J. N. R. JEFFERS
Comisión Forestal, Reino Unido
DESDE el último Congreso de la Unión Internacional de Organizaciones de Investigación Forestal (IUFRO)1, el creciente uso de las calculadoras electrónicas digitales ha sido uno de los acontecimientos notables en la investigación y la ordenación forestales. En efecto, no es exagerado decir que este acontecimiento ha modificado por completo los fundamentos científicos de estos congresos. Por primera vez en la historia del hombre, es posible ahora abordar algunos de los problemas básicos de la silvicultura, y muchas de nuestras técnicas actuales han quedado superadas por los medios matemáticos más potentes que permite emplear la calculadora electrónica. Este progreso afecta a la labor de todas las secciones de la IUFRO, pero, en el empleo de las calculadoras electrónicas para las investigaciones forestales, incumbe a la Sección 25 dar el ejemplo y procurar fomentar tal empleo, ya que son sus métodos de trabajo los que han sido más afectados y han quedado más anticuados como consecuencia del advenimiento de tales máquinas.
1 Documento presentado al Congreso de la IUFRO. Viena, septiembre de 1961.
En este artículo se hace una breve descripción de las calculadoras electrónicas digitales, se examina la situación actual en cuanto a su aplicación a los estudios forestales y se formulan recomendaciones para el empleo más eficaz de aquellas durante el período que ha de transcurrir hasta el próximo congreso.
Las calculadoras electrónicas digitales
La calculadora electrónica digital es una máquina que se caracteriza por poder acumular datos numéricos y realizar operaciones aritméticas y lógicas con estos datos obedeciendo a una sucesión de instrucciones acumuladas también en la misma máquina. La palabra «digital» denota que la forma en que la calculadora acumula y maneja los datos es muy semejante a la que se sigue de antiguo al operar con datos numéricos, esto es, como una serie de números dígitos. Se diferencian en esto de otros tipos de calculadoras que acumulan y manejan los datos numéricos en forma de cantidades físicas, por ejemplo, potenciales o resistencias eléctricos.
Llámase programa a la sucesión de instrucciones acumuladas en la calculadora y por las cuales ésta se rige. Las instrucciones se escriben de propósito para cada problema que la máquina haya de resolver. Mediante estos programas puede hacerse que la calculadora efectúe con rapidez y eficacia la operación matemática o el proceso lógico que se desee. Además, generalizando los procedimientos de resolución de los distintos problemas, puede simplificarse la labor de preparación de los programas, gracias a lo cual éstos pueden utilizarse para varios casos diferentes.
Con respecto a otros tipos de calculadoras, la principal ventaja de las electrónicas es la velocidad con que ejecutan la sucesión de instrucciones para realizar un cálculo determinado y la exactitud de los resultados, no obstante las enormes velocidades con que operan. Otra ventaja más es que, una vez preparado el programa de un cálculo, la máquina cumple toda la sucesión de instrucciones fielmente, sin desviación alguna, y puede repetir las mismas operaciones un número ilimitado de voces, no siendo necesaria la vigilancia de ningún especialista. Así, pues, un pequeño número de expertos puede llevar a cabo un vasto programa de investigaciones, sin temor a que sus instrucciones puedan ser mal interpretadas al operar con los datos.
Incluso en el intervalo entre los dos congresos de la IUFRO, se han introducido nuevos perfeccionamientos en estas calculadoras hasta el punto de que las modernas son más seguras, menos costosas, y su conservación exige menos cuidados, todo ello merced, en gran parte, a la sustitución de las válvulas por transistores en el circuito electrónico de las máquinas. Por añadidura, en las máquinas modernas, es mucho más fácil la preparación de los programas, ya que se ha simplificado en extremo el lenguaje que el usuario debe comprender y escribir para comunicarse con la máquina y, hoy en día, cualquiera que lea este artículo es capaz de preparar un programa para la calculadora a fin de que ésta efectúe cálculos que el lector aludido comprende perfectamente.
Desde luego, existen muchísimos tipos de calculadoras electrónicas digitales, que difieren principalmente en la cantidad de datos que pueden acumular y en el medio utilizado para registrarlos y transmitirlos. Las diferencias puramente técnicas en el funcionamiento de los distintos tipos, por interesantes que sean para los ingenieros y los físicos especialistas en electrónica, tienen menos importancia para el forestal. También varía mucho la velocidad de las distintas máquinas, aunque en este caso igualmente la diferencia más importante es la lentísima velocidad de cálculo de las calculadoras eléctricas de pupitre comparada con el orden de velocidad enteramente diferente que permiten las calculadoras electrónicas. Para la mayoría de las aplicaciones forestales no son de gran importancia las diferencias de velocidad dentro de los límites que alcanza ésta en las máquinas modernas y tienen quizás alguna más las que hay entre las cantidades de datos que pueden acumular, aun cuando son pocas las máquinas existentes, demasiado pequeñas, para la investigación forestal pues casi todas tienen mayor capacidad de la que suele necesitarse en este campo de actividad.
En la práctica, la diversidad de los medios empleados en las máquinas para registrar y transmitir los datos es de bastante más interés para el usuario. Muchas calculadoras fueron concebidas tomando como base el sistema de las máquinas que usan tarjetas perforadas y por ello aprovechan las máquinas perforadoras, clasificadoras y tabuladoras de tarjetas perforadas como método para traducir los datos que la calculadora ha de registrar y transmitir y para presentar los resultados elaborados por ésta. La tarjeta perforada es el dispositivo de introducción y extracción de los datos en estas calculadoras. Otros tipos utilizan para la introducción y la extracción de los datos técnicas basadas en el empleo de una cinta de papel perforada, que en este caso es una cinta de teleimpresor de 5, 7 u 8 agujeros, y ofrecen la ventaja de que el equipo de preparación y lectura de las cintas es mucho menos costoso que el que se necesita para las tarjetas perforadas. Tanto las tarjetas perforadas como las cintas de papel perforado, aunque rapidísimas con relación a los métodos clásicos, imponen un límite a la velocidad de las calculadoras, por lo que la mayor parte de las de tipo moderno se valen de otro medio, mucho más rápido, consistente en el empleo de cinta o película magnéticas.
El empleo de las calculadoras en las organizaciones de investigación forestal
En marzo de 1960, el presidente de la Unión Internacional de Organizaciones de Investigación Forestal (IUFRO) efectuó una encuesta por correspondencia acerca del uso que se hacía de las calculadoras electrónicas digitales en las organizaciones de investigación forestal. Los resultados de esta encuesta hicieron ver que estas máquinas se usan mucho en Australia, Canadá, Estados Unidos, el Reino Unido, Suecia y Suiza, y no tanto en Japón, Nueva Zelandia y los Países Bajos. En todos estos países se ha adquirido una valiosa experiencia sobre la aplicación de las calculadoras. No deja de ser extraño que muchas organizaciones declararan categóricamente que no les interesaba la aplicación de las calculadoras electrónicas a los problemas de la investigación forestal y que algunas de ellas confundieran rotundamente los métodos de cómputo que se valen de tarjetas perforadas y de calculadoras de pupitre y los basados en calculadoras electrónicas digitales. Se daba por descontado que las organizaciones de investigación forestal de los países donde las calculadoras electrónicas han adquirido mayor desarrollo serían las que apreciasen mejor las posibilidades de estas máquinas y las que antes las adoptaran, pero no se esperaba que fuesen tantas las organizaciones que no se habían percatado de la economía que puede reportar el empleo de tales máquinas.
Tal vez sea oportuno subrayar aquí que la calculadora es de máximo interés para los países que sólo cuentan con un pequeño grupo de personal científico capacitado, ya que libera a éste de la abrumadora tarea impuesta por el cálculo y el manejo rutinarios de los datos y les permite dedicar su esfuerzo a trabajos de mayor importancia.
Aplicaciones de las calculadoras electrónicas en la investigación forestal
En los países donde la investigación forestal hace gran uso de las calculadoras electrónicas, la primera aplicación de estas máquinas fue, como es muy lógico, la aceleración de los cálculos que venían haciéndose por otro medio. Ejemplos de ello son los que entrañan las enumeraciones forestales en gran escala, la formación de tablas de producción y volumétricas y el análisis matemático de los experimentos y encuestas proyectados.
En todas estas aplicaciones, se aprovechaban poco las propiedades fundamentales de las calculadoras, salvo la de la rapidez de las operaciones, y éstas se verificaban siguiendo casi la misma pauta que con calculadoras corrientes. Sin embargo, más tarde, se advirtió que la aplicación principal de las calculadoras está en la realización de cálculos que nunca se habían podido intentar, no sólo por ser excesivamente laboriosos sino por ser demasiado complicados para su resolución con las máquinas de calcular clásicas. Como ejemplo de estos cálculos, deben citarse los análisis con múltiples variables de problemas complejos, como los efectos de la estación sobre la elección de las especies y el crecimiento de los valores relativos de las propiedades físicas de la madera en la estimación de su calidad, de la taxonomía de plantas y animales importantes desde el punto de vista forestal y de las relaciones entre los cultivos y las condiciones meteorológicas. Otras aplicaciones de esta índole son la construcción de modelos matemáticos para simular problemas prácticos, como los relativos a las diversas técnicas denominadas de investigación operativa, por ejemplo, los métodos de Montecarlo, la programación lineal, la teoría de las colas y la teoría de los juegos.
En la investigación forestal, la aplicación superior actual del cálculo electrónico no consiste en desarrollar con las nuevas calculadoras los métodos más comunes y lentos de las viejas teorías, sino en explotar al máximo los procedimientos y los principios fundamentales de estas máquinas y su capacidad para clasificar, acumular y manejar datos con rapidez y en modos nuevos. Esta evolución conducirá, sin duda, a métodos totalmente nuevos de la investigación forestal, que aprovechen del todo las posibilidades ofrecidas por el cálculo electrónico y se basen en sistemas completamente automáticos de manejo de datos.
Archivo internacional de programas
A medida que vaya aumentando el número de organizaciones de investigación forestal que empleen las máquinas calculadoras electrónicas, aumentará rápidamente el número de programas de cálculo interesantes para los forestales. Para evitar que se malgaste tiempo en repetir trabajos ya realizados y para dar a los de cada organización un campo de aplicación lo más amplio posible, convendrá organizar el intercambio de los programas básicos que se redacten. Esto, sin embargo, planteará ciertas dificultades. En primer lugar, las distintas calculadoras utilizan códigos o lenguajes diferentes en sus programas y es frecuente esta disparidad incluso entre las diversas máquinas de un mismo fabricante. En el plano internacional, este problema se agrava todavía más por el hecho de que las personas que redactan los programas no hablan el mismo idioma.
En Estados Unidos se ha obtenido algún éxito con una cierta serie de calculadoras en el uso de un lenguaje común denominado «Fortran», que puede ser obedecido por varias máquinas. Este lenguaje común puede contribuir a resolver el peor de los problemas de la comunicación de programas de cálculo electrónico en América. En Europa, se está abriendo camino otro lenguaje común entre máquinas, el llamado «Algol». Es demasiado pronto para saber si este lenguaje podrá o no tener el mismo éxito que ha tenido el «Fortran» en los Estados Unidos, pero bien puede ser que permita el intercambio de programas entre una gran diversidad de máquinas futuras, ya que no entre las que existen actualmente.
Ante esta dificultad, lo mejor que puede hacerse para evitar la duplicación de trabajo tal vez sea llevar un registro de los programas existentes y revisarlo a medida que se creen otros nuevos. El registro deberá señalar la existencia del programa, detallando con exactitud las operaciones que comprende y la forma en que han de obtenerse los datos. También habrá de indicar la calculadora o calculadoras para las que el programa es inmediatamente adecuado, es decir, puede desarrollarse sin modificación alguna. Para que el programa pueda efectuarse en otras máquinas deberá hacerse un esquema completo que señale las fases del cálculo y el orden de sucesión de cada fase, al objeto de que los encargados de redactar los programas de otras máquinas puedan reproducir el cálculo en éstas en el menor tiempo posible. Además del archivo de los programas existentes, sería conveniente también llevar una lista de las entidades y personas que utilizan calculadoras electrónicas y especialmente de quienes dispongan de tiempo y estén dispuestos a hacer cálculos para terceros, mediante remuneración. Aunque probablemente será posible en todos los casos encargar estos cálculos a organismos no forestales o a empresas comerciales, la experiencia ha demostrado que es mucho más ventajoso que los cálculos de naturaleza forestal los hagan organizaciones forestales.
A falta de una secretaría permanente de la IUFRO, el Grupo Consultivo de Estadígrafos Forestales, o quienes éste designe, podrían encargarse de llevar este archivo de programas existentes de interés para los forestales y la lista de las calculadoras y operadores disponibles. Cada miembro de este Grupo podría ocuparse particularmente de averiguar qué instalaciones hay disponibles en toda su región y, por lo tanto, debería ser la persona a quien habría de consultarse en primer término. La distribución geográfica de los miembros del Grupo se presta muy bien para esto.
Nuevos adelantos
En los años comprendidos entre el presente Congreso y el próximo, se producirán muchos perfeccionamientos en el campo de las calculadoras electrónicas y en su aplicación a los problemas de investigación y la ordenación forestales. El uso de calculadoras electrónicas ajenas por las organizaciones forestales representa sólo una fase transitoria y, dentro de algunos años, muchas de estas organizaciones poseerán sus propias calculadoras electrónicas y habrán desarrollado métodos avanzados de investigación, basados en el manejo de datos y en las técnicas de cálculo más modernas. Los forestales no tienen más remedio que entrar en este proceso y aprender a preparar los programas de cálculo si quieren sacar el máximo provecho de las posibilidades interesantísimas y casi ilimitadas que estas máquinas presentan. Para conocer las calculadoras electrónicas y lo que con ellas puede hacerse, el único método eficaz es practicar la preparación de programas. Además, es importante conseguir que la utilidad del cálculo electrónico sea reconocida por un número de forestales cada vez mayor. El autor de este artículo está convencido de que los forestales nunca habían dispuesto de un instrumento tan eficaz para desempeñar su tarea personal en la gran labor que nos incumbe a todos: preservar y aprovechar racionalmente los montes del mundo. El peligro mayor no es que los forestales utilicen torpemente las calculadoras electrónicas, sino que no las utilicen.
Recomendaciones
Se recomienda:
1. Que el Congreso tome nota del importante progreso verificado en el campo de las calculadoras electrónicas digitales y de la aplicación de éstas a los problemas de la investigación forestal.2. Que se estimule a las organizaciones miembros de la IUFRO a que estudien la aplicación de estas máquinas a la resolución de sus problemas.
3. Que el Grupo Consultivo de Estadígrafos Forestales lleve un registro de los programas de calculadoras ya elaborados, interesantes para los forestales, y una lista de las organizaciones y particulares que utilicen habitualmente calculadoras electrónicas, y que se encargue a dicho Grupo el estudio de las disposiciones más convenientes para lograr esto.
4. Que en el próximo Congreso de la IUFRO se celebre una reunión, bajo los auspicios de la Sección 25, pero en la que puedan participar los miembros de todas las secciones, consagrada a la discusión de la experiencia adquirida en la aplicación de las calculadoras a la investigación y la ordenación forestales.
