, según la biografía de
    Stuart Card, (Stuart K. Card es un investigador estadounidense e
    Investigador Senior en Xerox PARC. Es considerado como uno de los
    pioneros de la aplicación de los factores humanos en la
    interacción persona-ordenador . ) «fue un factor
    crucial que llevaría a Xerox a introducir comercialmente
    el ratón».

    La ley de Fitts ha podido aplicarse bajo
    una gran variedad de condiciones, con varios miembros diferentes
    (manos, pies, miras montadas en la cabeza, ojos), dispositivos
    (de entrada), entornos físicos (incluso bajo el agua) y
    poblaciones (jóvenes, ancianos, personas con
    discapacidades mentales y sujetos drogados). Adviértase
    que las constantes a, b e IP tienen valores diferentes bajo cada
    una de estas condiciones.

    Desde la llegada de interfaces
    gráficas de usuario (GUI), la ley de Fitts ha sido
    aplicada a tareas en las que el usuario debe mover la
    posición del cursor sobre un objetivo de la pantalla, como
    un botón u otro widget. La ley de Fitts puede modelar las
    acciones de point-and-click (señalar y pinchar) y de
    drag-and-drop (arrastrar y soltar). (Adviértase que
    arrastrar tiene un IP menor asociado, porque la mayor
    tensión muscular hace más difícil
    señalar.)

    A pesar del atractivo del modelo, debe
    recordarse que en su forma original y más
    estricta:

    · Se aplica sólo al
    movimiento en una única dimensión y no al
    movimiento en dos dimensiones

    · Describe respuestas motoras
    simples de, digamos, la mano humana, fallando al explicar
    la aceleración software que suele estar implementada
    para un cursor de ratón.

    · Describe movimientos sin entrenamiento, y no
    los que se realizan tras meses o años de práctica
    (aunque algunos arguyen que la ley de Fitts modela un
    comportamiento de tan bajo nivel que el entrenamiento intensivo
    no supone demasiada diferencia).

    Si, como suele afirmarse, la ley sigue
    siendo correcta para la acción de señalar con un
    ratón, algunas consideraciones para el
    diseño de interfaces de usuario son:

    · Los botones y otros widgets que
    hayan de ser señalados en las GUI deben tener un
    tamaño razonable, siendo muy difícil pinchar en los
    que sean pequeños.

    · Los bordes (por ejemplo la barra de
    menús en Mac OS) y esquinas de la pantalla son
    particularmente fáciles de alcanzar porque el puntero
    queda en el borde de la misma independientemente de cuánto
    más se mueva el ratón, por lo que puede
    considerarse que tienen ancho infinito.

    · Los menús popup pueden ser
    usados más rápidamente que los pull-down, al
    ahorrar desplazamiento el usuario.

    · Los elementos de los menús
    radiales se seleccionan más rápidamente y con una
    tasa de error menor que los de los menús
    lineales, por dos razones: porque todos están a la misma
    corta distancia del centro del menú, y porque sus
    áreas de selección con forma de cuña (que
    suele extenderse hasta el borde de la pantalla) son muy
    grandes.

    La ley de Fitts sigue siendo uno de los
    pocos modelos predictivos de IPO firmes y fiables

    Algunos detalles
    matemáticos

    El logaritmo de la ley de Fitts se denomina
    índice de dificultad (ID, del inglés index of
    difficulty) para el objetivo, y tiene unidades de
    bits. Puede reescribirse la ley como

    Monografias.com
    siendo Monografias.com

    Así, la unidades de b son
    tiempo/bit, por ejemplo milisegundos/bit. La constante a puede
    ser considerada el tiempo de reacción o el
    tiempo necesario para pinchar un botón.

    Los valores de a y b cambian según
    las condiciones bajo las que se realiza la acción de
    apuntar. Por ejemplo, tanto un ratón como un lápiz
    pueden usarse para señalar, pero tienen asociados
    diferentes constantes a y b.

    Un índice de rendimiento (IP, index
    of performance), en bits/tiempo, puede ser definido para
    caracterizar cómo de rápido puede apuntarse,
    independientemente de los objetivos concretos
    considerados.

    Hay dos convenciones para definir IP: una
    es IP = 1/b (que tiene la desventaja de ignorar el efecto de a) y
    la otra es IP = IDmedia/MTmedia (que tiene la desventaja de
    depender de una «media» ID
    arbitrariamente elegida). Cualquiera sea la definición
    usada, medir el IP de diferentes dispositivos de
    entrada permite comparar éstos respecto a su capacidad
    para apuntar.

    Ligeramente diferente de la
    formulación de Shannon es la formulación original
    de Fitts:

    Monografias.com

    Aquí el factor de 2 no es
    particularmente importante: esta forma del ID puede ser reescrita
    con dicho factor incluido como cambios en las constantes a y b.
    El «+1» de la forma de Shannon.

    Monografias.com

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