Tema N°5: Incertidumbre cierta

 
 
A menudo se requiere manejar información en un algoritmo, por ejemplo, para realizar cálculos, buscar u ordenar información. Puedes pensar que el cerebro de un computador es su procesador. Una de las grandes ventajas de un procesador es su capacidad para realizar un número muy alto de operaciones por segundo. 
 
Gracias al procesador, un computador puede simular eventos complejos de la naturaleza. Por ejemplo, las predicciones del tiempo atmosférico requieren computadores muy poderosos que procesan datos meteorológicos de muchos lugares, incluidas fotos satelitales, para predecir el estado del tiempo atmosférico en las próximas horas, días o semanas. 
 
Estos computadores suelen realizar unos 5.000.000.000.000.000 de operaciones por segundo (eso es ¡cinco mil billones!). Aunque la micro:bit es un computador con un procesador mucho menos poderoso, puede realizar 16.000.000 de operaciones en un segundo. Otro ejemplo del uso del computador es simular el efecto de los terremotos en diferentes tipos de estructuras, como por ejemplo en los edificios. 
 
Estas simulaciones tienen dos características: 
• Manipulan una gran cantidad de datos numéricos. 
 
• Utilizan datos de característica aleatoria, es decir, datos que no son predecibles. 
 
Esto debido a que todos los fenómenos reales no se pueden predecir con total certeza. Esto es lo que se conoce como incertidumbre. En esta ficha trabajarás en torno a pequeñas simulaciones que manejan datos numéricos con valores, algunas veces, aleatorios.
 

 
 
 
 

La cantidad de agua que cae cuando llueve se determina por el número de milímetros de agua que se acumulan en un recipiente estándar llamado pluviómetro. Para la agricultura es importante estimar cuánta agua caerá en un período, así como el promedio de agua que caerá por día. El promedio diario se calcula como la cantidad total de agua que se espera que caiga en el período dividida por los días que tiene ese período de tiempo, por ejemplo, 7 días para una semana. 

Puedes simular la cantidad de agua que cae en tu región. Una buena aproximación para simular la cantidad de agua que podría caer cada día es con los lanzamientos de un dado: supón que en tu región la precipitación diaria puede ser un valor entre 1 y 6 milímetros de agua. Como es un fenómeno aleatorio es imposible saber con certeza cuál de los 6 valores se tendrá en cada día. Lanzando el dado puedes simular este proceso aleatorio de forma sencilla.

 Si puedes trabajar en equipo, organiza la actividad asignando diferentes roles. Debes tener a tu disposición un dado, papel y lápiz. El procedimiento es el siguiente:

 1. Simular la cantidad de lluvia que cae en un día usando el lanzamiento de un dado, es decir, que el número que aparezca en el dado corresponda a la cantidad de lluvia que cae en un día. Sigue el algoritmo que se presenta en el recuadro que aparece más abajo. 

2. Ejecutar el algoritmo para una semana (7 días). Usa la siguiente tabla para seguir el proceso. 

 

La variable Cantidad_agua tendrá el acumulado de la lluvia que ha caído.

3. Reportar los hallazgos: ¿cuánta agua caerá en una semana medida en mm de agua? ¿Cuál será el promedio de agua que cae por día durante la semana? (cantidad total de agua dividido entre 7).

 

Ejemplo de algoritmo en palabras: 
 
Paso 0: Colocar la variable Cantidad_agua en cero. 
Paso 1: Lanzar el dado. 
Paso 2: Guardar el valor del dado en la variable Valor_dado. 
Paso 3: Acumular en Cantidad_agua el Valor_dado; es decir, en la celda Cantidad_agua colocar el acumulado de la iteración anterior más la cantidad actual. 
Paso 4: Si aún no se han hecho 7 lanzamientos, ir de nuevo al paso (1). 
Paso 5: Encontrar el valor promedio dividiendo Cantidad_agua entre 7. 
Paso 6: Reportar resultado.
 
 
Ahora te piden una predicción que requiere obtener el promedio diario de las precipitaciones a lo largo de un período de 5 años. Como notarás, hacer a mano este ejercicio tiene dos problemas: 
 
1. Tomará mucho tiempo. A partir de la experiencia anterior, ¿cuánto te tomaría? 
 
2. La probabilidad de cometer errores es alta. No lo harás a mano, toma mucho tiempo y no es práctico, es hora de utilizar la micro:bit.