Metodologías Fundamentales para la Resolución de Problemas en Ingeniería y Ciencias de la Computación

Fundamentos de la Lógica y Metodologías de Resolución de Problemas en Informática

Lógica, Informática e Ingeniería de Sistemas

La Lógica, siendo una ciencia humana (nacida de la filosofía), utiliza la tecnificación para resolver problemas, analizarlos y seleccionar el mejor modo y método. Es crucial diferenciar conceptos clave:

• La Informática se centra en el procesamiento de datos y la mejora de estos procesos.
• La Computación se deriva de los cómputos (datos) y se enfoca en la ejecución de cálculos.

También es distinta la Ingeniería en Sistemas, que se encarga de diseñar los ambientes donde será implementado un sistema y, a su vez, define cada uno de sus componentes.

Elementos Fundamentales en la Resolución de Problemas

El Problema

El Problema está asociado a la diferencia entre el deber ser y el ser. Es decir, la función ideal que tiene un objeto o una acción (Deber ser) y la función real o el uso que se le da (Ser). El problema nace precisamente de esta discrepancia.

Métodos para la Resolución de Problemas

Existen diversas metodologías estructuradas para abordar y solucionar problemas de manera efectiva:

1. Método Científico

El Método Científico se caracteriza por ser riguroso y estructurado:

• Es comprobable: Siempre que se mantengan las mismas condiciones, los resultados deben ser replicables.
• Es sistemático: Porque los elementos que lo componen se relacionan entre sí de forma organizada.
• Es recurrente: Se convierte en un ciclo de prueba y error, o mejora continua.
• Soporta criterios: Permite el debate y la validación, ya que el objeto de estudio permanece constante.
• Crea conocimiento: Genera la solución al problema en cuestión.

2. Método Pólya

El método propuesto por George Pólya se enfoca en la identificación y formulación detallada del problema, buscando, identificando y abordando el problema desde diferentes perspectivas, lo que él denomina identificación de variables.

Fases del Método Pólya:

1. Formulación del problema: Una vez identificado, Pólya recomienda formular el problema mediante preguntas clave: ¿Cómo?, ¿Qué?, ¿Cuándo?, ¿Por qué?, etc.
2. Análisis: Consiste en descomponer el punto central en partes para estudiarlo con detenimiento y, posteriormente, crear un nuevo punto con las características analizadas.
3. Restricciones: Son las limitaciones que se presentan en el proceso. Es fundamental prestarles atención para encontrar soluciones.
4. Verificación: Al introducir los datos, el resultado obtenido debe ser siempre el mismo y coincidir con el esperado.

Pólya argumentaba que el Método Científico (M.C.) obviaba ciertas características importantes, razón por la cual desarrolló su propia metodología. Una de estas características es:

• Variables de estatuto: Son elementos que se extraen de la realidad para estudiarla a ella y únicamente a esa realidad específica.

Pólya enfatiza que el ser humano debe maximizar el elemento de análisis para buscar una solución más acertada respecto al estudio que se esté realizando.

3. Método Algorítmico

El Algoritmo es un método utilizado particularmente en la computación y nace de las ciencias computacionales. Este método trabaja por pasos secuenciales, introduciendo datos al ordenador para que devuelva un resultado. Los datos se reciben en lenguaje "máquina", y el objetivo final es resolver el problema.

Maneras de presentar un Algoritmo:

1. Textual (Pseudocódigo): Consiste en escribir las instrucciones del algoritmo en lenguaje natural. Este procedimiento facilita su escritura y comprensión cotidiana.
2. Gráfica (Diagrama de Flujos o Flujogramas): Son representaciones gráficas de los pasos necesarios que conllevan a la solución algorítmica de un problema. Para diseñarlos, se utilizan símbolos o figuras determinados que representan una acción específica dentro del procedimiento.