CII-2000/WS/1

Informe de la reunión de expertos sobre laboratorios virtuales

Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura París, 2000

Original: Inglés

Informe de la reunión de expertos sobre laboratorios virtuales

organizada por el Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP)

Ames, Iowa 10-12 de mayo de 1999

con el apoyo de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura

James P. Vary, compilador

Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura

Las opiniones expresadas en el presente documento son las de los autores y no reflejan necesariamente las de la UNESCO.

Las denominaciones empleadas en esta publicación y la forma en que aparecen presentados los datos que contiene no suponen, por parte de la UNESCO, juicio alguno sobre la condición jurídica de ninguno de los países, territorios, ciudades o zonas mencionados o de sus autoridades, ni respecto de la delimitación de sus fronteras.

Título recomendado para su catalogación:

Informe de la reunión de expertos sobre laboratorios virtuales, organizada por el Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), Ames, Iowa, con el apoyo de la UNESCO/preparado por James P. Vary, compilador. – París: UNESCO. 2000 – vi., 64 páginas; 30 cm.- (CII-00/WS/01)

I. Título

II. UNESCO

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PREFACIO

Los adelantos en las comunicaciones electrónicas de alta velocidad están revolucionando las transacciones comerciales, el flujo de la información, la creación de nuevos empleos e incluso la índole de estos empleos. De un modo similar, la actividad científica y tecnológica está experimentando cambios fundamentales y, en algunos casos, promueve estos avance de las comunicaciones.

Es preciso analizar críticamente los motivos, las oportunidades, los mecanismos y los desafíos que entraña el desarrollo de “laboratorios virtuales”, en particular si hay que garantizar la participación de los países en desarrollo. Para realizar este análisis y elaborar conclusiones y recomendaciones, la UNESCO pidió al Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), de la Universidad del Estado de Iowa (Estados Unidos de América), que organizara una reunión de expertos sobre laboratorios virtuales, que tuvo lugar en Ames, Iowa, del 10 al 12 de mayo de 1999. En el presente informe se presentan el análisis y las conclusiones y recomendaciones de esa reunión, con objeto de difundir de la manera más amplia posible la información obtenida.

Cuando se trata de asegurar un amplio aprovechamiento compartido de los beneficios de las nuevas tecnologías se plantean problemas fundamentales. Por lo tanto, el cometido de la reunión de expertos era:

i. definir el laboratorio virtual en función de los objetivos, las técnicas y las comunidades participantes;

ii. analizar los últimos adelantos y las tendencias de los laboratorios virtuales, teniendo en cuenta, en particular, la participación geográfica e institucional, los temas abarcados y las tecnologías aplicadas, así como las aplicaciones de las técnicas de laboratorio virtual que requieren poca anchura de banda y unos conocimientos científicos no demasiado complejos;

iii. determinar la utilidad potencial de las técnicas del laboratorio virtual para hacer avanzar y supervisar la investigación y el análisis de los problemas del desarrollo, y los factores técnicos, organizativos, sociales, psicológicos y económicos que inciden en la aplicación de esas técnicas para resolver esos problemas;

iv. formular recomendaciones para actuar en los planos internacional, regional, nacional y profesional, teniendo en cuenta especialmente a los países en desarrollo y las comunidades internacionales y de investigación.

Este informe comienza con la declaración de principios de los participantes, en la que se toman en consideración los antecedentes, las conclusiones y las recomendaciones de la reunión. A continuación, en los primeros cinco capítulos del informe se resume la situación actual tal como la percibieron los participantes. Por último, en el capítulo restante se presentan las conclusiones y las recomendaciones, formuladas de común acuerdo.

La declaración de principios de los participantes, así como las conclusiones y recomendaciones, se presentaron en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia, celebrada en Budapest en julio de 1999. El Marco de Acción resultante de esta presentación y del intenso debate a que dio lugar, en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia se estableció que: “Los establecimientos de investigación y enseñanza han de tomar en cuenta las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, evaluar sus repercusiones y promover su utilización, en especial mediante el fomento de la edición electrónica y el establecimiento de entornos virtuales de investigación y enseñanza o de bibliotecas numéricas”.

ii

Si desea más información sobre la reunión de expertos sírvase dirigirse a:

Sr. James P. Vary Director Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada Iowa State University Ames, Iowa 50011 – 3022 Estados Unidos de América Correo electrónico: jvary@iastate.edu

Si desea proponer otras actividades, sírvase dirigirse a:

Sr. John Rose Especialista del programa División de Información e Informática UNESCO 1, rue Miollis 75732 París Cedex 15 Correo electrónico: j.rose@unesco.org

iii

ÍNDICE

PREFACIO····························································································································· i

1. INTRODUCCIÓN········································································································ 3

1.1 Definición del laboratorio virtual················································································ 3

1.2 Características generales del laboratorio virtual ······················································ 4

1.3 Motivaciones para crear un laboratorio virtual ························································ 5

2. NECESIDADES DE LOS INVESTIGADORES DE LOS PAÍSES EN DESARROLLO Y ENTORNO EN QUE SE MUEVEN···································· 7

2.1 China······························································································································ 7

2.2 Ghana····························································································································· 8

2.3 República de Kazajstán ······························································································· 10

2.4 La Autoridad Palestina ································································································ 10

2.5 Panamá ·························································································································· 13

3. TECNOLOGÍA PARA LABORATORIOS VIRTUALES ······································ 16

3.1 Una taxonomía de los instrumentos de laboratorios virtuales ································· 16 Entre personas··············································································································· 16 Entre personas y equipos (personas y experimentos) ···················································· 17 Entre personas y metamáquinas ···················································································· 20

3.2 Transmisión de medios de comunicación digitales···················································· 21 Parámetros de los media ······························································································· 21 Media y formato de los documentos ············································································· 23

3.3 Problema esencial de los instrumentos de comunicación sincrónica: la calidad de servicio ···································································································· 25

3.4 Panorama de las herramientas···················································································· 26 Correo electrónico ········································································································ 26 Protocolo de transferencia de ficheros - ftp··································································· 26 WWW··························································································································· 27 Trabajo en colaboración con ayuda de ordenador (CSCW) ·········································· 27 Charla ··························································································································· 28 Tablero o pizarrón········································································································· 28 Telefonía por Internet ··································································································· 29 Videoconferencia·········································································································· 29 Instrumentos Mbone ····································································································· 29 Aplicaciones compartidas ····························································································· 30 Presencia virtual ··········································································································· 30

iv

4. MODELOS, EJEMPLOS Y FORMACIÓN······························································ 31

4.1 Fundamentos administrativos de los laboratorios virtuales····································· 32

4.2 Algunos ejemplos de laboratorios virtuales ······························································· 34 Whole Earth Telescope (WET)····················································································· 34 Space Physics and Aeronomy Research Collaboratory (Investigación

en colaboración sobre física espacial y aeronomía) (SPARC) ···································· 35 Argonne National Laboratory – Laboratorio de microcaracterización ·························· 35 Proyecto para cotejar simulaciones climáticas regionales (PIRCS) ······························ 36 National Virtual Laboratory (NVL) ·············································································· 36 Un laboratorio virtual de ecología················································································· 37

4.3 Apoyo a la formación general······················································································ 37

4.4 Formación en el contexto de los proyectos de los laboratorios virtuales················· 38

5. REPERCUSIONES GENERALES DE LOS LABORATORIOS VIRTUALES················································································································· 40

5.1 Consideraciones económicas························································································ 41

5.2 Consideraciones jurídicas ···························································································· 41

5.3 Consideraciones organizativas ···················································································· 42

5.4 Consideraciones sociales y psicológicas ······································································ 43

5.5 Consideraciones éticas·································································································· 43

6. RESULTADOS Y RECOMENDACIONES ······························································ 45

6.1 Promoción de políticas y estrategias de aplicación en los niveles institucional, profesional y gubernamental ································································ 45

6.2 Proyectos piloto de laboratorios virtuales ·································································· 46 Medición de la calidad y el éxito ·················································································· 46 Proyectos modulables y abiertos a la participación······················································· 47 Objetivos ······················································································································ 47 Fuentes de financiación ································································································ 47 Flexibilidad/adaptabilidad····························································································· 47 Perdurabilidad del proyecto ·························································································· 47 Desarrollo sostenible ···································································································· 48 Originalidad/unicidad ··································································································· 48 Dimensiones/duración el tiempo/diversidad ································································· 48

6.3 Creación y mantenimiento de la colaboración en el laboratorio virtual con instrumentos eficaces y apoyo a la formación y al funcionamiento·················· 48 Caja de herramientas····································································································· 49 Documentación············································································································· 49 Apoyo a la formación ··································································································· 50

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REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA ·················································································· 51

Referencias······························································································································ 51

Otros informes, libros y artículos de revistas ······································································ 51

Sitios Web ······························································································································· 52

APÉNDICE A: EJEMPLOS DE PROYECTOS PILOTO POTENCIALES ·················· 58

APÉNDICE B: LISTA DE PARTICIPANTES ·································································· 63

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DECLARACIÓN DE PRINCIPIOS DE LOS PARTICIPANTES

El siglo XX fue un período de enorme progreso material –impulsado por el crecimiento explosivo de la ciencia y la tecnología y caracterizado por la rápida internacionalización de la ciencia mundial y de las iniciativas tecnológicas. Sin embargo, los beneficios culturales, económicos y sociales de la ciencia y la tecnología no se han compartido de manera equitativa. El hemisferio norte cuenta con equipos de investigación emprendedores que son un polo de atracción para los intelectuales de talento de todo el mundo y las naciones industrializadas han acumulado gran parte de los beneficios sin que la amplia mayoría de la población mundial, que vive en los países menos desarrollados, haya obtenido una participación equitativa. En armonía con los ideales de la UNESCO, consideramos que el mundo debe procurar que su talento, creatividad y variedad cultural redunde en beneficio de todos, objetivo que puede lograrse promoviendo su acceso al sistema mundial de telecomunicaciones.

El advenimiento y la expansión de las telecomunicaciones digitales ha acelerado la mundialización de la ciencia. Gracias a la evolución de herramientas y procesos eficaces y rentables, que permiten compartir tanto los instrumentos como las ideas, los programas científicos y tecnológicos tienen una difusión cada vez más amplia y llegan a organizaciones y servicios ubicados en zonas geográficas remotas.

Los participantes en esta reunión de expertos han procurado definir esas tendencias, y formular recomendaciones y proyectos de estudio con miras a explotar su potencial para el avance de la ciencia, de modo que todos los miembros de la familia humana compartan extensamente los beneficios en el siglo XXI. Aunque la ciencia sea nuestro objetivo primordial, estimamos que un mayor acceso a las telecomunicaciones digitales también redundará en beneficio de actividades tan diversas como la colaboración entre los artistas y demás creadores.

Observamos que los nuevos modelos emergentes de colaboración mediante dispositivos electrónicos abarcan una gama de actividades en evolución –desde una interacción mucho más amplia entre científicos que trabajan en sitios distantes hasta la creación de nuevas estructuras organizativas para la investigación. Se necesitarán herramientas que utilicen las técnicas más avanzadas de control de instrumentos, el aprovechamiento compartido de datos, la colaboración en un “terreno electrónico común”, y la rápida difusión de los resultados a una audiencia internacional formada por universitarios, agentes económicos y el público en general, mediante la edición electrónica. Estas estructuras incipientes son prometedoras y pueden convertirse en un poderoso instrumento para educar a las nuevas generaciones de universitarios. Definimos esta empresa como “el uso sostenible y eficaz de las telecomunicaciones y la informática con miras a crear estructuras y organizar a los círculos intelectuales de modo que contribuyan a elaborar, verificar y difundir el saber científico y tecnológico”.

Están apareciendo “laboratorios virtuales” o “colaboratorios” que constituyen mecanismos fundamentales para actividades tales como la vasta colaboración internacional en relación con el genoma humano, la colaboración entre grupos de astrónomos denominada “ telescopio de observación de toda la tierra”, los planes de construcción de laboratorios de interferometría de línea de base larga y las redes de observación mundial de ciencias del medio ambiente y sociales. Los instrumentos que se utilizan son cada vez más adecuados para aplicaciones sanitarias o médicas o para actividades creativas en las ciencias sociales y las humanidades.

Adoptando una perspectiva amplia, definimos un laboratorio virtual como “ un espacio electrónico de trabajo concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación”.

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Los participantes en el taller recomendaron que se estableciera un catálogo en línea de las mejores prácticas para promover los laboratorios virtuales como valioso instrumento de colaboración. Por nuestra parte, recomendamos además que se organice un colectivo internacional para compartir información sobre los nuevos avances de los laboratorios virtuales, difundir el acceso a Internet, definir los recursos existentes, codificar los problemas tecnológicos y sus posibles soluciones, e iniciar programas internacionales dedicados a los laboratorios virtuales que promuevan y destaquen los beneficios que genera la ciencia mundial. Estimamos que para realizar un esfuerzo de esa magnitud es preciso encontrar interlocutores que proporcionen conectividad y acceso a los instrumentos, los programas y la formación. Reconocemos que, en última instancia, se necesitará una red de conexiones entre instituciones científicas, empresas industriales, gobiernos, organizaciones intergubernamentales y no gubernamentales y asociaciones filantrópicas para establecer un nuevo marco internacional encaminado a fomentar y extender el saber científico y técnico en un sistema internacional equitativo y equilibrado.

Es fundamental que los gobiernos y las organizaciones intergubernamentales redoblen sus esfuerzos para garantizar que tanto la investigación pura como la aplicada gocen de amplio acceso a las telecomunicaciones y la informática. Reconocemos que la inversión en infraestructura y capacidad científica y tecnológica es un paso importante hacia un mayor nivel económico y una mejora en la calidad de vida. Igualmente, es esencial que las comunidades científicas y políticas obren de común acuerdo para reducir los obstáculos que limitan el desarrollo benéfico de la ciencia y la tecnología en la era de la información. Cabe citar entre esas limitaciones, las barreras jurídicas que impiden compartir los beneficios del conocimiento científico, los desafíos éticos que supone la ampliación del patrocinio científico y las nuevas disparidades económicas entre las naciones.

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1. INTRODUCCIÓN

Los adelantos en las comunicaciones digitales de alta velocidad han comenzado a revolucionar las prácticas comerciales, los flujos de información, la creación de nuevos empleos e incluso la índole de éstos. De modo similar, la actividad científica y tecnológica está experimentando cambios fundamentales y, en algunos casos, es la fuente de los avances de las comunicaciones. El advenimiento de las comunicaciones digitales de alta velocidad, conjuntamente con los costos decrecientes de los servicios fijos, ha permitido el rápido desarrollo de los "laboratorios virtuales", que permite tratar cuestiones de investigación de vanguardia con mayor eficacia y menor movimiento de personal que los requeridos anteriormente.

En el presente informe se analizan los motivos, las oportunidades, los mecanismos y los problemas que entraña la creación de laboratorios virtuales que sirvan de apoyo a la investigación en cooperación, y se formulan recomendaciones sobre futuras actividades tendentes a asegurar un aprovechamiento generalizado de los beneficios de esta tecnología emergente. También se examinan cuestiones que influyen en la expansión de los laboratorios virtuales, comprendidos algunos problemas referentes a los especialistas y la investigación en los países en desarrollo.

Las principales consideraciones de importancia para la comunidad internacional que se analizan en este contexto son:

• la definición y promoción de políticas y prácticas idóneas para los laboratorios virtuales, que garanticen el acceso más amplio posible, un aprovechamiento compartido y equitativo de recursos y beneficios y la imparcialidad en la atribución de responsabilidades y méritos por las contribuciones y los resultados;

• la promoción del desarrollo, distribución y adopción de tecnologías en apoyo de esas políticas y prácticas idóneas;

• la oferta de formación de recursos humanos y de otras estructuras que permitan a investigadores de los países en desarrollo iniciar actividades relacionadas con los laboratorios virtuales o participar en ellas;

• el conocimiento mejor de las dimensiones económicas, sociales y psicológicas del uso creciente de las estructuras propias de los laboratorios virtuales para el desarrollo de la educación, la ciencia y la cultura.

Este informe se centra principalmente en ejemplos tomados de la física y la ingeniería, ciencias en las que se especializan los participantes en la reunión. No obstante, también pueden ser prototipos útiles los ejemplos derivados de la biología, como el proyecto sobre el genoma humano, aparte de otros ejemplos de las ciencias políticas y sociales, a saber, los estudios demográficos y las encuestas de opinión pública.

1.1 Definición del laboratorio virtual

Adoptando una perspectiva amplia, la reunión definió el laboratorio virtual como “un espacio electrónico de trabajo concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación .

Un laboratorio virtual es diferente de un “laboratorio verdadero” o de un “laboratorio tradicional”. Sin embargo, no se considera que el laboratorio virtual vaya a suplantar a los verdaderos

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laboratorios o competir con ellos. En cambio, los laboratorios virtuales constituyen una posible extensión de los verdaderos laboratorios y abren nuevas perspectivas que no se podían explorar completamente, dentro de un verdadero laboratorio, a un costo asequible.

El concepto de laboratorio virtual está implícito en otras nociones tales como las de "colaboratorio", "grupo de trabajo virtual", "empresa virtual", "grupo interinstitucional" y "grupo de colaboración a distancia".

Un “colaboratorio” tal como lo definió William Wulf, investigador especializado en informática que acuñó esa palabra en 1989, es un “centro sin paredes” cuyos usuarios pueden investigar sin tener en cuenta su situación geográfica interactuando con los colegas, teniendo acceso a los instrumentos, compartiendo los datos y los recursos informáticos, [y] recurriendo a la información de las bibliotecas electrónicas. Ese entorno se apoya en unos programas informáticos que permiten trabajar en colaboración y simultáneamente a diversas personas desde distintos sitios. Según Jamen Myers, que dirige un proyecto de “colaboratorio” especializado en investigación sobre el medio ambiente, el acceso compartido a cuadernos de notas y pizarrones electrónicos, servicios de videoconferencia y otras tecnologías de ese tipo aumentan la sensación de estar en el mismo espacio físico a pesar de encontrarse en distintos puntos del país [o del mundo].

En un sentido más amplio, el laboratorio virtual es un tipo de colaboración centrada en el logro de determinados objetivos creativos o de ayuda a la toma de decisiones. Por lo tanto, un laboratorio virtual puede dedicarse prácticamente a todas las esferas de la actividad intelectual humana.

1.2 Características generales del laboratorio virtual

Se considera que tres son las principales razones que inducen a la formación y puesta en funcionamiento de un laboratorio virtual. Primero, un proyecto determinado puede requerir verdaderamente una estructura de laboratorio virtual. Segundo, es posible que los especialistas necesiten tener acceso a instalaciones de gran escala, que podrá lograrse mediante un laboratorio virtual (comunicación “de persona a equipo” y “de persona a metamáquina”, véase capítulo 3). Tercero, las interacciones más generales entre miembros de una comunidad de especialistas de la misma disciplina pueden facilitarse gracias a un laboratorio virtual, que permitirá constituir equipos, definir proyectos conjuntos y mancomunar esfuerzos para recaudar fondos.

Un laboratorio virtual centrado en un proyecto tiene un objetivo bien definido y una duración determinada. El proyecto puede ser una investigación encaminada a preparar un importante dispositivo experimental, por ejemplo, un detector para un acelerador de alta energía, en el terreno de la física. Otro podría ser la solución de un determinado problema relacionado con el medio ambiente, por ejemplo, elaborar un plan para limpiar un lago contaminado por desechos industriales. De manera más amplia, otros tipos de colaboración intelectual o creativa pueden asimilarse a la “investigación” en un laboratorio virtual, por ejemplo, los médicos que participan en consultas de “telemedicina” y los artistas que colaboran en la creación de medios de comunicación electrónicos.

En particular, es posible que un proyecto amplio y complejo que requiera los conocimientos especializados de muchos organismos y una acción interdisciplinaria conduzca a la creación de un laboratorio virtual. Por ejemplo, el análisis de las repercusiones de los cambios climáticos previstos a escala mundial y regional. En este caso, el análisis general exigirá la intervención de especialistas en modelos climáticos que prepararán simulaciones del clima y aportarán resultados, con una estimación de las incertidumbres. Los evaluadores del impacto (economistas, politicólogos, epidemiólogos, sociólogos, especialistas en salud pública, planificadores gubernamentales, etc.) observarán las simulaciones, solicitarán datos adicionales y analizarán las consecuencias en sus

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áreas de especialización. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre los Cambios Climáticos (IPCC) está inmerso ya en un proceso de este tipo. Posteriormente, las actividades podrán centrarse más en las versiones regionales y locales de ese proceso.

En algunos casos, para alcanzar los objetivos científicos y técnicos de un proyecto es fundamental contar con una determinada distribución geográfica de los participantes. Los ejemplos van desde las observaciones astronómicas, que requieren un acopio ininterrumpido de datos procedentes de diferentes partes de la tierra, a los sistemas de vigilancia del clima y el medio ambiente que pueden, en algunos casos, necesitar muestras de datos regionales en momentos precisos para medir el flujo de los componentes atmosféricos y su interacción con el suelo y las masas de agua.

La colaboración multinacional también permite compartir los conocimientos en el ámbito de la medicina humana. La telemedicina, impulsada en un principio por la necesidad de ofrecer servicios médicos en las zonas rurales de los Estados Unidos de América, ha alcanzado una dimensión internacional y adquirido un mayor carácter de cooperación. La necesidad de compartir los conocimientos especializados y las prácticas idóneas, en particular en el caso de las enfermedades transmisibles, ha estimulado fuertemente esa expansión.

Los politólogos y sociólogos han realizado estudios en colaboración, creado sitios Web para compartir información, establecido listas de servidores y grupos de charla, y también llevado a cabo encuestas en línea.

De un modo más general, un laboratorio virtual supone un esfuerzo creativo repartido. Los miembros del equipo pueden aportar al proyecto sus diferentes perspectivas culturales. Actualmente, artistas de Rusia y los Estados Unidos están llevando a cabo un proyecto de “ColaborArte” que puede servir como ejemplo de esta nueva forma de actividad artística.

1.3 Motivaciones para crear un laboratorio virtual

Aparentemente hay varios factores que inducen a crear un laboratorio virtual. A continuación citamos algunos de los que se deducen de los ejemplos mencionados:

• Algunos problemas científicos y tecnológicos importantes requieren una inversión cuyo tamaño y escala supera la capacidad de un laboratorio único, incluso de una nación aislada.

• Los recursos humanos y los conocimientos especializados necesarios para alcanzar objetivos científicos y tecnológicos pueden distribuirse entre dos o más instituciones.

• El tema tratado puede exigir la participación de especialistas de distintas regiones debido a la necesidad de datos regionales específicos (nuevos o de archivo), o de pruebas sobre el terreno, así como a los recursos humanos disponibles o a las posibilidades de formación existente.

• Para llevar a cabo la investigación, puede ser necesario o rentable compartir el acceso, por medios teledirigidos, a instrumentos científicos que son únicos, escasos o de difícil acceso por otros medios. Como ejemplo de este tipo de instrumentos cabe citar los aceleradores, los telescopios, las sondas de alta mar, las sondas espaciales, los microscopios electrónicos, los espectrómetros de masa u otros instrumentos de análisis de alta tecnología.

• La aplicación de los resultados de la investigación para obtener beneficios sociales y económicos puede depender de la participación regional en el proyecto.

El último caso puede ser importante si los resultados de la investigación han de interpretarse en función del interés del gobierno con autoridad en la región o localidad estudiada. El agotamiento de

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los recursos de agua dulce y de los recursos pesqueros son dos ejemplos representativos. La contaminación atmosférica, del suelo y del agua son ejemplos complementarios en los que deben estudiarse vías alternativas de actuación local, teniendo en cuenta la situación de cada país.

El laboratorio virtual es potencialmente un nuevo paradigma –y una nueva cultura- de la ciencia que puede producir adelantos imprevisibles cuando se comparten funciones cognitivas. Se citan a continuación algunos ejemplos de ámbitos de investigación en los que el laboratorio virtual puede ser particularmente valioso:

• trabajo en equipo, a escala mundial y regional, en la prospección y extracción de datos,

• búsqueda de nuevas correlaciones en los datos sobre el medio ambiente o la salud,

• nuevos enfoques multidisciplinarios y multiculturales para la solución de problemas,

• análisis de sinergias con el valor añadido por colaboraciones multinacionales y multiculturales,

• estudios conjuntos en los que el consenso científico es fundamental para los objetivos de carácter político.

El laboratorio virtual puede aumentar la posibilidad de obtener contratos de I+D del sector privado, gracias a la flexibilidad que permite de acceso al personal, las instalaciones de laboratorio o los conocimientos especializados, o de presencia física o de aumento o reducción de la capacidad, etc.

Como ejemplo concreto de cuáles pueden ser las motivaciones para crear un laboratorio virtual cabe mencionar el siguiente. Por razones de seguridad, algunos laboratorios del Ministerio de Energía de los Estados Unidos de América poseen amplias instalaciones a las que sólo se concede un acceso limitado. Un componente común, pero muy caro del equipo puede encontrarse en una zona de acceso limitado. Para cumplir un objetivo científico y tecnológico de vanguardia, ese equipo puede ponerse a disposición de los expertos mediante una conexión a través de Internet que permita llevar a cabo el experimento por control remoto. Cabe la posibilidad de que expertos de organismos de países en desarrollo envíen sus propias muestras a la instalación experimental y tengan acceso informático a ésta desde sus propias oficinas, mediante su participación en un laboratorio virtual.

Puede considerarse otro ejemplo. Por razones de seguridad industrial, como la protección de la propiedad intelectual y los métodos de fabricación, los laboratorios industriales limitan a menudo la entrada a sus instalaciones. En estos casos, la cooperación entre el sector público y el privado puede mejorar si se resuelven estos problemas de acceso físico a las instalaciones gracias al establecimiento de unos controles más estrictos sobre los enlaces informáticos con los instrumentos, los experimentos, la propiedad intelectual o las series de datos, que se detallen.

Cabe también considerar el ejemplo de laboratorio virtual que supone el proyecto del genoma humano, financiado por el Instituto Nacional de la Salud de los Estados Unidos. Laboratorios de todo el mundo se han puesto de acuerdo en compartir sus datos sobre la secuencia genética mediante depósitos centrales de información, a cambio de poder acceder a la serie de datos generados colectivamente. El sector privado presta servicios, por contrato a los depósitos y lleva a cabo investigaciones sobre la serie de datos con objetivos concretos, como la ingeniería genética de nuevas plantas y la creación de nuevos productos farmacéuticos. La prensa ha dado una amplia información a este proyecto de laboratorio virtual, centrándose frecuentemente en los problemas de propiedad intelectual que plantea y en las diferencias de un país a otro o de una región a otra. Los datos generados gracias a este laboratorio virtual representan probablemente una verdadera “mina de oro”, de donde podrán extraerse datos en los próximos decenios.

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2. NECESIDADES DE LOS INVESTIGADORES DE LOS PAÍSES EN DESARROLLO Y ENTORNO EN QUE SE MUEVEN

Las circunstancias varían ampliamente, incluso dentro de un mismo país, por lo que resulta difícil presentar un panorama global de la situación de los países en desarrollo. Sin embargo, con objeto de dar una idea aproximada, se muestran en esta sección las condiciones que existen en algunos países muy distintos desde el punto de vista de su tamaño y situación económica. Esta “instantánea ” debe permitir captar las numerosas dificultades con las que se enfrentan los potenciales usuarios de laboratorios virtuales en los países en desarrollo.

La selección de países y territorios que figura en este capítulo se basó en las contribuciones de los participantes, presentadas antes o durante la reunión, y en la información que pudo obtener el compilador. Por esta razón, es fácil comprender que los países seleccionados cuentan con un nivel importante de infraestructura científica y de tecnología de la información y, en particular, que no son representativos de las naciones menos desarrolladas.

2.1 China

Se estima que para el año 2000 habrá 28,5 millones de familias asiáticas conectadas a Internet. En China, la venta de computadoras ha aumentado rápidamente en los últimos años. En 1997 se vendieron 3,4 millones de computadoras personales (PC); en 1998, 4,7 millones, la mayor parte fabricadas en China. Se estima que en 1999 las ventas serán de 6 millones y para 2000 se alcanzarán los 10 millones. Se espera que la venta de computadoras en el mercado chino sobrepase a la venta de computadoras en el mercado del Japón a comienzos del siglo XXI. China ha construido una red de telecomunicaciones centrada en las líneas de cable óptico, a las que se suman múltiples medios de comunicación como las microondas, los satélites, el teléfono, la telefonía móvil, las comunicaciones informáticas, las comunicaciones multimedia, etc. Las redes cubren las ciudades y pueblos de toda la nación y se conectan con las redes de telecomunicación de todo el mundo. La línea central de cable óptico llega a todas las capitales y al 70% de las grandes ciudades. La capacidad de conmutación de las oficinas telefónicas de toda la nación permite atender a más de 200 millones de usuarios, y la de conmutación de teléfonos móviles a 60 millones. La red digital de comunicaciones llega al 90% de las ciudades y municipios de la nación y la red pública de informática une a todas las ciudades y distritos y a la mayoría de los municipios económicamente desarrollados. En el país en general, el 13% de los hogares tiene teléfono, y en las ciudades, más del 40%.

Desde que China se conectó por primera vez a Internet en 1994, la interconexión se ha extendido rápidamente. Actualmente existen cuatro grandes redes: la Red China de Ciencia y Tecnología (CSTNET), la Red Pública de Informática (CHINANET), la Red China de Educación e Investigación (CERNET) y la Red China Puente de Oro (CHINAGBN). Los usuarios de las redes también han aumentado con rapidez y en 1999 llegaron a 3 millones. Se estima que para finales de 2000 serán 10 millones. Del total de usuarios, 79,2% son jóvenes de 21 a 35 años de edad. En lo que respecta al tipo de información que el usuario corriente desea obtener de la red, el 67,2% recaba información científica y tecnológica, el 63,3%, información sobre espectáculos y deportes, el 45,1%, noticias económicas y políticas, el 43,7%, información y consultas comerciales y el 26,1% información financiera y bursátil. Actualmente, más del 90% de la información científica en línea se encuentra en otros idiomas distintos del chino. China está tratando de crear en Internet fuentes de información en chino. La preparación y elaboración de información científica y bases de datos, junto con los servicios científicos y técnicos en línea, contribuyen a promover la industria de la información.

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Las condiciones de la educación y de la investigación científica en China han mejorado mucho en los últimos veinte años. Actualmente, los científicos trabajan en una atmósfera más abierta y de mayor cooperación si se compara con la situación de relativo aislamiento de la investigación que predominaba en el pasado. Hoy en día, en concreto el uso de Internet permite a los científicos compartir información y datos con sus colegas más eficazmente.

Sirva de ilustración un ejemplo. En 1994 se creó el Centro de Investigación de Física Aplicada de Shangai (SRCAP) con el fin de eliminar la barrera que existía entre los institutos y las universidades. El SRCAP fue financiado principalmente por la Academia China de Ciencias y el Ministerio de Educación y sirve de enlace de seis institutos de investigación y seis universidades, comprendidos varios laboratorios clave y laboratorios públicos de la zona de Shangai.

El SRCAP tiene una estructura diferente de la de un “centro” tradicional y opera más como un “centro virtual”. Profesores y científicos destacados de distintos grupos individuales de investigación utilizan las instalaciones del centro para realizar, en colaboración, investigaciones en el ámbito de la física y otros ámbitos interdisciplinares, como las ciencias biológicas, la química, la información, la ciencia de los materiales, la medicina, las ciencias del medio ambiente, etc. El SRCAP ofrece a esos científicos los recursos, materiales y los programas informáticos de muchos grupos diferentes, para alcanzar resultados satisfactorios de un modo más eficaz y a un costo menos elevado. Los investigadores se comunican diariamente y debaten los problemas entre sí, recurriendo principalmente al correo electrónico, el teléfono, el fax y otros instrumentos modernos de comunicación por conducto de las líneas telefónicas y del sistema Internet. Recientemente se instaló en Shangai el sistema Internet con una columna vertebral de alta velocidad de 155 M.

Los científicos de países en desarrollo como China aún necesitan tener acceso a grandes cantidades de información que se produce principalmente en los países desarrollados. El costo de la utilización de Internet para transferir datos e información de alta densidad desde del extranjero (por ejemplo, imágenes muy elaboradas) es mucho más alto que el que supone el uso de la red local, por razones políticas, económicas y técnicas. En consecuencia, el “laboratorio virtual” del SRCAP tiene dificultades para cumplir su objetivo de alcanzar una escala mundial en un futuro cercano. De momento, algunos métodos prácticos, como los servidores espejo, pueden ayudar a solucionar ese problema. A través de este mecanismo, los científicos de diferentes grupos de trabajo pueden transferir datos e información al servidor local del SRCAP reflejando los sitios Web científicos situados en Estados Unidos de América o en los demás países. Aunque el método no sea perfecto y deba mejorarse mucho, puede reducir significativamente el costo internacional de Internet y aumentar mucho la velocidad de transferencia de datos.

2.2 Ghana

La Comisión de Energía Atómica de Ghana (GAEC) cuenta con dos enlaces de radio de 2 Mb/s con un ISP (protocolo de sesión interactivo) privado, el Network Computer Systems Ltd. (NCS) que proporciona 64 kb/s de conectividad. Este enlace es el mismo que proporciona la conectividad con Internet a la Universidad de Legon. La Universidad Técnica de Kumasi se conecta con Internet mediante un punto de presencia (POP) diferente. Ghana Telecom proporciona los servicios de arrendamiento de línea requeridos para puentear las conexiones locales, que no son fiables.

Es evidente que es preciso combinar conexiones radiofónicas y líneas arrendadas para proporcionar la conectividad que necesitan las universidades y los centros de investigación de Ghana, puesto que la red telefónica existente sólo puede establecer comunicaciones por marcación con dial, lo que no permite un acceso a Internet en tiempo real. Para resolver estas cuestiones, la formación es un problema esencial y el Comité Nacional de Ghana sobre Conectividad Internet (GNCIC) prevé mantener un programa avanzado de formación para el uso de redes, iniciado en 1997. Así pues, la

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formación debe incluir temas como la propagación de las ondas radioeléctricas, el espectro radioeléctrico ensanchado, la frecuencia baja (HF, VHF y onda media) y el espectro ensanchado (IOM).

La biblioteca de la Universidad de Legon se conectará por un enlace de fibra óptica desde la oficina de correos, pero actualmente utiliza una conexión radiofónica con NCS. Por último, los planes previstos exigen la instalación de una estructura nacional de fibra óptica. La estructura central de la Universidad fue financiada por el Organismo Danés para el Desarrollo Internacional, DANIDA. Está previsto instalar próximamente una red de POP virtuales, accesible a 64 kb/s.

El programa general de investigación del Departamento de Física de la Universidad de Legon, comprende investigaciones fotovoltaicas y termosolares, investigación sobre materiales, teledetección y física de radiación (estudios de fluorescencia con rayos x, dispersión neutrónica en reactor). Los problemas más difíciles con que se encontró la Facultad estaban relacionados con el equipo y el apoyo, y sus telecomunicaciones se limitaron a la recepción y el envío de correo electrónico puesto que los miembros de la Facultad de Física no tienen terminales para acceder al enlace de la biblioteca.

El sector de las telecomunicaciones de Ghana ha sido liberalizado y el operador tradicional del servicio público, Ghana Telecom (GT), se ha privatizado parcialmente con un aporte considerable de inversión extranjera (fundamentalmente de Malasia). A corto plazo, un “minibucle” de 7 gigahertzios de Ghana Telecom interconectará a las ciudades de Accra, Cape Coast y Kumasi. A largo plazo se prevé una red VSAT-fibra óptica que proporcionará acceso a 64 kb/s, complementada con una estructura de microondas SDS. Sin embargo, Ghana Telecom todavía no ha fijado las tarifas para el arrendamiento de líneas ni del “minibucle” ni de la red de más capacidad. Actualmente, Ghana Telecom provee líneas en arrendamiento para interconectar los PSI (proveedores de servicios de Internet). Por lo tanto, en teoría, el acceso de línea corta a una estructura nacional o “minibucle” podría ser una fuente de importantes ahorros.

El mercado minorista interno de Internet es privado, con tres PSI principales que atienden a unos 10.000 clientes, comprendidos gran parte de los círculos universitarios y científicos.

El problema central que se planteó a la Universidad de Cape Coast (UCC) fue la conexión de la red universitaria, cuyo desarrollo se financia con un subsidio de la Carnegie Corporation. Se ha recomendado conectar la red universitaria con un enlace de radio de 128 kb/s con la zona PTT (lo que brindará la posibilidad de aumentar rápidamente la potencia cuando las circunstancias lo permitan). Una línea arrendada establecerá la conexión con Accra desde donde podría establecerse una conexión por radio con NCS. Si la conexión debe funcionar a 64 kb/s, se necesitarán dos segmentos agregados de 33 kb/s, con un costo de 5.000 dólares anuales (2.500 dólares por línea). Pero el costo operativo fijo más importante será el acceso de tránsito a Internet que se calcula en 3.000 dólares por mes (36.000 dólares por año). Además, se estima que las tarifas eléctricas supondrán un gasto de 4.000 dólares por año. Por lo tanto, habría que repartir el pago de estos costos de conectividad de 45.000 dólares por año, entre los usuarios de la Universidad de Cape Coast.

Pese a que el acceso de tránsito a Internet pueda negociarse, todo dependerá de si se asigna a NCS un volumen adicional para que pueda proporcionar conectividad a más usuarios de los círculos universitarios y científicos. Es evidente que un sistema en el que participen todas las universidades e instituciones de investigación permitirá ahorrar costos de funcionamiento. El Comité Nacional de Ghana sobre Conectividad de Internet (GNCIC), dependiente del Ministerio de Educación y con financiación del Programa InfoDev del Banco Mundial por conducto de un proyecto auspiciado por

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la UNESCO, está estableciendo una red piloto de ese tipo dedicada a la labor universitaria y de investigación y en la que participan escuelas, bibliotecas y otras instituciones de servicio público.

2.3 República de Kazajstán

En 1997 el Instituto de Energía Atómica, Centro Nacional de Energía Nuclear de la República de Kazajstán, elaboró conjuntamente con el Laboratorio Nacional Los Alamos (LANL), de los Estados Unidos de América, un proyecto piloto de laboratorio virtual sobre problemas ecológicos relacionados con la radioactividad en Kazajstán. Los problemas ecológicos relacionados con la radioactividad son muy reales en Kazajstán debido a la contaminación radioactiva del país a causa de las actividades realizadas por la antigua Unión Soviética (extracción y procesamiento de uranio, pruebas de armas nucleares, etc.). Ese proyecto contó con el apoyo de la UNESCO.

Actualmente el Instituto de Energía Atómica mantiene su estrecha colaboración con el LANL y siguen realizando investigaciones conjuntas. El laboratorio virtual es la forma de colaboración más prometedora entre los científicos interesados.

Sin embargo, la seguridad es un problema fundamental en estas interacciones virtuales. En este caso, la seguridad no se limita sólo al problema de seguridad normal del servidor. Un ejemplo del tipo de seguridad de que se habla es el siguiente: el Instituto de Energía Atómica deseaba obtener acceso remoto desde Kazajstán a una terminal de trabajo del LANL para utilizar algunos programas de ordenador no comerciales para el procesamiento de datos, pero no fue posible obtener el permiso del servicio de computación del LANL debido al problema de “seguridad”.

Kazajstán también tiene un problema de acceso a Internet en una anchura de banda estrecha. De hecho, en 1998 sólo unos pocos científicos que trabajaban en la capital de Kazajstán, Almaty, tenían correo electrónico. Tres son los factores principales que entorpecen la difusión del acceso a las tecnologías de Internet en Kazajstán:

- restricciones económicas

- falta de la información necesaria

- problemas de educación.

2.4 La Autoridad Palestina

Instituciones universitarias

En las distintas ciudades de la Ribera Occidental y la Faja de Gaza hay ocho instituciones de nivel universitario. Dos de ellas en la ciudad de Gaza y las otras seis en la Ribera Occidental, en las ciudades de Nablus, Birzeit, Belén, Hebrón (2) y la propia Jerusalén. En Birzeit se encuentra la institución más antigua y más conocida, que cuenta con unos 4.000 estudiantes y más de 200 profesores, mientras que la de Al-Najah, en Nablus, es la mayor con más de 10.000 estudiantes. En Belén la universidad es católica, financiada por el Vaticano, y la Universidad de Jerusalén comprende varios colegios dispersos en la zona de Jerusalén-Ramallah. Hebrón tiene un colegio universitario y un pequeño instituto politécnico. También existen algunos institutos de formación de docentes.

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Investigación científica

El nivel de la investigación científica es bastante bajo y, si bien algunos investigadores individuales reciben subvenciones del extranjero para realizar determinadas actividades, el presupuesto asignado a esas tareas por las instituciones locales es casi insignificante.

El Gobierno no destina fondos a la investigación científica. A pesar de que algunas instituciones han recibido equipo financiado por otros países, la investigación experimental se encuentra en situación precaria. La investigación en ciencias aplicadas, como el medio ambiente y la sanidad, resulta mucho más fácil de financiar que la investigación pura en el campo de las ciencias físicas. No obstante, la Unión Europea y algunos de sus miembros han financiado generosamente un puñado de proyectos.

Infraestructura de telecomunicaciones

Se está modernizando la red telefónica existente. Los servicios son suministrados por una compañía (un monopolio vinculado a la empresa estatal PalTel). Se está creando una red digital de servicios integrados (RDSI) que permitirá mejorar la calidad de los servicios tradicionales (teléfono, télex, etc.) y prestar otros nuevos, por ejemplo, facsímil de alta velocidad, videotexto perfeccionado, correo electrónico, telecompra, transmisión de datos, etc.

En la actualidad, PalTel es la única compañía que puede ofrecer comunicaciones locales o urbanas a sus clientes a una escala muy reducida. Los servicios prestados se pueden resumir del siguiente modo:

- La infraestructura actual sólo permite conexiones por hilo de cobre, punto a punto, entre dos emplazamientos. En cada extremo se suele utilizar equipo HDSL (línea de abonado para la transmisión de datos a gran velocidad).

- La red de acceso local está muy congestionada y el número de cables de cobre realmente disponibles para los clientes potenciales es limitado. En el futuro, PanTel tiene la intención de utilizar varios métodos de acceso, incluidas las conexiones inalámbricas, para resolver esos problemas.

- PalTel todavía no dispone de directrices para definir distintos aspectos de los servicios de redes de datos, por ejemplo, la fijación de precios, los servicios, el apoyo, etc.

- Las conexiones locales se están resolviendo caso por caso.

Las computadoras e Internet

La informatización se ha generalizado en la medida en que un mayor número de personas tiene acceso a computadoras más económicas. La piratería de programas informáticos también está muy extendida, mientras que en el país se diseñan muy pocos programas de ese tipo.

Aunque cada vez haya más escuelas que disponen de computadoras, éstas se siguen utilizando principalmente para tareas sencillas, como el tratamiento de textos y otros trabajos de oficina. No se ha realizado ninguna inversión en programas informáticos de carácter educativo. A pesar de que las facultades y otros establecimientos de enseñanza superior ofrecen más oportunidades a los alumnos y el profesorado de tener acceso a computadoras, la mayoría de los estudiantes siguen privados de servicios básicos, como el correo electrónico. Muchas universidades y algunas escuelas están interconectadas localmente, pero no todas disponen de pasarelas de conexión con Internet.

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La forma en que se está difundiendo la tecnología presenta dos defectos fundamentales:

1) Se invierten sumas considerables en equipos, mientras que las destinadas a los programas informáticos son sumamente reducidas. La producción de contenidos es escasa y con mucha frecuencia se utilizan programas informáticos pirateados para tareas ordinarias.

2) En las universidades e instituciones de enseñanza, los mejores equipos se encuentran en las oficinas administrativas y se dedican esencialmente a tareas de secretaría, mientras que en las facultades de ciencias e ingeniería escasea el material.

La informática fuera del ámbito de la educación

Al margen del sector educativo, los equipos de informática y comunicaciones aparentemente se han abierto paso en distintas actividades de la vida cotidiana sin toparse con problemas similares a los mencionados. La tecnología está teniendo aceptación sobre todo en dos ramas importantes de la sociedad, esto es, el sector público y el importante sector de las organizaciones no gubernamentales (ONG). El primero no tenía más remedio que utilizarla en una época en que esta nueva tecnología resulta indispensable, mientras que el segundo ha sido realmente un precursor a su manera. Algunas de estas organizaciones intervinieron en las primeras etapas de la introducción de Internet en el sector.

Breve reseña sobre Internet en la región

La primera conexión con el mundo exterior fue una conexión UUCP por módem desde Birzeit. Ex alumnos de una universidad colaboraron con dos profesores para organizar este servicio de conexión con módem, utilizando en parte los teléfonos y computadoras de sus hogares. Inmediatamente después, el sistema fue adoptado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y también se conectaron a él varias organizaciones no gubernamentales. En 1994 se creó la Red Académica Palestina (PLANET) con objeto de atender al profesorado de las universidades. Incapaz de generar fondos y teniendo que enfrentarse a la competencia despiadada de los PSI comerciales, se escindió en una rama comercial (Palestine online) y la antigua PLANET, que actualmente forma parte de la Universidad Al-Quds.

Internet suscita un interés cada vez mayor entre el público. Los PSI comerciales están utilizando la estructura básica israelí y se dedican principalmente a revender los servicios israelíes en los territorios palestinos. Las propias universidades dependen del servicio suministrado por esos PSI para satisfacer sus necesidades.

Estructura básica de Internet

En los territorios de la Autoridad Palestina, los usuarios de Internet recurren a los siguientes medios para comunicarse con sus proveedores de servicio:

• Líneas telefónicas con módem;

• Conexiones por satélite (enlace descendente de 128 Kbit/s (tráfico entrante) y enlace ascendente de 38 kbit/s (tráfico saliente);

• Tecnología inalámbrica (la emplean tanto los proveedores de servicios Internet como los clientes que necesitan mayores anchuras de banda en línea (gama 128 kbit/s – 3Mbit/s);

• Líneas arrendadas y líneas especializadas.

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Creación de contenidos

En Palestina, se crean pocos contenidos para Internet y el acceso a la red tiene lugar esencialmente en un solo sentido, especialmente en los campos técnico y científico. Las universidades, organizaciones no gubernamentales y varias empresas privadas presentan algunas informaciones dedicadas básicamente a describir sus propias actividades. Por último, se pueden consultar ciertas obras de algunas bibliotecas a través de Internet. La producción de contenidos se topa con dos obstáculos, a saber, las dificultades que ello plantea en lengua árabe y la insuficiencia e inadecuación de los recursos asignados.

2.5 Panamá

En la actualidad, la columna vertebral de Internet en Panamá está dividida en dos corrientes principales: una red académica (que pronto será subdividida) y una columna vertebral comercial (Intered).

Al principio, la red académica estaba formada por cuatro universidades y varias instituciones gubernamentales. Ahora sólo tres universidades, las que iniciaron la red académica (ahora denominada PanNet, y antes ARAPESCI) están conectadas a dicha red: la Universidad de Panamá (UP), la Universidad Técnica de Panamá (UTP) y la Universidad Católica (USMA). Anteriormente, la red UTP y PanNet eran una sola red, ya que PanNet está administrada únicamente por la UTP. Hoy en día, estas dos redes son lógica y en parte físicamente diferentes. PanNet también es el Centro de Información de Redes (NIC) (administrador del nodo *.pa). La UP y la USMA pronto estarán interconectadas en una red independiente, con un circuito de satélite directo, a la columna vertebral de Internet. Esta separación se debe a diferencias institucionales y a la interpretación de la ley sobre telecomunicaciones recientemente adoptada.

La red PanNet actual posee un circuito de 512 kbit/s (256 kbit/s confirmados recientemente) conectado a un proveedor local de circuito comercial por satélite. Desde el sitio de PanNet hay una línea local de alta velocidad hasta la red de la UTP y un circuito de 2 Mbit/s a Intered (véase más abajo). Desde PanNet también existen dos líneas arrendadas de 64 kbit/s, una hasta la UP y otra con la USMA, que pronto serán reemplazadas. Desde la red de la UTP hay líneas arrendadas de 64 kbit/s hasta los cinco campus de la UTP en zonas rurales. Todavía no hay líneas arrendadas de la UP o la USMA a sus campus en zonas rurales. La nueva topología de retransmisión de trama (después de la desconexión de PanNet), gestionada por la compañía local de telecomunicaciones, conectará los seis campus de la UP y los tres campus de la USMA con líneas de 128 kbit/s; el principal encaminador de esta retransmisión de trama está conectado a un circuito de satélite de 128 kbit/s (que esperamos sea actualizado) con los Estados Unidos. Se está negociando un circuito de tráfico local con un PSI perteneciente a la compañía de telecomunicaciones. Además de estos enlaces, la USMA posee una línea arrendada alternativa de kbit/s (que pronto se actualizará hasta 512 kbit/s y más tarde a 1,5 mbit/s) a un PSI comercial que ha colaborado con la USMA en diversos proyectos. Las otras universidades con Internet (siete) (en su mayoría privadas) están conectadas con PSI comerciales (la mayor parte son líneas arrendadas de 64 kbit/s).

La columna vertebral comercial es una red física DSL de líneas de 2 Mbit/s con los PSI comerciales (hasta el momento siete) y tres de ellas tienen sus propios circuitos de satélite (varían de 1x1,5 Mbit/s hasta 4x1,5 Mbit/s). Las otras están conectadas con el servidor de red por satélite privado con licencia más antiguo con líneas de 2 Mbit/s y múltiple 2 Mbit/s. Este último servidor es el único hasta el momento que proporciona la conexión a PanNet.

En la actualidad, las negociaciones en curso tratan de la creación de un circuito de tráfico local entre los encaminadores de retransmisión de trama y el PSI de la compañía de telecomunicaciones, y de

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actualización del ancho de banda propuesto hasta límites aceptables. Para utilizar la Multidifusión del IP (para el que la mayoría de los instrumentos emplean el UPD) habrá que poner en marcha los servicios RSVP + RTP/RTCP a fin de, por ejemplo, lograr un mejor control remoto de la instrumentación. En 1998, se creó una pequeña red para manejar el IPv6 y se probaron varias herramientas de red y, en la actualidad, están teniendo lugar negociaciones para crear un túnel para el 6Bone. El tráfico de Ipv6 se ha enviado por medio de partes de la actual red descrita más arriba.

Ejemplos de dos universidades en Panamá

La Universidad Santa María La Antigua (USMA) en Panamá, es una universidad católica y la primera universidad privada del país. El Departamento de Física ha creado un pequeño centro de investigación denominado TeleSITE (Centro de Investigación y Telecomunicaciones, Sistemas de Información y Tecnologías Educativas).

En 1988, se creó un grupo de servidor de listas, Panamá-L, que contribuyó a la creación de la infraestructura de Internet que hasta hace poco conectaba a las tres principales universidades. Un poco más tarde, se instaló un servidor CU-Seeme, y en 1996, algunos clientes hicieron lo necesario para llevar al límite el ancho de banda de la USMA. A mediados de 1997, se invitó a la USMA a participar en un proyecto nacional (Enlace de Multimedios) con el fin de establecer un Mbone nacional y conseguir una conexión estable con el Mbone mundial. Este proyecto se puso en marcha en 1998, y fue el primero de su clase en América Central. Desde entonces, la USMA ha podido realizar audioconferencias entre diferentes universidades y sus campus regionales y con universidades en el extranjero (en su mayoría participantes en Mbone, ya que los instrumentos de Mbone permiten también enlaces de unidifusión). La USMA está a punto de iniciar las pruebas de Multidifusión de IP y de IPv6 (fruto del proyecto Enlace) en retransmisión de la trama de la compañía nacional de telecomunicaciones y la ATM (la Iniciativa Nacional de Telemedicina).

En la actualidad, uno de los objetivos de la USMA es retomar la aspiración de sentar las bases para un Laboratorio Virtual. Con este fin, se trabajará en el desarrollo de dos pequeñas aplicaciones de multidifusión:

1) Una pequeña aplicación de pizarra, que funcionará con XML y formatos de documentos normales (Word y Word científico);

2) Una pequeña aplicación de instrumento que proporcionará un GUI activo a la interfaz de instrumento de laboratorio de física (del tipo de instrumentos nacionales o de algo más sencillo como el de Pasco para algo como un laboratorio de enseñanza de física virtual, a fin de permitir a los estudiantes de zonas rurales que participen en una metáfora de laboratorio de física a distancia).

Ello se hará mediante la utilización de Linux/GNUC++/Java/perl/TclTk/StarOffice

La Universidad Tecnológica de Panamá está creando actualmente un sitio Web de ciencia y tecnología llamado CICTA (Centro de Información Científica y Tecnológica de Azuero). La idea consiste en crear un centro que proporcione Internet e instrumentos conexos, espacio y foro para profesores e investigadores. Sus objetivos son duplicar algunos sitios educacionales y científicos (con el debido acuerdo) y, en última instancia, crear un “Laboratorio Virtual” con aplicaciones y capacidades propias de un “Laboratorio Virtual”. Una de las mayores dificultades hasta el momento tiene que ver con las limitaciones de ancho de banda (una conexión de 512 kbit/s con el principal, con una conexión de 64 kbit/s con el interior del país) y con el hecho de que las “universidades estatales” no disponen de los medios financieros para mejorar la infraestructura básica en un contexto de recorte de presupuestos. El funcionamiento de la mayor parte de los equipos

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informáticos (probablemente el 99%), está basado en Intel con Microsoft o Linux. Aunque el acceso al correo electrónico es fácil, Panamá todavía carece de los importantes instrumentos para las aplicaciones de Internet de vídeo-audio. Durante el año pasado, la Universidad Tecnológica ha estado estudiando la idea de crear dos o tres centros de desarrollo para que se dupliquen en todos los campus regionales. Se pretende lograr una mejor circulación de la información acercándola al centro más próximo. Pero esta situación todavía dista de un contexto de “LV” actualizado. Por el contrario, este caso sirve de ejemplo para ilustrar hasta qué punto debe ser escasa la demanda de ancho de bandas con el fin de que el instrumento de laboratorio virtual alcance a aquéllos con recursos limitados similares.

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3. TECNOLOGÍA PARA LABORATORIOS VIRTUALES

3.1 Una taxonomía de los instrumentos de laboratorios virtuales

Si tenemos en cuenta la definición de Laboratorio Virtual (LV) -véase el primer capítulo- es evidente que un elemento esencial en este tipo de laboratorios son las herramientas genéricas de comunicación que permiten enlazar equipos de ordenadores y de comunicación heterogéneos en instituciones múltiples y diseminadas geográficamente. En este capítulo se intenta definir las categorías de esos instrumentos, exponer las tecnologías existentes y adecuadas y señalar en qué áreas hay posibilidades de desarrollo. Un examen detallado de las herramientas informáticas para laboratorio virtual, que trate de centrarse muy específicamente en las funciones de investigación de un laboratorio virtual, escapa al propósito del presente documento.

Los laboratorios virtuales pueden organizarse en torno a varios centros:

• Un servicio de investigación de gran escala compuesto por una red de laboratorios;

• Una red de herramientas de investigación accesibles a distancia:

• Una red de científicos caracterizada por su pertenencia explícita a una comunidad determinada.

Los ámbitos de las redes, las herramientas de comunicación multimedia y la computación distribuida constituyen un sector amplio y muy dinámico de la ciencia informática y de la investigación en materia de ingeniería electrónica, así como de la actividad industrial conexa. Entre las distintas taxonomías o clasificaciones de los servicios y herramientas de comunicación que se han creado, el modelo de referencia más destacado es la denominada Interconexión de Sistemas Abiertos de la Organización Internacional para la Normalización (OSI/ISO). No obstante, este modelo se refiere sobre todo a la transmisión de datos y no tanto a las herramientas de comunicación en los que se apoyan esos servicios.

Si examinamos la anterior taxonomía de los centros de organización de los LV, nos encontramos con dos tipos de herramientas de comunicación principales:

• Comunicación entre personas en una red de científicos;

• Comunicación entre personas y un equipo para controlar una red de herramientas.

Asimismo, hay un tercer tipo de comunicación que en el futuro irá teniendo cada vez más relación con los LV. Se trata de la comunicación entre “personas y metamáquinas”, que supone el acceso a una red inteligente de información y recursos informáticos. En los apartados posteriores se analizan con más detalle estos tres tipos de comunicación electrónica.

Entre personas

Los servicios de comunicación de esta categoría se suelen configurar tradicionalmente en función de las técnicas convencionales de interacción humana, por ejemplo, una conversación, una llamada telefónica, un libro, la televisión, o una carta. Las comunicaciones análogas con soporte informático son la videoconferencia, la telefonía Internet, el WWW y el correo electrónico. La clasificación normalizada -casi clásica- de estas técnicas análogas consiste en dividirlas en función del factor tiempo, a saber, en sincrónicas y asincrónicas, (véase el cuadro 1).

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Sincrónicas Asincrónicas canal de conversación, telefonía

sonido Internet videoconferencia

enseñanza a distancia percepción virtual

aprovechamiento compartido de las aplicaciones

correo electrónico, intercambio de archivos

CSCW, autoría conjunta gestión de proyectos

WWW

Cuadro 1. Comunicación entre personas, “persona a persona”

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) distingue dos subcategorías en función de la interactividad del servicio, a saber: servicios interactivos y servicios de distribución. Otra posibilidad consiste en realizar una clasificación teniendo en cuenta las funciones, por ejemplo, si se trata de productores o de consumidores, lo que conduce a una división en dos subcategorías: clase consumidora y clase cooperativa [Froitzheim, 1997]. Para mostrar las características de los servicios, el medio más apropiado consiste en representarlos en una escala basada en sus funciones y en la interactividad (véase el Gráfico 1).

interactividad

WWW telefonía

videoconferencia aprovechamiento canal de conversación compartido de las aplicaciones

transferencia percepción virtual gestión de proyectos CSCW

de archivos (ftp)

‘ enseñanza a distancia autoría conjunta

servidor réplica sonido Internet

(espejo) correo electrónico

Consumidor cooperativista

Entre personas y equipos (personas y experimentos)

La experimentación representa una parte importante de la actividad de muchos LV. Los experimentos pueden realizarlos algunos operadores y los resultados los acopian equipos de medición, que, a su vez pueden ser controlados. En los laboratorios virtuales, los experimentos y el control se pueden efectuar a distancia.

El control del equipo se puede efectuar de forma interactiva (por regla general, se habla de “telemanipulación”) o bien de manera asincrónica, con un procedimiento -o programa previamente definido (“teleprogramación”). En función del método escogido, puede resultar necesario que el investigador reciba información sincrónicamente.

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“Telemanipulación”

En la hipótesis de la telemanipulación, un científico da órdenes a un equipo a distancia. El equipo suele ser un aparato de medición (telescopio, cámara), un manipulador o un instrumento de sondeo. La primera modalidad consiste en poder dar órdenes de índole estratégica (desplazarse a la posición x, llenar el depósito, explosionar, etc.), encargándose muchas veces de las decisiones subalternas el propio equipo, que además impide las manipulaciones catastróficas. En este caso el canal de información (en la mayoría de los casos vídeo continuo o flujo constante de muestras) se utiliza para tener al científico que se halla a distancia al corriente de la situación del sistema y la realización del objetivo estratégico.

Internet

Ordenador de control M

M

Gráfico 2. Operador- Instrumento de Control- Equipo.

La segunda modalidad consiste en dar órdenes de índole táctica (desplazar a la derecha, verter el líquido, parar). En esta modalidad, el canal de información reviste suma importancia, habida cuenta de que se necesita una interactividad muy considerable. El carácter fundamental de la información impone que la calidad del servicio prestado por el canal de comunicación sea muy elevada en lo referente a la demora y la capacidad de procesamiento.

Internet M

M

Gráfico 3. Operador-Motor-Equipo.

El resultado del experimento –es decir, el flujo de datos obtenido- se puede recibir y almacenar en el sitio del equipo para su ulterior transferencia, o bien se puede transmitir en directo al sitio del usuario. El procedimiento que más se utiliza es el segundo cuando el canal de transmisión de la información transmite también resultados.

El aprovechamiento compartido de la aplicación se puede usar como herramienta para la “telemanipulación”. En este caso, se utilizará a distancia el programa de control del equipo informático local que realiza el experimento. El servicio de aprovechamiento compartido de la aplicación transmite el interfaz de usuario de este programa al sitio remoto y el insumo remoto es integrado por el programa. Como algunos de los sistemas de aprovechamiento compartido de aplicaciones existentes, cabe citar, WTS (Servidor Terminal de Windows, Microsoft/Citrix), Proshare y Timbuktu.

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Los interfaces de control basados en el WWW se ejecutan con un servidor WWW y el Interfaz Común de Pasarela (mecanismo CGI), o mediante la integración de un pequeño servidor WWW en el programa de control del instrumento. El interfaz de usuario se basa por consiguiente en páginas html sencillas o complejas, con determinados enlaces con el programa de control del equipo, comprendidos los parámetros.

Algunos ejemplos los tenemos en:

• Los ochos servicios de instrumentación de acceso a distancia financiados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos de América en el marco de la Colaboración para la Caracterización de Micromateriales;

http://tpm.amc.anl.gov/mmc/

• El modelo interactivo de la Universidad de Ulm (Alemania), transmite información por vídeo basado en el WWW (WebVideo);

http://rr-vs.informatik.uni-ulm.de

• El robot controlado a distancia de la Universidad de Australia Occidental con un interfaz de usuario basado en el WWW para seis grados de opción; la información la proporcionan también videocámaras Web (consúltese http://www.rearden.com), que en este caso son varias [Sayers, 1998].

http://telerobot.mech.uwa.edu.au

Teleprogramación

La teleprogramación es un método asincrónico para la manipulación de equipos en un laboratorio virtual. El científico prepara una serie de órdenes para el aparato, que luego se cargan en éste y se ejecutan. El flujo de resultados se registra y se envía de vuelta al científico para su evaluación.

En muchos casos la serie de órdenes puede consistir en un guión o programa. Se pueden utilizar la mayoría de los lenguajes de programación cuando el fabricante del equipo los admite. En la actualidad no cabe duda de que optar por Java es una buena solución, en la que medida en que el factor tiempo no sea apremiante en los programas creados. A este respecto, se deben mencionar dos problemas:

• Como todo el mundo sabe, la programación es una tarea estrechamente vinculada con errores y virus informáticos. Habida cuenta de que la labor de programación a distancia resulta especialmente tediosa debido a los plazos de ida y retorno de los datos, es muy importante efectuar una simulación local de los programas. Esa simulación contribuye a reducir el tiempo necesario para que el programa funcione y evita errores catastróficos. No obstante, las simulaciones de experimentos y equipos no son muy frecuentes. En un laboratorio virtual, son un elemento esencial de la teleprogramación.

• La descripción formal de la funcionalidad del equipo y de los parámetros controlables es una condición previa para la creación de un programa para un experimento determinado. Esta descripción se puede realizar bajo la forma de archivos de interfaz o de interfaces de programación ya conocidos (CORBA, objetos RMI, etc.). Hay que decir una vez más que no todos los fabricantes de equipo admiten estos elementos.

Estos dos problemas nos conducen a examinar la cuestión fundamental de la descripción abstracta del equipo, que ha de resolverse para simplificar los experimentos a distancia.

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Entre personas y metamáquinas

En el número de noviembre de 1998 de Communications of the ACM [More, 1998], se expuso la idea de las metamáquinas, fundada en la previsión de que los proyectos científicos van a tener que basarse cada vez más en amplios conjuntos, ya distribuidos de datos, que deberán tratarse con algoritmos de transformación en superordenadores. El acceso a los datos (biblioteca numérica) y el control de la potencia de computación deben, por consiguiente, ser elementos que formen parte de la infraestructura de comunicación de un laboratorio virtual.

En la publicación que se acaba de mencionar [More, 1998] se dan dos ejemplos de estos problemas. El primero es el del proyecto de observatorio astronómico informático, consistente en una inmensa base de datos, con múltiples longitudes de onda, que proporciona información astronómica en línea, lo que posibilita el análisis estadístico de esos datos por múltiples superordenadores diferentes. El segundo ejemplo de metamáquina –del que también se habla en esa publicación- es el de la “cartografía del cerebro”, un proyecto en el que los neurólogos deben tratar muchos giga de datos volumétricos.

El conjunto de datos se suele almacenar en inmensas bases de datos que luego se criban para seleccionar los que son pertinentes para determinadas cuestiones y, por último, se transforman y analizan mediante algoritmos sofisticados en superordenadores o redes de procesadores.

Se debe destacar que la comunicación entre personas y metamáquinas no supone necesariamente la utilización de superordenadores, sino que más bien es un tipo de comunicación que se produce siempre que se coordinan y explotan conjuntamente recursos de información, cálculo y/o equipo mediante un interfaz inteligente o una red.

Algunas técnicas relacionadas con este tipo de comunicación, que se espera que en el futuro vayan adquiriendo una importancia cada vez mayor, ya se están utilizando periódicamente en computación y redes. Ejemplos:

• computación servidor-cliente (CORBA, RMI, ODBC, JDBC, Java, etc.);

• clientes de bases de datos a distancia;

• manipulación de ordenadores a distancia, basada en Telnet, X-Windows y aprovechamiento compartido de aplicaciones (Servidor Terminal Windows, Timbuktu, Quiz);

• preparación a distancia de programas para superordenadores;

• tecnología activa, un método interesante para llevar a cabo la tarea de criba de datos mencionada anteriormente.

Se plantean problemas en los ámbitos de la coherencia y fiabilidad de la información y del tránsito (longitud de banda y demora) entre el almacenamiento de datos y los recursos de procesamiento de éstos. Cuando hay un aprovechamiento compartido de los equipos, también se manifestarán los problemas de calidad del servicio que se dan en la comunicación entre personas y equipos y que ya se han expuesto anteriormente.

Los especialistas todavía no han efectuado una taxonomía sistemática de este tipo de servicios. Por consiguiente, se necesita una investigación más profunda para explorar a fondo este ámbito y hacer recomendaciones a los arquitectos de laboratorio virtual.

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3.2 Transmisión de medios de comunicación digitales

La transmisión de medios de comunicación digitales –asincrónica en el caso de archivos, y sincrónica en el de flujos - es un ámbito en rápida mutación, sometido a una profunda competencia comercial y en el que existe una intensa investigación científica. En este documento no se puede exponer la totalidad de las repercusiones técnicas y científicas de esa transmisión, ni tampoco se puede pronosticar su futura evolución, pero sí se puede ofrecer, en cambio, una visión global de los parámetros y formatos de los medios de comunicación, así como de los imperativos de calidad de los servicios de la red para distintas aplicaciones de comunicación para los LV.

Aunque este capítulo pueda parecer muy técnico a los que no están al corriente del diseño de las herramientas de comunicación, es importante entender que las características de transmisión y los parámetros de los medios de comunicación revisten suma importancia para quien quiere crear un laboratorio virtual. Las normas de diseño de un laboratorio virtual están definidas por tres factores decisivos: los servicios deseados, los parámetros y formatos de los medios de comunicación (media), y la capacidad de las redes.

Parámetros de los media

Los parámetros de los media describen los principales requisitos que han de cumplirse desde el punto de vista de los datos transmitidos a la red. La selección de los media da como resultado una lista de las cualidades de servicio exigidas de la red. Posteriormente esta lista se tiene que cotejar con la calidad de la infraestructura disponible.

La digitalización de los media continuos (sonido, imágenes y movimiento) exige su muestreo, por separado, en el espacio y en el tiempo. La definición (resolución) del medio de comunicación digitalizado es fundamental, por supuesto, para la calidad del flujo que se ofrece a los sentidos humanos. Por otra parte, una definición (resolución) más clara aumenta el volumen de los datos a transmitir y, por consiguiente, determina la especificación de la anchura de banda del flujo de datos. Además, es muy importante para los algoritmos de procesamiento de los media que se utilizan para evaluar el flujo de los datos obtenidos de los experimentos científicos. La mayoría de los flujos de media tienen un gran volumen en cuanto se digitalizan. Para economizar en su transmisión, se comprimen.

La compresión de los flujos de media se basa en la supresión de las redundancias y en el descarte de la información “nimia”. Los mecanismos de compresión sin pérdidas (LZ-77, LZW, Huffman, Codificación Aritmética) se utilizan para transmitir datos de mediciones, archivos, textos simples o formateados y datos geométricos. Los modelos de compresión de imágenes, sonido y vídeo se suelen basar en la aceptación de unas pérdidas mínimas en los datos, con la esperanza de que los sentidos humanos (o el cerebro) no se percaten de ellas. Algunos ejemplos son MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MP-3, JPEG y la compresión de sonido GSM.

La compresión tiene a veces poca utilidad en los casos típicos en Internet de pequeña anchura de banda. En el siguiente cuadro se toma como ejemplo el caso del sonido:

calidad del sonido (modelo de compresión)

flujo de bit 500 octetos 20 msec

elevada (MP-3) 192 kbits/s 500 octetos 21 msec razonable 32 kbits/s 80 octetos 125 msec baja (GSM) 13 kbits/s 32,5 octetos 307 msec muy baja 4 kbits/s 10 octetos 1 sec

Cuadro 2. Elementos sonoros comprimidos en paquetes de Internet

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La tasa eficaz de transmisión de datos la determinan tres factores: el índice de compresión, la calidad deseada y el conocimiento que se tiene de la fuente. La palabra se puede comprimir mejor -es decir, en una proporción mayor que la música- porque el compresor sabe que está trabajando con palabras. Además, la palabra solamente necesita ser inteligible, mientras que la música debe ser indistinguible del original.

Son factores agravantes el hecho de que los modelos de compresión perfeccionados, como MP-3, logran en realidad un índice de compresión global más bajo que los modelos de menor calidad, y también el hecho de que la compresión con pérdida de calidad no se puede utilizar si se trata de objetos mediáticos que deben ser procesados en el terminal de recepción; las pérdidas influirán, por ejemplo, en el procesamiento de la imagen y en los algoritmos de mejora de ésta.

Otro problema estriba en que el paquete sea de tamaño pequeño -los canales de Internet no procesan los paquetes pequeños de manera eficaz (la carga de computación es la misma, independientemente del tamaño del paquete) y la relación carga útil/gastos no es favorable.

Compresión y demora

Los servicios (interactivos) de conversación, por ejemplo la telefonía, exigen plazos cortos de circulación. Cuando la demora entre la ida y la vuelta de la comunicación entre el emisor y el receptor es prolongada, se obstaculiza la interacción humana normal, lo que puede provocar una considerable pérdida de productividad. Las demoras no solamente se producen en la transmisión y la compresión, sino que también pueden ser el resultado de agrupar un paquete IP de tamaño razonable. En el cuadro 2 se muestran las demoras inaceptables para agrupar marcos IP a partir de códigos sonoros como GSM o CELP. Los formatos de sonidos con baja velocidad de bit solamente son útiles para servicios de distribución tales como el sistema RealAudio o algunas aplicaciones de instrumentos Mbone, como por ejemplo la enseñanza a distancia.

Aunque las bajas velocidades de bit no suelen deberse a la compresión de vídeos, la demora de la compresión provocada por algunos modelos como MPEG solamente son aceptables, una vez más, en contextos de distribución. Los aceleradores basados en el soporte físico de las computadoras mejoran la situación muy poco –suelen valerse enormemente de la formación de “colas de espera”.

Servicio media capacidad de

procesamiento recomendada

transferencia de ficheros texto 1 - 10 kilooctetos/s texto formateado 2 - 10 kilooctetos/s telefonía sonido PCM 64 kilobit/s videotelefonía sonido MPEG 64 kilobit/s Vídeo H.261 CIF 384 kilobit/s teleconferencia con n participantes

sonido MPEG doble canal participantes · 192 kilobit/s

Vídeo M-JPEG (10 cuadros/s)

participantes · 400 kilobit/s

imágenes 1 kilobit/s - 4 Megabit/s calidad TV MPEG-2 AV 4 Megabit/s HDTV 17 Megabit/s

Cuadro 3. Velocidades de circulación de datos recomendadas para ciertos sistemas de transmisión multimedios en continuo

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Media y formato de los documentos

El diseño y aplicación eficaz de los sistemas de compresión, de los diversos media, y de los sistemas de transmisión en continuo son ámbitos objeto de una intensa investigación. Los resultados de esta investigación no son, sin embargo, sorprendentes, al seguir vigente el límite de Shannon a la cantidad mínima de información necesaria para transmitir una determinada señal.

Texto –Se trata del lenguaje humano escrito en papel o en cualquier otra unidad de visualización; está compuesto de símbolos que corresponden a caracteres o a sílabas. La codificación de los símbolos depende del juego de caracteres o sílabas utilizado en una determinada lengua. Los juegos de códigos pueden variar desde el simple ASCII (para el inglés de los Estados Unidos), a ISO 8859-X (para las lenguas de caracteres romanos, eslavos, arábigos, hebreos y griegos) o a Unicode (que incluye representaciones para el chino, el coreano y el japonés). La norma RFC 822 para el correo electrónico en Internet, por ejemplo, se basa en el juego de códigos ASCII. Otros juegos de caracteres no se transmiten fácilmente con esta norma.

El texto normalmente es compacto, esto es, en relación con sus dimensiones contiene una gran cantidad de información. Además, resulta sencillo de comprimir. Mientras que los textos no comprimidos se ven relativamente poco afectados cuando en la transmisión se producen errores de bit, la perdida de paquetes los daña considerablemente.

El texto formateado incluye información sobre la presentación del texto. No debe subestimarse la importancia del formateo, es decir, de atributos tales como las negrillas, las cursivas, el tipo de fuente, el tamaño y otros elementos que contribuyen a la legibilidad del texto. La mayoría de los tratamientos de texto vienen con su propio formato de documento. El éxito comercial de Microsoft Word ha favorecido la generalización en todo el mundo de su formato de documento pese a sus deficiencias. El MIF, formato de fichero Framemaker, es otro ejemplo de aplicación que ha creado en la práctica una norma de formato de documento. Las verdaderas normas, como la X.420, no han tenido ni de cerca el mismo éxito. Entre las comunidades científicas que incorporan abundantes fórmulas en las publicaciones está muy extendido el formato LaTe, si bien su utilización se limita hoy día a los ámbitos de la física, los matemáticas y la informática teórica. Otros campos de la ciencia como la biología, la química o la ingeniería no emplean este formato.

Los mapas de pixeles suelen ser zonas rectangulares con información gráfica, imágenes y texto formateado. Existen muchos formatos y normas de compresión para este tipo de datos: sistemas sencillos como Fax G.3 (T.4), BMP y TIFF; formatos de modo mixto como Fax G.4 (T.6); y formatos avanzados como GIF, JPEG y JBIG. Muchos incluyen algoritmos de compresión con o sin introducción de pérdidas por transformación (DCT-JPEG, Wavelet y Fractals).

Los gráficos objetos son un medio importante para transmitir información conceptual. La relación entre gráficos objetos y gráficos de mapas de bits es comparable a la existente entre el texto y el discurso. Los gráficos de pixeles tienen un nivel de redundancia muy superior a la de los gráficos objetos. Además, los algoritmos de compresión no detectan ni suprimen fácilmente esta redundancia.

Hoy día, los formatos de los gráficos objetos vienen determinados muchas veces por el sistema de gráficos del ordenador que se usa, como X-Window, Windows-Metafile o QuickDraw-Pict. Estos formatos, bien se transmiten como flujos de comandos de dibujo, o se almacenan en ficheros para su transmisión de modo asincrónico. Otras normas son IGES, VRML y muchas más.

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La calidad de servicio requerida para la transmisión de gráficos suele ser superior a la que se precisa para la transmisión de texto y comparable a la de transmisión de documentos formateados: una velocidad media de circulación de datos (64 kbit/s) y ningún error.

Los datos de los textos y gráficos vectoriales se comprimen antes de la conexión con la línea, normalmente mediante dispositivos de compresión y archivado. Los programas como StuffIt almacenan múltiples ficheros en un solo documento y utilizan diversos algoritmos de compresión (LZW, LZ-77, ArithCoders y Huffman) para comprimirlos. Suelen analizar los datos y aplicarles el código que produzca mejores resultados con ellos. Algunos pueden incluso combinar diversos sistemas de comprensión a fin de que ésta sea óptima.

Los sistemas de compresión de audio han alcanzado altos índices de compresión para determinados tipos de sonido, teniendo en cuenta que el aparato auditivo humano puede detectar elementos de sonido muy pequeños y es muy susceptible de cometer errores. En el cuadro 4 se exponen normas y velocidades típicas de transmisión de datos.

Nombre Tipo de sonido Velocidad [kbit/s] Calidad

ADPCM Voz 16,32 aceptable

GSM Voz 7,13 baja

CELP Voz 2.4,4 muy baja

MP-3 Música 128,192 excelente

Cuadro 4. Compresión de audio

El vídeo puede comprimirse, resultando unas relaciones tan sorprendentemente elevadas como 1:100, y todavía resulta muy útil para muchos fines. La calidad del vídeo viene determinada por dos factores: la resolución espacial (número de pixeles horizontal y verticalmente) y la resolución temporal (tramas). Por ejemplo, la televisión posee una resolución de 720 * 486 pixeles y 30 tramas/segundo.

Para comprimir las distintas tramas de vídeo se utilizan técnicas sencillas, basadas en mapas de pixeles. Se puede disminuir la resolución (los pixeles y la velocidad de las tramas) para responder a la necesidad de velocidad o al tamaño de los datos. La compresión más avanzada y eficaz es la fundamentada en correlaciones temporales entre las tramas. No obstante, todos los sistemas normalizados de compresión de vídeo que explotan la redundancia temporal no son escalables (modulables) en la red (filtrado de la red); las tramas no pueden descargarse en la red sin que se vea gravemente dañada la transmisión. Otra característica de la compresión temporal es su gran susceptibilidad a los errores.

Aunque la aplicación de JPEG a las transmisiones en continuo de vídeo nunca se ha normalizado formalmente, Motion-JPEG se utiliza ampliamente para transmitir vídeo a través de Internet. Los índices de compresión no son extraordinarios (20:1), y la transmisión resultante es escalable y resistente a los errores. Otro formato que se utiliza corrientemente es GIF en transmisión en continuo, que permite la actualización de las zonas de imágenes. Buen ejemplo de ello son los anuncios a base de imágenes animadas que figuran en casi todas las páginas Web.

Los esquemas más modernos de compresión de vídeo son MPEG-1, MPEG-2 y MPEG-4, que utilizan JPEG y explotan la redundancia temporal para lograr una compresión cuyo índice fluctúa entre 1:30 y 1:200 con una calidad que es buena o al menos aceptable. El parámetro H.261 de la UIT y sus variantes son algo menos eficaces.

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Los documentos compuestos son, ante todo, formatos de archivo y transmisión, que combinan varios tipos de medios: Word, Framemaker, ADO (Arquitectura de documentos de oficina), MHEG o Fax G.4 (T.6).

Los programas informáticos se pueden considerar un tipo especial de documento, siendo los lenguajes de programación el formato correspondiente. A lo largo del tiempo se han elaborado numerosos lenguajes de programación buenos y útiles, muchos de los cuales están especializados en un tipo de problemas. Los lenguajes universales como ANSI-C, C++ y Java parecen ser los más útiles para los laboratorios virtuales, aunque los lenguajes de control de procesos podrían ser interesantes para la teleprogramación de persona a equipo. Sin embargo, el principal problema en este campo radica en las interfaces y las Interfaces de los Programas de Aplicación (API) que se pueden utilizar: ¿tiene el sistema objetivo el mismo conjunto (funcionalidad y versiones) de bibliotecas de vinculación dinámica que la fuente? De no ser así, se deberá incrementar el volumen de datos o el esfuerzo de los usuarios si se quiere lograr la interoperabilidad.

3.3 Problema esencial de los instrumentos de comunicación sincrónica: la calidad de servicio

La calidad de servicio es un conjunto de parámetros de rendimiento de un servicio, en particular los de transmisión de datos. Los parámetros más generalizados son:

• Cantidad total de datos (paquetes, bits) transmitidos por unidad de tiempo (paquetes/ segundos)

• Plazo; el tiempo que media entre la entrada de un paquete en la red y su entrega (segundos)

• Variaciones del plazo

• Probabilidad de errores (paquetes perdidos, errores en los bit)

• Probabilidad de detección de errores (eficacia de las adiciones de controles)

• Medidas de corrección de errores (retransmisión, envío de correcciones de errores)

• Topología (unicast, anycast, multicast, broadcast)

• Disponibilidad (probabilidad de una buena conexión)

Una red dada siempre puede conseguir algunos valores de estos parámetros (calidad garantizada del servicio), lograr un promedio en un tiempo dado (media estadística de la calidad del servicio), o bien procurar sencillamente mantener los valores (calidad del servicio de máximo empeño). Por ejemplo, el sistema telefónico ISDN ofrece una calidad garantizada de servicio en lo que respecta a la tasa de transmisión de datos, pero no en los demás campos.

tamaño vídeo realidad virtual

imagen audio animación palabras aplicación de

datos compartidos medios comprimidos

medios gráficos texto comandos de control

Sensibilidad al error

Figura 4. Magnitud del flujo de medios y tolerancia de errores

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Las conexiones de Internet de uso corriente se basan en la actualidad en el paradigma de calidad del servicio de máximo empeño. En realidad, es completamente impredecible la calidad de servicio de Internet. Aunque mediante actividades de investigación y desarrollo se esté procurando dar a Internet (IntServ, DiffServ) una verdadera calidad de servicio, la fiabilidad de Internet se funda hoy en un hiperdimensionamiento del sistema (enlaces y enrutadores).

Se han producido enormes mejoras en la anchura de banda de Internet y se seguirá avanzando en el futuro inmediato. Sin embargo:

No podrá aumentar el rendimiento de Internet para el usuario individual mientras el aumento del número de usuarios siga siendo superior al 10%.

3.4 Panorama de las herramientas

A continuación se examinan los servicios y sus requisitos de infraestructura, como ordenadores, calidad de servicio de las redes y formato de los documentos. Sólo revisaremos las herramientas persona a persona, porque hay una gran oferta estable. Si no se reseñan las herramientas utilizadas en otros campos (persona a equipo, experimental, persona a metamáquina), es porque en la actualidad no hay una gama de herramientas de este tipo suficientemente conocidas.

Correo electrónico

Se denomina correo electrónico al intercambio de documentos en soporte electrónico, sean textos o multimedia. Para ello se suele utilizar un sistema múltiple de servidores que almacenan o transmiten mensajes a otros servidores. Los mensajes son elaborados y leídos por las personas en un ordenador.

Como ejemplos de servicios de correo electrónico cabe citar:

• El correo electrónico basado en los parámetros RFC 821 (protocolo SMTP), RFC 822 (sintaxis y formato) y RFC 1341 Extensiones Polivalentes de Correo por Internet (MIME);

• X.400 basado en el formato de documentos X.420.

Como los servidores y los sistemas terminales son muy sencillos, bastan unos ordenadores de bajo rendimiento. Las exigencias de calidad de servicio son muy moderadas. Poca anchura de banda y una transmisión de fiabilidad razonable.

Desafortunadamente los formatos ordinarios para correo electrónico o no son satisfactorios (RFC822+MIME) o no se ha generalizado su utilización (ODA, etc.). Por lo general, los usuarios adjuntan documentos al correo, creando así graves problemas de compatibilidad.

Protocolo de transferencia de ficheros - ftp

La transferencia de ficheros, a saber, la transmisión, controlada por el cliente, de ficheros de cualquier tipo (desconocidos para el protocolo, exceptuada la distinción entre texto y ficheros binarios), se utiliza para intercambiar datos entre usuarios. Los datos se producen y se presentan luego con aplicaciones específicas, que no son parte del servicio. Cabe citar, como ejemplo, la transferencia ftp de ficheros de Internet o los sistemas distribuidos de ficheros (nfs, Appleshare, Novell, etc.) que suelen presentarse asociados con el sistema operativo.

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Los requisitos que deben cumplir los ordenadores de los servidores varían según el número y tamaño de los documentos almacenados y según los usuarios del servicio. Los requisitos que debe cumplir el ordenador del cliente están determinados por las aplicaciones con que se trabaja con los ficheros.

Los requisitos de calidad del servicio se centran en una transmisión muy fiable, sin errores de bit, y con una anchura de banda razonable. En un entorno con poca anchura de banda, en el que diversos usuarios necesitan acceso a los mismos ficheros, se puede utilizar un mecanismo de almacenamiento oculto o de prerrecuperación, basado en servidores espejo.

WWW

La World Wide Web es un sistema general de hipertexto. Los servidores almacenan documentos unidos por los llamados hiperenlaces, que facilitan su recuperación y la navegación de uno a otro. El mecanismo de hiperenlaces también permite transmitir contenidos multimedia (por ejemplo, imágenes). Programas como Netscape o Internet Explorer ayudan al usuario a navegar en la web y visualizar documentos con distintos contenidos multimedia.

Los requisitos que deben cumplir los ordenadores de los servidores varían según el número y tamaño de las páginas Web almacenadas y según los usuarios del servicio. El explorador del ordenador del cliente establece el nivel de exigencia de memoria y velocidad de ejecución, en particular si en las páginas figuran Java applets.

La Web utiliza una amplia variedad de formatos de datos: formatos sencillos, como text, html o GIF, pero además esquemas sofisticados de compresión de vídeo (Real Networks, QuickTime).

Trabajo en colaboración con ayuda de ordenador (CSCW)

Este procedimiento tiene por objeto coordinar la labor de muchas personas sobre un objeto, como un documento o un proceso. Entra en este campo la gestión de flujos de trabajo o de colecciones de ficheros relacionados con un objeto o manifestación. Los nuevos sistemas tienen una presentación basada en la Web.

El fundamento de los sistemas genéricos (horizontales) CSCW, como BSCW, es básicamente un servidor de ficheros. El sistema añade luego ayudas a la colaboración: gestión del acceso, control de revisión, proceso de comentarios, archivado, etc. Los sistemas verticales CSCW son específicos para cada aplicación. Por lo general configuran un proceso comercial o administrativo, por ejemplo, el diseño de un sujetapapeles o la respuesta a la queja de un cliente. Como los instrumentos verticales CSCW suelen ser programas hechos especialmente para un cliente o muy adaptados para satisfacer sus necesidades, por lo general son muy costosos. Por lo tanto, los laboratorios virtuales a que se hace referencia en el presente informe deberán preparar sus propias herramientas verticales CSCW.

Las herramientas genéricas CSCW, como BSCW, requieren una calidad mediana de servicio, básicamente la anchura combinada de banda y los requisitos de interactividad del protocolo de transferencia de ficheros (ftp) y la WWW. Los sistemas terminales deben ser algo más potentes que el ftp y los servidores de la WWW combinados.

La autoría conjunta de documentos es una forma especial de CSCW, vale decir, la edición asincrónica de documentos, como las publicaciones hechas por varios autores. Las herramientas agregan una semántica transaccional a la gestión de ficheros basada en los derechos de transposición y acceso.

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Otro subconjunto de instrumentos CSCW está compuesto por los instrumentos generalizados de gestión de proyectos, como calendarios, planificación de la fecha de entrega y supervisión de las etapas fundamentales. Esos instrumentos son, por lo general, aplicaciones personalizadas con formatos de datos y características de distribución muy específicos. Los parámetros empleados en este campo son CORBA, DCE, RMI, COM/DCOM y RPCs.

Entre los requisitos de calidad de servicio tanto para la autoría conjunta como para la gestión de proyectos figuran la fiabilidad en la entrega de mensajes, la topología “multicast”o “broadcast” y una semántica específica de entrega, que son facilitadas por programas informáticos complementarios. Pueden ser muy exigentes con respecto a las demoras que imponga la red, para ofrecer una interactividad razonable.

Charla

Este antepasado de las herramientas de comunicación en tiempo real a través de Internet es una conversación sincrónica basada en texto. Los primeros formatos de conversación eran Telex o UNIX. Se trata básicamente del equivalente en texto de una llamada telefónica. La conversación es hoy muy popular entre los jóvenes. En la actualidad existen Internet Relay Chat (IRC), ICQ (Internet community and chat service) y otros muchos servidores de este tipo que se pueden incluir en un sitio Web.

Los requisitos del sistema terminal varían según la plataforma utilizada. Los programas especiales de charla no son exigentes; las charlas basadas en navegadores que utilizan el lenguaje Java dependen más de la velocidad del ordenador. Los requisitos de calidad de servicio de la red también son sencillos: es suficiente una anchura de banda pequeña, pero también la demora debe ser razonablemente reducida (>500 msecs) para garantizar la interactividad.

Tablero o pizarrón

Gracias a estas aplicaciones se puede intercambiar en un tablero información visual, como texto y dibujos (o fórmulas, como mapas de pixeles). El paradigma es el de un profesor y sus estudiantes utilizando el tablero del aula. El intercambio de información se basa por lo general en operaciones de dibujo o mapas de bits. Otro importante componente de ese servicio es el telepuntero. Si bien a primera vista estos instrumentos parecen fáciles de programar, en realidad es complicado aplicarlos de manera que sean útiles y fáciles manejar. Valga como ejemplo el tablero Mbone (véase más adelante) y algunos componentes incorporados en herramientas de videoconferencia.

Tanto la charla como el tablero son muy genéricos. En efecto, intercambian textos y gráficos sencillos (mapas de pixeles y dibujos simples, como líneas, círculos, rectángulos y algunos más). No suelen tener cabida símbolos más complejos y orientados a aplicaciones. No están muy generalizados los tableros ni las charlas con capacidad para transmitir símbolos científicos que permitan la colaboración entre físicos, matemáticos, ingenieros, estudiantes, etc. En un laboratorio virtual, desempeñarán una función importante los tipos de herramientas que permiten compartir ecuaciones, fórmulas, símbolos químicos, etc. En el Centro Internacional de Física Teórica Abduz Salam (ICTP) (Trieste, Italia) se está elaborando un prototipo de “Scientific Talk”1 de plataforma múltiple. Se trata de un ejemplo de charla/tablero “vertical” para los círculos de ciencias naturales, destinado a ayudar a los investigadores a trabajar con colegas distantes sobre material científico “inconcluso”.

1 Consúltese: canessae@ictp.trieste.it.

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Telefonía por Internet

Esta variación del servicio clásico de teléfono se basa en la compresión y transmisión de la voz en paquetes. Si bien existen muchos prototipos, no son muy útiles. En el brillante futuro que los analistas predicen para la telefonía por Internet probablemente se utilizarán redes construidas especialmente y basadas en la tecnología de Internet (conmutación de paquetes, preprogramada, RSVP). Esas redes estarán considerablemente hiperdimensionadas a fin de garantizar una calidad adecuada del servicio y serán administradas cuidadosamente por los operadores. Habrá una tarifas similares a las del actual servicio de telefonía. Las únicas rebajas de precios que obtendrán los usuarios se deberán a la mayor competencia y a los menores costos para el operador.

El Internet de acceso público y general también contará con telefonía por Internet. Sin embargo, es impredecible su calidad de servicio debido a que sólo existe un compromiso del máximo empeño en este sector de Internet. Entre los problemas que cabe mencionar figuran frecuentes pausas debido a la pérdida de paquetes, alteraciones y demoras considerables en la transmisión de ida y vuelta (algunos segundos). No se debe contar en un futuro próximo con telefonía gratis de una calidad de servicio ISDN. En el siguiente epígrafe se ofrecen algunos ejemplos.

Videoconferencia

La videoconferencia a través del Internet público presenta problemas similares a los de la telefonía por Internet, ya que la parte audio se basa en los mismos instrumentos. Si bien los requisitos para la transmisión de imágenes son mayores que para las transmisiones de sonido únicamente, los problemas de calidad de servicio, como las interrupciones o alteraciones de la imagen, perturban mucho menos al usuario que los problemas similares en la transmisión de audio en continuo. Por lo tanto, el componente vídeo puede ser útil como flujo continuo de un medio de comunicación añadido a la telefonía a través de la Red Pública de Teléfonos Conectados (PSTN). Valgan como ejemplo Intel Proshare, PictureTel, Netscape Conferencing, Microsoft NetMeeting, CUSeeMe, VocalTec y muchos otros. La mayoría de estas herramientas incluyen otras funciones, como tableros.

Instrumentos Mbone

Esta colección de programas de distribución de medios de comunicación en tiempo real se adapta sobre todo a las relaciones productor-consumidor. En una sesión típica multicast, unas pocas fuentes generan vídeo, audio y gráficos en tablero que son luego visionados por muchos consumidores en una zona geográfica determinada o incluso en todo el mundo. Entre estos instrumentos o herramientas cabe citar: vat (vídeo y audio), rat (“robust audio tool”), nv (vídeo en red), vic (videoconferencias), wb (tablero blanco), ivs (audio y vídeo de Inria), nte (editor de texto en red), sdr (directorio de sesiones) y otros instrumentos, como grabadoras de sesiones.

Sin embargo, el componente más importante de este sistema es el propio Mbone, o sea, la red Multicast Backbone, que es una subred de Internet compuesta de enrutadores multicast especiales y túneles de transmisión entre ellos. Cabe señalar que la red Mbone y la infraestructura pertinente requieren mucho trabajo de mantenimiento. Un buen ejemplo es una teleconferencia científica, en la que de cinco a diez especialistas de UNIX han de trabajar frenéticamente más de una hora antes de la reunión propiamente dicha y durante toda ella a fin de hacer posible la sesión Mbone. En términos de calidad de servicio, se aplican todas las normas de audio y vídeo: banda ancha, poca demora y una posible configuración para recuperar errores.

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Aplicaciones compartidas

La utilización distante de ordenadores en una red es un viejo concepto de la informática. La aplicación que se va a compartir se ejecuta generalmente en la computadora anfitriona. El servicio encargado de compartir las aplicaciones intercepta todo el producto en pantalla de ese programa y lo transmite (a saber, la interfaz del usuario) al sitio remoto. A continuación se incorpora al programa el insumo remoto. Así, se puede utilizar el programa desde un sitio distante. Sin embargo, los sistemas para utilizar programas de otra computadora del mismo o de diferente tipo ya no funcionan solamente en el modo “terminales a anfitrión”. Compartir aplicaciones puede ser muy útil en una videoconferencia, para trabajar desde el hogar en un entorno de oficina, controlar a distancia equipos de laboratorio y en muchas otras situaciones. Entre los sistemas para compartir aplicaciones figuran WTS (Windows Terminal Server, Microsoft/Citrix), Proshare y Timbuktu, todos los cuales requieren una buena calidad de servicio de la red (información transmitida, demora y captación de errores) para asegurar su funcionalidad e interactividad.

Presencia virtual

Una forma relativamente nueva de comunicación basada en la WWW se centra en la noción de proximidad virtual. Se trata de añadir a la navegación en la WWW modelos típicos de la interacción humana. Los servicios de presencia virtual permiten a los usuarios de la Web verse unos a otros mientras están presentes en una página Web o en una página enlazada. Así pueden empezar una comunicación sincrónica, como charla, telefonía y teleconferencia (véase más arriba). La proximidad de los usuarios se mide con parámetros como el tiempo, la distancia de la vinculación, la similitud de los documentos, etc.

Un servicio de este tipo es CoBrow, que utiliza un modelo servidor-cliente, en el que el servidor normalmente está localizado en el servidor Web. El componente cliente puede ser un Java-applet, un programa standalone o una página de interfaz de usuario basada en html. Los requisitos de calidad de servicio son menores que los de la navegación en la WWW, sin tener en cuenta, sin embargo, la comunicación sincrónica una vez iniciada.

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4. MODELOS, EJEMPLOS Y FORMACIÓN

En los dos últimos decenios, la magnitud y complejidad cada vez mayores de los experimentos de física han obligado a los gobiernos a concentrar los recursos en muy pocos servicios de investigación aunque de grandes dimensiones. Para referirse a estos servicios junto con sus programas experimentales, se ha acuñado el término "megaciencia". Al mismo tiempo, ha aumentado enormemente el número de científicos que forman los equipos que trabajan por un objetivo común, así como el número de instituciones interesadas en una colaboración específica. Esta tendencia es observable tanto en la física de partículas elementales, como en la física nuclear, la astronomía o la física de la materia condensada.

Mientras que los experimentos se realizan en la infraestructura principal, donde además se obtienen los datos, los análisis suelen llevarse a cabo en las instituciones de donde proceden los científicos participantes. Esto ha llevado al establecimiento de importantes "grupos de usuarios” en las universidades y laboratorios nacionales que para sus experimentos utilizan estructuras distantes. Esos grupos de usuarios se forman, por ejemplo, en torno a equipos de colaboradores que diseñan y construyen detectores de gran magnitud, albergados en grandes aceleradores que producen haces selectos de partículas para realizar un experimento. Un proyecto de diseño, construcción e instalación de detectores puede costar centenares de millones de dólares y tomar entre cinco y diez años desde el concepto inicial hasta la obtención de los primeros datos.

Esta misma tendencia se está manifestando cada vez más en otros campos de la ciencia. Así, las ciencias biológicas están adoptando instrumentos de análisis basados en aceleradores (por ejemplo, fuentes de luz de rayos X de sincrotrón, controladas mediante redes digitales) y para la investigación y terapia del cáncer (por ejemplo, haces de neutrones, protones, piones, rayos de iones pesados). Asimismo, los arqueólogos utilizan grandes instalaciones centralizadas para realizar experimentos químicos y físicos detallados con muestras, para estudiar su composición y datación.

En telemedicina, los equipos de expertos de varios centros estudian los resultados de análisis y hacen diagnósticos de pacientes que se encuentran en otros lugares, con la asistencia del médico de la localidad. Los equipos de investigación médica comparten cada vez más los datos y realizan estudios utilizando esos mismos instrumentos interconectados.

Para que esos proyectos tengan éxito y sean rentables se precisa una estrecha coordinación y una buena utilización de los recursos. Los gastos de viaje, en particular si se trata de viajes internacionales, pueden representar un costo importante y los equipos procuran minimizar esos gastos. Como esos científicos suelen ser especialistas en el uso de computadoras y de las comunicaciones numéricas, se sirven intensamente de estos nuevos instrumentos e incluso abren nuevas vías de utilización. No es sorprendente que la World Wide Web (WWW) surgiera de los esfuerzos de los físicos por reducir los gastos de viaje y de comunicaciones, facilitando al mismo tiempo la creación de una amplia red de analistas de datos que participan en estos proyectos megacientíficos.

Si bien estos ejemplos son prototipos útiles de laboratorios virtuales que funcionan adecuadamente, tal vez no sirvan de paradigma de un laboratorio virtual, accesible para los investigadores de los países en desarrollo, por dos motivos interrelacionados: suelen exigir unas sumas importantes de fondos, que sólo pueden obtenerse de países desarrollados, y suelen limitar la participación a los países que pueden facilitar un apoyo financiero significativo. Existen casos excepcionales en los que las instituciones participantes de países en desarrollo contribuyen en especie, sea con materiales especiales costosos (hierro para imanes, vidrio con plomo para detectores, boro, etc.), sea con importantes aportaciones de personal, que ofrece sus servicios para elaborar modelos y analizar datos.

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4.1 Fundamentos administrativos de los laboratorios virtuales

Como los laboratorios virtuales están concebidos para impulsar y complementar los "laboratorios reales", se deben examinar cuidadosamente los distintos modelos de organización que puede revestir la colaboración de los laboratorios reales para concebir el apoyo para los laboratorios virtuales.

En los Estados Unidos se puede formar un consorcio de instituciones de investigación para abordar investigaciones en gran escala y desempeñar funciones de asesoramiento, por lo general al servicio de un importante organismo oficial, como el Organismo de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID). Se crea una oficina central del consorcio con un capital inicial que aportan las instituciones miembros. El consorcio participa luego en las licitaciones de grandes contratos públicos y subdivide la labor entre las instituciones participantes. El Midwestern University Consortium for International Agriculture (MUCIA), ejemplo de este modelo, está especializado en la obtención de contratos de gran escala de investigaciones agropecuarias y mejoramiento de infraestructuras en los países en desarrollo.

Se han constituido otros consorcios para administrar grandes infraestructuras nacionales por encargo del Departamento de Energía y la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. También en este caso se establece una oficina central de coordinación que consigue la autonomía mediante los contratos que obtiene del organismo de apoyo. La mayoría de los laboratorios nacionales de los Estados Unidos funciona de este modo, vale decir, que los administra el consorcio titular del contrato. Otro rasgo característico de este modelo es que el personal del laboratorio nacional está empleado por el consorcio y no por el Estado, lo cual brinda al organismo de financiación una posibilidad suplementaria de poner término a la actividad de esos laboratorios, enteramente o en parte, con poco tiempo de preaviso, conforme cambien las prioridades de la financiación oficial. Los consorcios pueden obtener contratos oficiales que varían entre varios centenares y millares de millones de dólares por año.

Otro modelo generalizado entre los grandes organismos oficiales de los Estados Unidos es el de contratista-subcontratista. El primer contratista, por lo general del sector privado, desempeña las funciones administrativas esenciales y negocia subcontratos con subcontratistas que facilitan personal y servicios. Este es el modelo que utilizan, por ejemplo, uno de los laboratorios nacionales del Ministerio de Energía, el Organismo de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y la Agencia de Información de los Estados Unidos (USIA). Se prefiere este modelo principalmente por dos razones: 1) la flexibilidad para contratar o despedir personal, según los imperativos del proyecto y los fondos disponibles; y 2) la reducción del peso burocrático ya que se reduce el número de contratos públicos y, en cambio, los contratistas tienen más subcontratistas. La entidad privada es objeto de un proceso exhaustivo de examen y certificación al cabo del cual puede obtener y mantener la condición de contratista habilitado por el Estado. En comparación con el contratista, los subcontratistas tienen muchos menos trámites que hacer.

En este modelo los subcontratistas dependen directamente del contratista y por su conducto hacen entrega de los productos al Estado. Este modelo es más bien de tipo vertical o radial, por contraposición al laboratorio virtual con sus relaciones de colaboración dinámica. La "distribución de los resultados" prevalece sobre el esfuerzo de colaboración, que supone un alto grado de interactividad y procesos iterativos de descubrimiento.

Un tercer modelo de interés es el del centro internacional de investigación, representado por los siguientes ejemplos en el campo de la física:

• Centro Internacional de Física Teórica (CIFT), Trieste (Italia)

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• Centro de Física Teórica, Santa Bárbara, California (Estados Unidos)

• Centro Nacional de Física Nuclear, Seattle, Washington (Estados Unidos)

• Centro Internacional de Teoría (CIT), Trento (Italia)

En estos centros equipos de expertos de todo el mundo se reúnen durante determinado periodo de tiempo, por lo general de tres meses a un año, para abordar temas de investigación de vanguardia. Se suele escoger un tema, situado las más de las veces en la interfaz de dos subáreas de la física se designa a un grupo de 20 a 40 expertos y se los invita a acudir al Centro durante determinado periodo. El propio centro facilita parte de los fondos necesarios para la estancia.

Estos centros cuentan además con personal permanente que constituye el núcleo de algunos de sus programas y se recurre asimismo a especialistas externos para organizar programas. En el contexto de un laboratorio virtual se podría prestar apoyo a los equipos constituidos durante los periodos iniciales intensivos que hayan pasado en un lugar para proseguir la colaboración mediante las modalidades que ofrece la tecnología digital. Se podrían realizar actividades especiales de formación que preparen a los miembros de los equipo para que continúen esa fructuosa colaboración después de su retorno a sus instituciones de origen.

En otros campos también existen centros internacionales de investigación con una orientación general similar, como, por ejemplo, la red de centros internacionales de investigaciones agropecuarias, que funcionan bajo la égida del Grupo Consultivo sobre Investigaciones Agrícolas Internacionales (GCIAI).

Cualquiera que sea el modelo administrativo que se escoja, la coordinación y gestión de un laboratorio virtual, y tal vez también la recaudación de fondos requieren ciertas funciones administrativas esenciales. Por ejemplo, el patrocinador de un proyecto que requiera una modalidad de laboratorio virtual puede desear trabajar con un contratista principal, debido a las limitaciones prácticas de personal (número o competencia). Por otra parte, para contar con un laboratorio virtual sólido y dinámico, podría resultar conveniente que la oficina central de coordinación rotara por periodos fijos entre las instituciones participantes.

En un futuro próximo, dado que las tecnologías que sustentan las actividades de los laboratorios virtuales evolucionan con rapidez, éstos precisarán de un considerable apoyo en términos de infraestructuras por parte de los laboratorios reales, para constituirse, definir protocolos técnicos y de personal, formar a los participantes en los laboratorios virtuales y tratar muchas de las cuestiones relativas a políticas, como las que se presentan en el Capítulo 7 de este informe.

Dado que los laboratorios virtuales tienen una duración determinada, es sensato que no tengan personal permanente de investigación, sino que, en cambio, esté contratado por conducto de un laboratorio real y asignado al laboratorio virtual en comisión de servicios o bien mediante otro acuerdo de traspaso total o parcial.

Por lo general, los resultados esperados de los laboratorios virtuales son las publicaciones que deben producir en virtud de sus obligaciones contractuales. Los laboratorios virtuales podrían trabajar con una “cadena de mando” o “estructura jerárquica” bien definida para:

• determinar el contenido y el calendario para la difusión, por los laboratorios, de información en actas de conferencias; y

• seleccionar a los autores de las publicaciones de los laboratorios.

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En un modelo de cadena de mando de este tipo, un grupo central de coordinación, presidido en general por el investigador principal, titular de un contrato con una entidad financiera principal, fija las pautas generales sobre la forma en que se dará a conocer al público la información sobre el proyecto. Entre esas pautas figurarán las relativas a la producción y difusión de los proyectos de documentos (artículos, comunicados de prensa, informes, etc.), la obtención de un consenso, la revisión previa a la presentación y publicación, la designación de la autoría, etc.

Por ser el grupo central de coordinación un órgano representativo, en el proceso de definición de las normas estarán representados todos los participantes en el laboratorio virtual. De ordinario todos los centros que participan en un laboratorio virtual estarán representados en el grupo central por uno de sus directivos. El presidente dirige los debates y el grupo central de coordinación trata de llegar a un consenso. El grupo puede decidir, por ejemplo, que va a revisar todos los documentos que se van a publicar, como, publicaciones científicas o técnicas, comunicados de prensa, informes, etc., o que los proyectos de documentos sean completados por equipos del laboratorio virtual, designados por el grupo o el presidente en nombre de éste. Podrá decidir asimismo a quiénes se atribuirá la autoría de la publicación de que se trate.

Por ejemplo, en los grandes experimentos de física de partículas que se realizan en centros importantes suelen participar entre 10 y 20 instituciones, o más. Esa colaboración se puede considerar un ejemplo de vanguardia de laboratorio virtual. Como un experimento puede dar lugar a proyectos de tesis doctorales, entre 5 y 25, y a un número muy superior de artículos en revistas, la coordinación central es muy importante para evitar la repetición de tareas y lograr que la colaboración tenga la mayor productividad posible. Como las publicaciones son uno de los principales productos de esa colaboración, el proceso conducente a la presentación de una publicación o a la exposición de las conclusiones en una conferencia está sujeto a reglas muy precisas. La decisión final incumbe al portavoz del experimento (que actúa como el presidente en el modelo presentado más arriba).

Es interesante señalar que en estos experimentos de la física de partículas los datos se recogen en grandes cantidades en el principal centro experimental. Suelen realizar los análisis distintos equipos que buscan fenómenos específicos y están encargados de preparar los proyectos de publicaciones. Como todos los colaboradores participan en el proceso de revisión de los documentos destinados a la publicación, todos los participantes son autores, de resultas de lo cual algunos artículos publicados en los últimos años tienen más de 500 autores. Amén de dar lugar a largas listas de publicaciones de los miembros de los equipos, estas actividades a gran escala pueden entrañar delicadas cuestiones en cuanto a la atribución de los artículos y los criterios de evaluación cuando se trata de participantes jóvenes, sujetos a decisiones sobre la titularización o los ascensos.

4.2 Algunos ejemplos de laboratorios virtuales

Whole Earth Telescope (WET)

Es éste un laboratorio virtual que viene funcionando desde hace unos diez años y ha dado origen a quince tesis doctorales. Están interconectados unos 20 telescopios, muchos de ellos en países en desarrollo, para coordinar las observaciones de estrellas variables, establecer vínculos entre los conjuntos de datos, compartir los análisis y redactar publicaciones conjuntas. Hace poco la revista Science destacó en sus páginas al Telescopio WET, que además ha sido tema de artículos de la prensa destinada al público en general (véase la Bibliografía).

El WET organiza dos “sesiones” por año, cada una de las cuales dura unas dos semanas. En cada sesión todos los telescopios participantes miden la luz emitida por una estrella determinada en función del tiempo. Combinados, los telescopios recogen durante varios días una secuencia

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cronológica ininterrumpida de emisiones luminosas variables de las estrellas. Ese conjunto de datos ininterrumpido se somete al análisis de Fourier para obtener los modos de oscilación y luego, a través de unos modelos informáticos, el equipo de científicos puede aplicar la “sismología estelar” para determinar la composición interna de la estrella.

La coordinación central del WET había estado a cargo de la Universidad de Texas, pero en 1998 se trasladó al Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP). El presupuesto anual es modesto (200.000 dólares), sin contar las contribuciones de las instituciones de donde proceden los participantes en el laboratorio virtual.

El WET celebra por lo menos una reunión anual que congrega de 40 a 60 participantes para que debatan los resultados, resuelvan las dificultades y busquen nuevos objetivos de investigación.

El WET utiliza cada vez más programas informáticos de trabajo en grupo para analizar en tiempo real los datos acopiados en sitios distantes, con objeto de determinar si se han alcanzando los objetivos científicos para una estrella dada. Las evaluaciones en tiempo real brindan la posibilidad de cambiar de estrella “objetivo” para aprovechar lo mejor posible el tiempo de observación previsto en toda la red de telescopios.

El Director y el Subdirector del WET se encuentran en el IITAP (Universidad del Estado de Iowa). Las decisiones científicas y políticas más importantes son aprobadas por un Consejo de Sabios. Las infraestructuras de apoyo del WET (informática y telecomunicaciones) son facilitadas por el IITAP. El WET ha contado con una financiación continua de la Fundación Nacional Estadounidense de Ciencias y, más recientemente, de la UNESCO por conducto del IITAP.

El WET demuestra que la ciencia en gran escala no supone necesariamente enormes presupuestos. El archivo y la explotación de datos, y los programas informáticos normalizados accesibles por Internet son campos que en la actualidad evolucionan rápidamente. Está en planes un mejoramiento importante (WET-II) con un nuevo tipo de detector de fotones. WET-II comprende la concepción, fabricación y experimentación compartida de detectores, cada uno de los cuales costará cerca de 50.000 dólares. Está previsto fabricar entre 10 y 20 detectores con objeto de incrementar considerablemente el número de estrellas variables que se pueden observar. WET-II ampliará los límites del laboratorio virtual en muchas direcciones, sobre todo porque en todas sus fases supone la participación crítica de científicos y técnicos de países en desarrollo.

Space Physics and Aeronomy Research Collaboratory (Investigación en colaboración sobre física espacial y aeronomía) (SPARC)

SPARC reúne a investigadores de todo el mundo, especialistas en física de la atmósfera superior y el espacio, a los que facilita un conjunto de instrumentos de colaboración en línea y un lugar de trabajo donde se combinan instrumentos y modelos científicos. La entidad es en sí misma un tema de estudio asistido por computadora y realizado por científicos conductistas que están elaborando y refinando los instrumentos y estructuras organizativas que convertirán en algo ordinario la investigación compartida en tiempo real y en línea. SPARC se especializa en la elaboración de programas informáticos destinados a grupos separados que trabajan en colaboración y disponen de comunicaciones con una anchura de banda muy limitada.

Argonne National Laboratory – Laboratorio de microcaracterización

Gracias a un programa del Ministerio de Energía de Estados Unidos, denominado DOE2000, un consorcio de instituciones (Argonne Lab, Lawrence Berkely Lab, Oak Ridge Lab, la Universidad de Illinois y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología) ha establecido una entidad de colaboración

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destinada a caracterizar materiales. Para la Materials MicroCharacterization Collaboratory los científicos son usuarios de un laboratorio electrónico interactivo. El proyecto está creando un entorno electrónico virtual dotado de una capacidad de investigación de vanguardia (tanto los científicos como los instrumentos), que gira en torno al tema común de la microcaracterización y la investigación de materiales.

Proyecto para cotejar simulaciones climáticas regionales (PIRCS)

Se trata de un laboratorio virtual creado recientemente en el IITAP con fondos iniciales de unos 350.000 dólares anuales, facilitados por el Electric Power Research Institute (EPRI). Cuando esté en pleno funcionamiento, el PIRCS interconectará a equipos de investigación de diferentes regiones del mundo para efectuar comparaciones cruzadas de simuladores de climas regionales.

El objetivo del PIRCS es descubrir los puntos fuertes y débiles de los distintos modelos de simulación de los climas regionales, mediante el estudio de una amplia gama de conjuntos de datos (específicos de cada región) y, en una segunda fase, el perfeccionamiento de los modelos de los climas regionales, tomando como base los resultados de las comparaciones cruzadas. Aproximadamente cada seis meses se celebran talleres que reúnen a los participantes con objeto de que definan tanto la base sobre la cual se harán las comparaciones cruzadas como los modelos y equipos que se utilizarán en esas actividades.

En la actualidad, como ese proyecto se basa en gran parte en los equipos existentes de elaboración de modelos, participan sobre todo los países industrializados. Sin embargo, algunos laboratorios de países en desarrollo han manifestado su intención de colaborar.

La coordinación central del PIRCS, que está a cargo del IITAP (Universidad del Estado de Iowa), es obra de un equipo de tres científicos que dirigen las actividades. El apoyo a la infraestructura se realiza a través del IITAP (informática y comunicaciones) y la UNESCO participa de pleno derecho por conducto del IITAP. El Director General de la UNESCO inauguró en 1994 el primer taller del PIRCS.

El PIRCS ilustra, mejor que los demás modelos presentados en este documento, la manera en que el concepto de laboratorio virtual puede interrelacionar el público y el sector privado de modo que se beneficien mutuamente. El sector privado invierte en un proyecto de investigación no exclusivo y acepta las inversiones de otras fuentes. En este caso prestan apoyo al proyecto de laboratorio virtual algunos organismos federales de los Estados Unidos, la Universidad del Estado de Iowa y la UNESCO. Se han presentado propuestas a otras fuentes internacionales de financiación, por ejemplo, el Instituto Interamericano que administra recursos del Fondo para el Medio Ambiente Mundial, que depende del Banco Mundial.

National Virtual Laboratory (NVL)

Se trata de un laboratorio virtual muy conocido, fruto de las necesidades de la investigación relacionada con la defensa. El NVL, financiado por distintas entidades del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos, ha llevado a cabo 3-4 proyectos (“experimentos”) cuyos resultados han sido publicados en actas de conferencias.

El NVL trabaja únicamente con grandes laboratorios estadounidenses, de modo que tal vez algunas de las enseñanzas derivadas de su labor sean menos adaptables al contexto de los países en desarrollo. Algunas de ellas, parecen ser de índole general, por ejemplo, la importancia de adoptar programas informáticos e instrumentos de gestión de bases de datos que dispongan de plataformas combinadas, y la necesidad de una coordinación central. El Sandia National Laboratory ha

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coordinado a nivel central los proyectos iniciales y ha evaluado los resultados (véase la Bibliografía).

Un laboratorio virtual de ecología

Se trata de un proyecto de evaluación de un año de duración, reseñado hace poco en la revista Science (véase la Bibliografía), en el que participan ocho institutos, 20 estudiantes de licenciatura y 100 estudiantes diplomados. Tiene por objeto evaluar la calidad de los datos científicos presentados por distintas corporaciones para preparar 44 planes de conservación de hábitat. La coordinación central se encomendó al Centro Nacional de Análisis y Síntesis Ecológica (NCEAS), Santa Bárbara, California y la dirección científica estuvo a cargo del animador del equipo y otros doce ecólogos. Ese grupo constituye el “equipo central” de los científicos que dirigen el proyecto.

4.3 Apoyo a la formación general

Como los proyectos de laboratorios virtuales suelen requerir la utilización de equipos y programas especializados, cabe prever que se precisarán talleres intensivos que faciliten una experiencia interactiva. Dichos talleres se han de planificar con la debida antelación.

Hay que prever algún exceso de personal formado en los elementos que son esenciales para el éxito del laboratorio virtual. Ese exceso es necesario ya que la formación especializada recibida suele ser importante para el sector privado y se puede anticipar cierta rotación de personal. Siempre que sea posible, quienes reciban esa formación especializada deberán trabajar con contrato (dado el apoyo recibido para la formación) con la entidad patrocinadora, a fin de que permanezcan en sus instituciones de origen durante el tiempo necesario para formar a otras personas en las competencias indispensables que hayan adquirido.

Un ejemplo de programa de formación en las tecnologías esenciales aplicables a un laboratorio virtual es el programa intensivo de ocho semanas de duración, dirigido por el IITAP, denominado Redes para las matemáticas y la física (NUMAPS - www.iitap.iastate.edu/numaps). El NUMAPS ofrece experiencia interactiva a directores de redes informáticas y especialistas en elaboración de contenidos, sobre los últimos adelantos relacionados con la interconexión y los instrumentos de elaboración y presentación de contenidos. Para participar es necesario presentar una solicitud. La UNESCO facilita apoyo parcial a los participantes de los países en desarrollo, a quienes está especialmente dirigido el NUMAPS.

Los participantes en el NUMAPS aprenden desde la manera de sacar del embalaje una computadora hasta la constitución de una red basada en el protocolo TCP/IP y su conexión a Internet. Aprenden además a establecer y mantener los servidores de la red y a instalar los programas de acceso a la red, así como su utilización por parte de otros miembros de sus instituciones. Algunos de los ex participantes se han diplomado y han creado programas similares de formación en los países en desarrollo.

El Programa Internacional de Ciencias e Ingeniería para Mujeres (IWISE), con sede en el IITAP, cuenta con apoyo de la UNESCO y de la Universidad del Estado de Iowa y consta de: 1) un programa de formación en dirección y creación de redes; y 2) la oportunidad de avanzar profesionalmente gracias a investigaciones conjuntas en un centro de Estados Unidos. Uno de los componentes del programa son las comunicaciones y la creación de redes. Esta actividad de formación ha dado lugar a la colaboración, por ejemplo cuando las participantes ucranianas y africanas consideraron que tenían experiencias que compartir, complementarias y benéficas para ambas. Del mismo modo, las participantes rusas y salvadoreñas se han agrupado y están redactando una propuesta conjunta de investigación.

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En colaboración con algunos interlocutores internacionales, la UNESCO ha prestado apoyo en África a programas de formación por Internet, por ejemplo, en Ghana, cursos nacionales financiados con la Unión Internacional de Telecomunicaciones, el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo y el Consejo de Acción de Física, creado por la UNESCO, así como una serie de cursos subregionales en centros africanos de excelencia, patrocinados junto con la Comisión Económica de las Naciones Unidas para África y otros asociados internacionales. Esos cursos han permitido formar el núcleo de personal necesario para establecer y mantener las redes locales conectadas a Internet, que están al servicio de las instituciones de educación e investigación. Se podrían organizar actividades similares de formación para los países en desarrollo, específicamente para apoyo de los laboratorios virtuales, aprovechando la experiencia obtenida con ese programa.

Existen otros programas de formación que pueden buscarse en Internet. Es preciso controlar la calidad del programa antes de adoptarlo y de invertir recursos importantes. La estructura de los costos varía considerablemente, y a veces puede llegar hasta un 300% más para tipos similares de actividades de formación. Sin embargo, no se han encontrado otros programas de formación destinados específicamente a participantes de países en desarrollo.

También es posible impartir formación a distancia, cada vez más por Internet. Aunque exige gran esfuerzo preparar buenos conjuntos de material didáctico con ejercicios interactivos, para utilizarlos en Internet, cada día se hace más sencillo ese proceso conforme se dispone de nuevos instrumentos más fáciles de utilizar.

4.4 Formación en el contexto de los proyectos de los laboratorios virtuales

Debido a los problemas de calendario y de costos, podría ser conveniente que el organismo central de coordinación de los laboratorios virtuales creara y administrara las escuelas especializadas que fueran necesarias.

Cabe citar varios ejemplos de proyectos piloto de laboratorios virtuales que realizan actividades de formación como complemento del proyecto mismo.

El Whole Earth Telescope (WET), al que nos hemos referido, organiza periódicamente talleres destinados a sus miembros colaboradores, en los que se presentan ponencias, se revisan resultados científicos y se elaboran los planes de las siguientes sesiones. Las presentaciones generales de los talleres tienen por objeto familiarizar a los nuevos y los posibles colaboradores con la ciencia y la tecnología del WET. Mediante consultas complementarias y acceso a la documentación disponible, un astrónomo experimentado puede convertirse en participante activo en el WET en un periodo de tiempo relativamente corto. La productividad continua del WET depende del aumento del número de miembros y su reemplazo, ya que con el tiempo algunos de ellos se interesan por algo distinto.

El Proyecto para cotejar simulaciones climáticas regionales (PIRCS), también mencionado más arriba, es relativamente nuevo y se ha venido ampliando sobre todo gracias a la incorporación de grupos encargados de las simulaciones de los climas regionales, que han decidido unirse al proyecto. Periódicamente se organizan talleres en los que los miembros presentan sus últimas investigaciones y los resultados de las simulaciones, con objeto de compararlos con los obtenidos por otros miembros. En los primeros talleres han participado como observadores algunos científicos de países en desarrollo.

Más recientemente el PIRCS inició un programa destinado a acoger a científicos especialistas en la atmósfera, interesados en crear grupos de investigación que se unan al PIRCS. Con ese fin dos científicos chinos permanecieron como residentes durante un largo periodo en 1998. Científicos de

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América Latina y África han manifestado su interés por participar en el programa. Algunos miembros del PIRCS se han entrevistado con esos científicos y están previstas otras visitas para definir con más precisión un programa de formación que permita participar plenamente en el PIRCS. Parece inminente una financiación parcial de las actividades de formación en América Latina.

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5. REPERCUSIONES GENERALES DE LOS LABORATORIOS VIRTUALES

Cabe tener en cuenta algunas consideraciones complementarias si se quiere que tenga éxito la creación de laboratorios virtuales en los que participen especialistas de los países en desarrollo. Una de ellas es la manera en que los interlocutores de los países en desarrollo pueden:

• lograr que se les asigne una parte significativa de la labor de investigación (y el reconocimiento conexo);

• beneficiarse de las actividades y ser conscientes de su utilidad;

• integrarse en el circuito mundial de la investigación;

• adquirir la formación, experiencia e infraestructura adecuada (por ejemplo, equipos y programas informáticos necesarios para el nuevo entorno de trabajo);

• construir sus infraestructuras;

• familiarizarse con las normas del organismo contratante o coordinador;

• adquirir conocimientos sobre la transferencia de tecnología y la gestión de los derechos de propiedad intelectual;

• impedir el éxodo de competencias, que los laboratorios virtuales podrían impulsar debido a una toma de conciencia de que existe un mercado potencial de especialistas.

Las respuestas a estas cuestiones no son evidentes en la actualidad y en un comienzo podría ser necesario elaborar cada caso planes y mecanismos adecuados de salvaguardia, que se mejorarían conforme se amplíe la experiencia de los laboratorios virtuales. Por fortuna en muchos campos de la labor intelectual existe una considerable experiencia en materia de colaboración internacional, que constituirá el punto de partida de esos acuerdos. En realidad, los objetivos de la colaboración internacional no han cambiado de manera radical, mientras que se han revolucionado los medios para alcanzarlos.

Los acuerdos se deberían establecer sobre una base mutuamente provechosa y se debería evitar en particular todo tipo de comportamiento explotador. Para que un laboratorio virtual sea sostenible, todas las partes deberán considerar que obtienen un beneficio equitativo a cambio de sus contribuciones. Como las prácticas relativas a los planes de pago, la interpretación de los plazos, el significado de palabras claves y el valor de acuerdos verbales o escritos suelen variar de una cultura a otra, un laboratorio virtual internacional plantea exigencias adicionales en cuanto a la utilización generalizada de los canales de comunicación, a fin de evitar mal entendidos. Por lo tanto, lo mejor es acordar todos los detalles mediante un contrato escrito o un memorando de entendimiento, sin esperar que los participantes hayan comprometido recursos importantes en el proyecto.

De resultar práctico, es conveniente subdividir un gran proyecto en varios pequeños proyectos y presentarlos a los asociados en diversas conferencias, por lo menos en un comienzo, a fin de debatir todas las fases del proyecto de cooperación.

En algunos casos la actividad de sensibilización de las entidades participantes, por ejemplo, seminarios sobre la percepción intercultural, podría ser suficiente para anticipar las dificultades con que tropezará el laboratorio virtual. La simple comprensión de los distintos marcos de referencia

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válidos para los colaboradores puede ayudar a éstos a interpretar los motivos que fundamentan los diversos puntos de vista.

Si hubiera prototipos relativos a estas cuestiones, se podrían formular mejor los acuerdos de creación de laboratorios virtuales y lograr que éstos sean más sólidos. Así, un debate dinámico sobre estas cuestiones entre los grupos y entidades participantes, la adopción conjunta de decisiones y un alto nivel de transparencia de las políticas y procedimientos deberían contribuir a minimizar las complicaciones ulteriores ocasionadas por esta problemática. En las siguientes secciones se presentan algunas de las principales consideraciones que se deberían incluir en esos debates.

Los participantes en esta reunión son conscientes de que no disponen de un conjunto de respuestas definitivas a los interrogantes presentados más abajo. Por el contrario, consideramos que las cuestiones esbozadas en esta sección merecen una investigación a fondo realizada por equipos multidisciplinarios. Cabe esperar que gracias a esas investigaciones se determinen mejor cuales son las mejores prácticas en cada campo y surjan modelos completos que propicien el éxito de los laboratorios virtuales.

5.1 Consideraciones económicas

En principio, algunas de las cuestiones más delicadas se refieren a consideraciones económicas. Se podría examinar ahora el problema de los comportamientos explotadores y las políticas no democráticas. Los principales interrogantes son éstos:

• ¿Cómo distribuir equitativamente los costos y beneficios?

• ¿Qué valor de mercado determina la compensación?

• ¿Cómo administrar y transferir fondos, así como derechos locales y funciones en un laboratorio virtual?

Como un laboratorio virtual suele funcionar en el contexto de un laboratorio real que sirve de sede a los participantes locales, se debería prestar especial atención al papel que desempeña este último en la solución de estas cuestiones. Parece razonable utilizar como referencia la estructura local de sueldos, a los que se sumarán subsidios como incentivo para generar nuevas actividades del laboratorio virtual en beneficio del laboratorio real.

Se pueden incorporar instrumentos financieros innovadores, por ejemplo, el pago a través de Internet y los cheques electrónicos, y proponer nuevos mecanismos de remuneración. La medida en que un recurso de esta índole se puede aplicar a otros bienes y servicios determinará la utilidad y el valor de esos instrumentos financieros. Es preciso investigar exhaustivamente esta cuestión.

Los laboratorios reales podrían examinar la posibilidad de adoptar sus propios procedimientos y políticas, con objeto de ser atractivos para la participación en proyectos de laboratorios virtuales.

5.2 Consideraciones jurídicas

Los científicos y tecnólogos suelen preferir pasar por alto la complejidad de las cuestiones jurídicas vinculadas a su actividad. Sin embargo, con mucha frecuencia la incapacidad de prever esos problemas tiene como consecuencia graves mal entendidos, relaciones malogradas y oportunidades perdidas. A continuación se enumeran varias cuestiones que conviene examinar a fondo y con antelación:

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• derechos de propiedad intelectual: ¿cómo equilibrar la distribución de beneficios de conformidad con las normas de cada uno de los países participantes?

• contratos interinstitucionales: responsabilidades y acceso a derechos y privilegios

• responsabilidad civil: seguridad del personal; garantías sobre los productos y servicios

• cláusulas de incumplimiento: previsión de emergencias institucionales

• honorarios y métodos de pago: transferencia y conversión de fondos

• derechos, impuestos y gastos de transporte: asignación de responsabilidades

• seguros: de salud y de responsabilidad civil

Por regla general, la entidad que paga el salario del participante en el laboratorio virtual se ocupa de las cuestiones señaladas arriba. Cuando intervienen varias entidades , éstas suelen reunirse para concluir acuerdos, por ejemplo, memorandos de entendimiento, en los que se resuelven las cuestiones interinstitucionales e internacionales. En definitiva, la adopción de la modalidad de laboratorio virtual sacará provecho de la mayor homogeneidad de los derechos de propiedad intelectual entre los distintos países.

5.3 Consideraciones organizativas

Huelga decir que un laboratorio virtual deberá tener una estructura organizativa que sea responsable y flexible. Será esencial la transparencia, con objeto de que las decisiones fundamentales se tomen y acepten oportunamente. Desde luego, la mejor estructura organizativa será probablemente la que determinen (organicen) los propios participantes, que se adaptará según lo exijan las necesidades, o sea, una estructura en la que todos los participantes tienen voz.

A continuación relacionamos varias cuestiones esenciales que se han de tener en cuenta para determinar la estructura organizativa de un laboratorio virtual:

• ¿Quién fija las políticas y determina lo que es justo, ético y “normal”? ¿quién vela por que la compensación sea equitativa para los participantes?

• ¿Cómo establecer un laboratorio virtual y administrarlo eficazmente? ¿Crecimiento orgánico o crecimiento monolítico?

• ¿Cuál es la parte justa de los beneficios del laboratorio virtual que se han de revertir al entorno local? ¿Qué proporción de los costos necesarios para sostener y mejorar la infraestructura local deberá correr por cuenta del laboratorio virtual? ¿De qué manera incorpora el laboratorio virtual a las entidades locales como “partes interesadas”?

• ¿Cómo distribuir el trabajo, motivar a los empleados, impartir formación, reconocer y premiar a los mejores, desalentando al mismo tiempo la falta de rendimiento? (aplicación de la política del “palo y la zanahoria”)?

• Modelos de estructuras: ejemplos de cadena de mando para la adopción de decisiones (¿dirección central >dirección local>dirección del grupo?)

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• ¿Cómo se ha de determinar quién es el autor de una publicación conjunta? ¿De qué manera se adoptarán las decisiones sobre la publicación de los resultados de las investigaciones en actas de conferencias, comunicados de prensa e informes destinados a los patrocinadores?

En algunos casos ha sido más fácil que los organismos participantes se unieran para crear una nueva entidad dotada de condición jurídica en sus respectivos países. Esa nueva entidad, dirigida en común por los asociados, tiene sus estatutos propios y constituye la organización en cuyo marco se tratan las principales cuestiones económicas y jurídicas mencionadas en esta sección. Desde luego, la actividad del laboratorio virtual deberá ser de magnitud e importancia suficientes para justificar esa carga administrativa. Cabe observar que recae también en los participantes la obligación de informar al mismo tiempo a más de una unidad administrativa. De hecho, según la mayoría de los expertos, una de las principales ventajas del concepto de laboratorio virtual es que reduce al mínimo esas unidades administrativas complementarias.

5.4 Consideraciones sociales y psicológicas

Las cuestiones de índole social y psicológica sólo suelen considerarse cuando el laboratorio virtual comienza a funcionar y empiezan a aparecer los problemas. Sin embargo, cierta prospectiva y algunos preparativos sobre cuestiones específicas podrían contribuir a evitar a los proyectos algunas perturbaciones innecesarias:

• Desplazamientos para la formación que puedan perjudicar la vida familiar o las actividades profesionales en el lugar de origen;

• Efectos en la colegialidad; puede considerarse que los participantes en un laboratorio virtual han dejado el laboratorio real, por lo que podrían ser tratados como “extraños”; asimismo, los participantes en un laboratorio virtual pueden tender a considerarse una clase privilegiada;

• División en subgrupos de “ricos” y “pobres”, por ejemplo, respecto del acceso a un entorno de trabajo electrónico y apoyo externo;

• Diferencias interculturales de percepción en un grupo de trabajo numérico;

• Dificultades cognoscitivas para trabajar virtualmente, por ejemplo, entender las opiniones e intenciones de los colaboradores sin participar en reuniones reales; mantener la continuidad de las perspectivas e ideas trabajando de modo asíncrono con los demás;

• Disociación cognoscitiva al trabajar en un ambiente virtual en el que no hay retroinformación perceptible (por ejemplo, telerrobótica sin retroinformación).

La diversidad, que es una posible ventaja del enfoque del laboratorio virtual, supone considerables esfuerzos por lograr una buena comunicación interpersonal. Muchos expertos consideran que al comienzo sólo se puede adquirir un nivel adecuado de comunicación con reuniones cara a cara. A su juicio, incluso antes de que se inicie un laboratorio virtual debería haber una importante interacción interpersonal con objeto de que los participantes se familiaricen mutuamente con sus respectivos marcos de referencia.

5.5 Consideraciones éticas

Un campo de la ciencia al que se ha prestado relativamente poca atención es la deontología, en particular en las ciencias físicas. Este asunto se ha investigado más exhaustivamente en las ciencias

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sociales y biológicas, en las que se ha puesto un gran empeño por definir y refinar la noción de deontología.

Un buen ejemplo de debate que progresa es el de la bioética, campo en el cual se han establecido verdaderos institutos que reúnen a filósofos, biólogos y expertos en ciencias sociales para debatir espinosas cuestiones de ética profesional entre las cuales la propiedad de la información, el derecho a beneficiarse de los conocimientos genéticos y la clonación de seres humanos representan sólo una muestra de los ámbitos de esta investigación en auge.

A continuación relacionamos algunas cuestiones que merecen especial atención con la aparición de los laboratorios virtuales.

• ¿Cómo se determina el programa de investigaciones? ¿Están los participantes que disponen de muchos recursos explotando a los que tienen menos? ¿Se basan las relaciones en la condescendencia o en la igualdad?

• ¿Cómo se distribuyen los beneficios (dinero, reconocimiento, transferencia de tecnología y ventajas para el crecimiento industrial o económico)?

• Deberían haber directrices para seleccionar a los participantes.

• Igual remuneración por igual trabajo: ¿deberán prevalecer las condiciones del mercado mundial, regional o local?

• Dar el debido reconocimiento a los autores: ¿se habrán de incluir los estudiantes diplomados y el personal técnico?

• El éxodo de competencias: en vista de los avances de la telemática, ¿es la ubicación física un elemento esencial o secundario?

• ¿Quién controla los datos obtenidos y durante cuánto tiempo? (una vez compartidos puede disminuir su valor)

• “Fuga de ideas”: ¿qué lugar ocupan las ideas en la industria mundial del conocimiento? ¿Son un producto de consumo? ¿Se precisan nuevas definiciones?

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6. RESULTADOS Y RECOMENDACIONES

En este capítulo, bosquejamos las opiniones que recabaron el consenso de los participantes en el taller que tuvo lugar del 10 al 12 de mayo de 1999.

6.1 Promoción de políticas y estrategias de aplicación en los niveles institucional, profesional y gubernamental

En la reunión se definió un laboratorio virtual como “un espacio de trabajo electrónico concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación”.

Recomendamos medidas específicas para fomentar el más amplio acceso posible a los beneficios de los laboratorios virtuales. En algunos ámbitos se necesita más información, por lo que recomendamos que se lleven a cabo estudios para resolver los problemas fundamentales.

1. Las nuevas tecnologías de la comunicación deberían acrecentar la libertad en la práctica de la ciencia, facilitar la autonomía de las comunidades científicas y promover intercambios abiertos entre todos los participantes. Al mismo tiempo esas capacidades mayores imponen obligaciones éticas. La libertad sin responsabilidad científica menoscaba el valor de la ciencia para el mundo. Esto ha llevado a los participantes en el debate a recomendar respetuosamente las actividades siguientes:

• organizar una mesa redonda internacional sobre las relaciones entre la autonomía de la comunidad científica, el derecho, la ética y la responsabilidad. Dos organismos a los que se podría someter esta propuesta son el Comité sobre la Libertad y la Responsabilidad Científicas de la Asociación Estadounidense para el Progreso de la Ciencia (AAAS) y la Comisión Mundial de la Ética del Conocimiento Científico y la Tecnología de la UNESCO, cuyos mandatos abarcan las relaciones entre ciencias y derechos humanos y ciencia y legislación, así como la responsabilidad científica.

• Analizar las repercusiones de las nuevas tecnologías en la libertad científica, considerando la posibilidad de proporcionar información y asesoramiento al Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU) y a las asociaciones científicas. Un órgano apropiado para ello es el comité permanente del ICSU sobre la libertad en la ejecución de trabajos científicos.

2. El valor de la ciencia y la tecnología para la sociedad reside en los adelantos económicos, sociales y culturales que propician. Por ello, la ciencia y la tecnología deben explotarse de modo que todos los países se beneficien de ellas. Por consiguiente, tenemos la obligación de garantizar un acceso igualitario a los nuevos medios de comunicación, a fin de que los científicos e ingenieros de todo el mundo puedan participar libremente en las actividades mundiales ligadas a la ciencia y la tecnología. Por esta razón, los participantes en la reunión esperan que los científicos y sus asociaciones académicas trabajen activamente para sensibilizar al público y a los funcionarios gubernamentales a la necesidad de brindar conectividad a sus comunidades científicas.

3. Diferentes temas requieren la atención de los gobiernos: la transferencia de tecnología en la esfera de trabajo de los laboratorios virtuales (por ejemplo, los derechos de propiedad intelectual) y sus herramientas (por ejemplo, la tecnología de codificación que el Gobierno de Estados Unidos de América no permite transferir); la necesidad de asegurar o permitir la conectividad adecuada (ofrecer opciones abordables, como descuentos o excepciones para la

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comunidad científica y educativa); la promoción de los laboratorios virtuales para el análisis de los temas y problemas mundiales. Proponemos a continuación nuestras recomendaciones específicas.

• Solicitar a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), a la Internet Society y a otras organizaciones que analicen los problemas y formulen recomendaciones destinadas a los gobiernos.

• Elaborar y organizar seminarios de sensibilización para familiarizar a los responsables gubernamentales con las posibilidades que brindan las tecnologías de las telecomunicaciones.

• Organizar una serie de conferencias nacionales y regionales sobre las políticas en este ámbito.

4. El público también debe participar en los laboratorios virtuales y beneficiarse de ellos. Este medio permite el acceso y la información del público. Dicha información debe ser considerada parte integrante de todos los proyectos destinados a destacar el interés que presentan para el público la investigación y la tecnología.

• Crear foros interactivos para informar al público en general sobre los resultados de los programas y crear canales de explicación e intercambio de información.

• Organizar un sistema de intercambios entre la educación y la ciencia y tecnología desde la primaria hasta la educación superior.

• Brindar acceso a quienes buscan información relacionada con proyectos específicos sobre temas de ciencia y tecnología, así como referencias a aquellas personas interesadas en fuentes suplementarias de información.

• Organizar foros para fomentar los intercambios entre ciencia, tecnología y políticas públicas.

6.2 Proyectos piloto de laboratorios virtuales

Con el fin de alentar la rápida creación de laboratorios virtuales y el apoyo a éstos, sugerimos que las comunidades del mundo científico y la asistencia al desarrollo cooperen en la organización, tan pronto como les sea posible, de una serie de proyectos piloto encaminados a comprobar las posibilidades que brindan los laboratorios virtuales para alcanzar los objetivos comunes de los investigadores de los países en desarrollo y desarrollados. Con este fin presentamos nueve criterios para evaluar las propuestas de proyectos piloto de laboratorios virtuales. En un apéndice de este informe se reseñan 12 proyectos piloto elaborados por los participantes en la reunión, a fin de presentarlos para obtener apoyo. Puesto que el propósito de este informe es fomentar actividades e indicar la gama de oportunidades, no se evalúan aquí los proyectos piloto, sino que se presentan como ejemplos ilustrativos.

Medición de la calidad y el éxito

La calidad de un proyecto se puede medir a partir de las calificaciones de los investigadores principales y de los miembros del equipo, así como del tema de la investigación, sus objetivos, la infraestructura o el entorno en el que se realiza el trabajo, la metodología propuesta y los resultados esperados.

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El éxito dependerá de la calidad de los resultados. La información cuantitativa a menudo comprende el número de publicaciones e informes técnicos citados y su influencia. La capacidad de obtener recursos de diferentes patrocinadores será una medida indirecta de éxito, al igual que el avance profesional de los participantes en los laboratorios virtuales (por ejemplo, los ascensos). El mejoramiento resultante de las infraestructuras locales (recursos humanos y materiales) será otra medida indirecta de éxito. Medidas de éxito menos tangibles son el mayor acceso a recursos de información esencial y el aumento del nivel de formación de los participantes y de sus colegas locales.

Proyectos modulables y abiertos a la participación

Un proyecto de laboratorio virtual puede ser modulable en tres dimensiones: tiempo, espacio y tamaño. Un marco temporal modulable permite prolongar los plazos a fin de responder a los aspectos imprevistos del proyecto. Cabe también la posibilidad de que, como resultado de los éxitos iniciales, sea necesario prorrogar los plazos para ampliar el alcance del proyecto. El hecho de que el proyecto sea modulable en el espacio permite duplicarlo o repetirlo en otras zonas geográficas del mundo. Por otra parte, un proyecto de laboratorio virtual de tamaño modulable debería asegurar la máxima disponibilidad de información y promover la libre circulación de las contribuciones, etc. En otras palabras, la limitación del acceso a los datos y/o a los instrumentos analíticos debe considerarse con reservas.

Objetivos

Los objetivos del proyecto deben ser definidos claramente y corresponder a una necesidad específica, así al potencial tecnológico de los laboratorios virtuales. De ser posible, se debería poder comprobar la experiencia de los colaboradores. La adhesión explícita de un grupo o entidad es un factor de máxima importancia.

Fuentes de financiación

Las fuentes de financiación pueden ser institucionales, públicas o privadas, organismos internacionales de financiación y fundaciones. Todas las formas de apoyo como las contribuciones financieras, en especie, en conocimientos, información, aportaciones voluntarias y otras son aceptables y deben ser mencionadas.

Flexibilidad/adaptabilidad

Por definición, los proyectos piloto de laboratorios virtuales son altamente dinámicos. Por consiguiente, la flexibilidad y adaptabilidad del proyecto es muy importante para su perdurabilidad. Además, prever los ajustes necesarios para responder a circunstancias o dificultades inesperadas será una ventaja. En consecuencia, se recomienda que los proyectos sean de diseño abierto y que las realizaciones en el marco del proyecto se guíen por metodologías, marcos de investigación, herramientas y técnicas normalizadas. Se recomienda también disponer de una “caja de herramientas” y de documentación en línea a fin de facilitar la tarea de los laboratorios virtuales en estas materias técnicas.

Perdurabilidad del proyecto

Para que el proyecto sea duradero, deberá indicarse la disponibilidad y adecuación de los recursos necesarios a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Se deberán especificar también los mecanismos mediante los cuales se utilizarán los resultados del mismo.

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Desarrollo sostenible

Con el fin de promover el desarrollo sostenible, el proyecto debería estar vinculado a las necesidades y a los planes de desarrollo de los países interesados.

Originalidad/unicidad

Deberían alentarse los proyectos de laboratorios virtuales únicos y originales, que capitalicen el enfoque del laboratorio virtual y propicien el avance del conocimiento. Son también necesarios los proyectos que ayuden a promover y difundir las experiencias adquiridas en proyectos de laboratorios virtuales que se han llevado a cabo con éxito y sus posibles variaciones en otras aplicaciones y zonas geográficas.

Dimensiones/duración el tiempo/diversidad

La naturaleza de un proyecto de laboratorio virtual puede caracterizarse por sus metas y resultados. Por ejemplo:

• la investigación científica colectiva para el avance del conocimiento;

• los esfuerzos comunes para la ampliación de las competencias científicas y técnicas de los grupos participantes mediante la utilización compartida de los recursos y talentos (formación multidireccional);

• otro tipo de colaboración conceptual, intelectual o creativa, en pos del desarrollo humano, basada en la integración del conocimiento y en su difusión.

Para evitar las excesivas coincidencias y la duplicación de tareas, es importante controlar la diversidad de los proyectos propuestos. Adoptar una forma modular para la producción de resultados puede reducir el riesgo de coincidencia y duplicación del proyecto. Recomendamos una matriz tridimensional para ayudar a evaluar los proyectos con vistas a su inclusión en la cartera de proyectos de laboratorios virtuales. Las tres dimensiones son 1) la naturaleza básica del proyecto de laboratorio virtual, 2) su magnitud y duración y 3) su alcance temático y geográfico.

En cuanto a su tamaño, un proyecto de laboratorio virtual puede ser clasificado con descripciones como mini, mediano o maxi (amplio), que se aplicarán al conjunto de los recursos que se destinen al proyecto. La envergadura de un proyecto puede evaluarse, generalmente, a partir de datos como la cantidad de personal que emplea y/o las posibles repercusiones de sus resultados, ya sean locales, regionales o mundiales. Por otra parte, la magnitud del proyecto dependerá también de su carácter unidisciplinario o multidisciplinario.

6.3 Creación y mantenimiento de la colaboración en el laboratorio virtual con instrumentos eficaces y apoyo a la formación y al funcionamiento

Recomendamos que se establezca un proyecto a largo plazo, que comprenda un equipo de especialistas, con el fin de crear y mantener un sitio en línea que contenga una caja de herramientas, documentación e información sobre formación/apoyo. El proyecto en sí funcionará como un laboratorio virtual y pondrá a prueba los productos propuestos en el sitio, lo que requerirá que se adopten medidas para crear mecanismos y capacidades en los siguientes campos:

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Caja de herramientas

Recomendamos que se cree una caja de herramientas en línea, consistente en un programa informático para la creación y distribución de información y servicios a fin de prestar apoyo a las actividades de investigación y colaboración del laboratorio virtual. Estas herramientas pueden obtenerse gratuitamente o comprándose. Debe crearse un repertorio en línea bien documentado, con valoraciones críticas de la eficacia de los entornos del laboratorio virtual y con un proceso de revisión apropiado. La caja de herramientas constará de una colección de programas informáticos y de referencias, resúmenes y análisis de programas. Se deberá prestar especial atención a las cuestiones de funcionamiento regionales tales como el ancho de banda, restricciones administrativas, costos, etc. La coherencia en la selección de programas y el proceso de análisis será importante para que la caja de herramientas sea útil.

Se establecerá una matriz de perfil para los sistemas conjuntos con las categorías propuestas - calidad de los servicios, contenido y taxonomía. La taxonomía comprende los siguientes tipos de interacción: de persona a persona (tanto asíncrona como sincrónica), de persona a equipo (teleoperación y teleprogramación), o de persona a metamáquina (complejo de computadoras “inteligentes”).

La distribución de estos recursos se llevará a cabo mediante métodos de red normales, tales como ftp y http. Se hará hincapié en el apoyo a aquellas regiones que no puedan transferir grandes archivos de datos. Así pues, se proporcionará acceso a la caja de herramientas mediante la distribución de CD-ROM o por correo electrónico.

Documentación

Recomendamos que se cree un sitio en línea que ofrezca información sobre el proceso de establecimiento de un contexto de laboratorio virtual y la continuidad de su funcionamiento. Esta documentación deberá incluir la dimensión organizativa y social, el marco tecnológico y la infraestructura básica. El objetivo de la documentación será su uso como instrumento de formación. En la documentación también figurará información sobre oportunidades capacitación y apoyo así como sobre las conferencias o seminarios del laboratorio virtual.

La documentación sobre los aspectos organizativos y sociales comprenderá:

• los derechos de propiedad intelectual y otras cuestiones jurídicas;

• los aspectos de planificación y gestión;

• la formación de los equipos;

• cuestiones sociológicas tales como el trabajo con colaboradores a distancia (incluyendo temas como la presencia virtual y cuestiones de percepción intercultural).

La documentación sobre los aspectos tecnológicos y de infraestructura incluirá:

• la creación y el funcionamiento de la infraestructura de red;

• el funcionamiento de la red y el apoyo entre el cliente y el servidor;

• los medios de comunicación, los archivos y las normas ejecutables;

• los métodos de creación de contenidos.

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Un proceso colectivo de creación, edición y retroalimentación proporcionará una base para la actualización y la evaluación dinámicas del proyecto a fin de garantizar su vigencia. Para ello, será esencial recopilar, analizar y comentar la documentación existente.

Como apoyo a la sección tecnológica, se creará una sección de localización de fallas que trate cuestiones comunes de funcionamiento en todos los ámbitos mencionados previamente, lo que representará un primer paso hacia la solución de los problemas de funcionamiento que se plantean en un contexto de laboratorio virtual.

Apoyo a la formación

Para ser duradera una iniciativa como el laboratorio virtual requiere una red de apoyo. Así, se necesitará ofrecer formación tanto en el mismo sitio como en instalaciones de formación establecidas. El apoyo y la formación deben dirigirse no sólo al personal especializado en tecnologías de la información, sino también a las estructuras administrativas, que influyen en un esfuerzo conjunto. Como tal, esta formación contribuirá a aumentar el capital de recursos humanos local en el ámbito de la información.

La formación se adaptará a los destinatarios, según se trate de formadores o trabajadores o de técnicos o administradores. La evaluación de la eficacia de la formación para los distintos tipos de destinatarios será importante en el proceso de gestión de los recursos pedagógicos.

La formación tendrá que impartirse de forma programada y bien estructurada, pero también a petición de los interesados y en línea. Se crearán módulos de formación, tales como programas de capacitación en línea, a fin de facilitar una formación independiente a los grupos o individuos de distinto nivel. Los laboratorios virtuales deben crear programas informáticos modulares de formación en línea, de libre acceso, que contribuyan al crecimiento de la actividad de los laboratorios virtuales, en especial en los países en desarrollo.

Deberán considerarse los mecanismos tanto sincrónicos como asíncronos. Asimismo, con el fin de prestar apoyo al funcionamiento de los laboratorios virtuales, se deberá crear un procedimiento para tratar, en casi tiempo real, cuestiones relacionadas con el funcionamiento y los sistemas de programas informáticos de los laboratorios virtuales.

Será necesario que se coordinen los distintos grupos existentes y sus respectivas actividades de formación para lograr una eficacia y eficiencia máximas.

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REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

Referencias

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Otros informes, libros y artículos de revistas

Chadwick, S., “Modeling trust as part of organizations,” Universidad del Estado de Iowa, 1999.

Kopka, H. y P.W. Daly, A Guide to LaTeX 2e. 2ª ed. Harlow, Reino Unido: Addison-Wesley, 1995.

LaTeX es un sistema de apoyo al intercambio entre plataformas de documentos de calidad de publicación y listos para ser impresos.

Mann, C. y M. Plummer, “Qualified thumbs up for habitat plan science” Science 278:2052. 1997. Contacto: Sr. Peter Kareiva, Universidad de Washington.

Matey, J.R. “A world without barriers,” Informe del responsable de NIWEEK ’97. Computers in Physics 11, 570 (1997).

NIWEEK es la conferencia del National Instrument Corp sobre instrumentación virtual. “Un instrumento virtual es una serie de programas informáticos y/o equipos añadidos a una computadora de uso general de modo que los usuarios puedan interactuar con la computadora como si fuese un instrumento electrónico normal”. La pantalla de la computadora presenta una imagen del panel de control del instrumento, con sus controles. El usuario maneja los controles con un ratón y cursores. El instrumento muestra las señales obtenidas mediante la interfaz del equipo hacia el mundo externo. Asimismo, este artículo aborda la presencia virtual –control numérico de experimentos a distancia- y menciona el Mars Pathfinder/Sojourner, un experimento mecánico suizo, y el sistema de examen de gases tóxicos del Laboratorio Oak Ridge.

Vary, J.P., “IITAP as a ‘Hub of Network Science’”, editorial del número de marzo de 1997 del boletín del IITAP, SPECTRUM. Disponible en línea en: http://www.iitap.iastate.edu.

Wulf, W., The national collaboratory—A white paper. En Towards a National Collaboratory: Report of an Invitational Wokshop. Dir. publ. J. Lederberg y Uncapher, K. Estados Unidos de América: Universidad Rockefeller, 1989.

Definición de un colaboratorio por el informático William Wulf, Presidente de la Academia Nacional de Ingeniería: “Un centro sin paredes, en el que los usuarios pueden efectuar sus investigaciones independientemente de su situación geográfica –interactuando con sus colegas, accediendo a los instrumentos, intercambiando datos y recursos informáticos, y accediendo a la información en bibliotecas numéricas.”

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____, “Cyber astronomy,” Science 283 (enero): 139, 1999. Este artículo describe un telescopio en línea de 0,9 metros situado a las afueras de Cleveland, Ohio, como “el primer telescopio robótico del país accesible al público.” http://astrwww.cwru.edu/nassau/nassau/html.

____, Descripción del laboratorio internacional de investigación y desarrollo (International Virtual Research and Development Laboratory) (IVRDC) incluida en el informe oficial del Seminario de Planificación del IITAP para la Cooperación Regional e Internacional en Ciencia y Tecnología, octubre de 1995. Disponible en línea en http://www.iitap.iastate.edu//reports/

____, “Large projects in graphical programming environments”, Computers in Physics 11:573, 1997.

____, “Microscopy across an ocean,” Science 281:303, 1998. Los biólogos utilizan el microscopio electrónico más potente del mundo situado en la Universidad de Osaka (Japón), mientras se encuentran a 6.000 kilómetros en San Diego, California. Contacto: Sr. Mark Ellisman, neurólogo, Universidad de California en San Diego.

____, “National Collaboratories __ Applying Information Technology for Scientific Research, Committee on a National Collaboratory, National Research Council, 1993 (National Academy Press, 1993).

____, Unicode Consortium. Unicode Standard, Version 2.0 Addison-Wesley, ISBN 0-201-48345-9. http://unicode.org.

____, “Cibercultura,” Boletín del UNISIST 25 (2), 1997. Este artículo ofrece un panorama de SIGGRAPH 97, la mayor conferencia mundial sobre las técnicas informáticas gráficas e interactivas (Los Ángeles, 3-8 de agosto, 1997), y en el que se presentan varias tecnologías que proporcionan una infraestructura de comunicación para múltiples usuarios destinada a mundos virtuales complejos.

Sitios Web

En cualquiera de los grandes motores de búsqueda de Internet, la expresión “laboratorio virtual” daría lugar a miles de citas, la mayoría relacionadas con las ciencias físicas y la ingeniería. Aquí se pretende ofrecer una selección de sitios representativos de los diferentes temas y enfoques de laboratorios virtuales.

Sitio Web del IITAP sobre el laboratorio virtual http://www3.iitap.iastate.edu/numaps98/vl/ Se trata principalmente de un sitio de referencia para muchos otros sitios afines; está ordenado por categorías y comentado.

El laboratorio virtual: La utilización de redes al servicio de una colaboración científica ampliamente difundida http://www-itg.lbl.gov/~johnston/VirtualLab.short.fm.html http://www-itg.lbl.gov/~johnston/VirtualLabs.html Este sitio se centra en el acceso y el uso electrónicos de instalaciones experimentales a gran escala.

Un examen de los paradigmas de interacción entre usuarios en contextos sintéticos http://www.public.iastate.edu/~bperles/Research/UserInteraction.html

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Investigación en el marco de colaboratorios DOE2000 http://www.mcs.anl.gov/DOE2000/collabs.html A fin de que los recursos existentes sean realmente eficaces, los científicos e ingenieros deben poder interactuar como si estuviesen en contacto físicamente –intercambiando datos, sistemas informáticos de alto rendimiento e instrumentos, independientemente de su localización. Con ese fin, la actividad de investigación colectiva DOE2000 está estudiando varios ámbitos nuevos. El sitio ofrece numerosos enlaces con ámbitos secundarios relacionados con este importante proyecto.

Basic Support for Cooperative Work (BSCW) (Apoyo básico para el trabajo cooperativo): Página principal http://bscw.gmd.de/ El BSCW es un sistema de programas informáticos compartidos establecido por el GMD –Centro Alemán de Investigación sobre las Tecnologías de la Información-, basado totalmente en la tecnología Internet y de la World Wide Web. Los destinatarios finales del sistema sólo necesitan un navegador Web normal, como Netscape Communicator o MS Internet Explorer, para utilizar el sistema de forma completa. Resulta especialmente útil para la colaboración en grupos dispersos geográficamente y equipados con sistemas heterogéneos.

Knowledge and Distributed Intelligence (KDI) (Conocimiento e inteligencia compartidos) General: http://www.ehr.nsf.gov/kdi Subsidios 1998: http://www.ehr.nsf.gov/kdi/award98/default.htm Se trata de un programa de financiación de la National Science Foundation de los Estados Unidos.

Colaboratorio médico http://www.si.umich.edu/medcollab/ Véase especialmente: http://www.eecs.umich.edu/~nelsonr/medcollab/report95.html En este sitio se puede encontrar una descripción del “Paradigma de grabación y repetición para el trabajo colectivo informatizado”, gracias al cual se pueden intercambiar, analizar y revisar materiales de diagnóstico médico, como los rayos x, mediante redes. El sitio comprende presentaciones y programas informáticos de formación y trata del registro del contenido de las tareas (audio, visual, informático).

Kaiser Permanente, División de Investigación http://www-itg.lbl.gov/Kaiser/home-page.html Este sitio es un laboratorio cardio-angiográfico en línea (experimentado por la Bay Area ATM Network [BAGNet]; la telemedicina como contribución a la infraestructura nacional de información).

El Proyecto CoVis http://www.covis.nwu.edu/ En este sitio se examinan los temas de la variabilidad de escala, diversidad y sostenibilidad vinculadas a las tecnologías del trabajo en red para permitir que los estudiantes de educación secundaria colaboren a distancia con estudiantes, profesores y científicos. Un importante resultado de este trabajo consistirá en la creación de comunidades electrónicas distribuidas dedicadas al aprendizaje científico. Los alumnos participantes estudian ciencias atmosféricas y ambientales mediante actividades basadas en encuestas. Gracias a programas informáticos actualizados de visualización científica, modificados especialmente para adaptarse a un contexto de aprendizaje, los estudiantes tienen acceso a los mismos instrumentos de investigación y conjuntos de datos utilizados por los científicos más avanzados en la cuestión. También se puede consultar su juego de programas (sólo disponible para Macs): http://www.covis.nwu.edu/info/CoVis_Software.html.

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Proyecto sobre el genoma humano http://www.ncbi.nlm.nih.gov/HUGO/ El Human Genome Sequencing Index (HGSI) (índice de secuenciación del genoma humano) presta servicios a los miembros del consorcio internacional para apoyar la coordinación y el seguimiento del Proyecto sobre el Genoma Humano. Los datos relativos a las secuencias y las “dianas” que se han de cartografiar, procedentes de los centros que participan en el consorcio internacional, son transmitidos mediante el sitio Web del HGSI (una “diana” es una región del cromosoma delimitada por marcadores). Dicho sitio Web también presenta un panorama de los avances del Proyecto sobre el Genoma Humano destinado a la comunidad científica mediante datos referentes a las secuencias dianas presentados en forma de tablas y gráficos. Tanto las páginas presentadas protegidas por una contraseña como las páginas de presentación general de datos, de libre acceso, pueden encontrarse en esta página.

Los politólogos investigan el uso de las nuevas tecnologías para el aprendizaje a distancia http://www.public.iastate.edu/~sws/distance_learning_survey.htm Esta es la primera etapa de un proyecto destinado a establecer una red de investigadores en ciencias políticas y educadores que compartirán sus experiencias sobre el uso eficaz de las nuevas tecnologías de la comunicación en sus respectivas disciplinas. El instrumento principal es una encuesta en línea para localizar a los individuos motivados que participarán en la red. La segunda fase consistirá en el estudio de la eficacia de dichas tecnologías a la hora de lograr objetivos educativos. Por el momento, la red se dedica principalmente a la investigación sobre cuestiones educativas.

Cyber Institute for Teaching Governmet and Politics (Instituto virtual de enseñanza de la administración pública y las ciencias políticas) http://www.iastate.edu/~polsci/sws/professors/ Este sitio es un centro de intercambio de información e ideas para estudiantes con el fin de que usen la World Wide Web como un elemento de su curso de ciencias políticas. En el sitio se ofrecen ejemplos de tareas y objetivos de aprendizaje.

Redes de debate Humanities-Net (H-Net) http://www.h-net.msu.edu/lists/ Se trata de una lista exhaustiva de servidores de listas y foros de debate para estudiantes, educadores e investigadores en el ámbito de las humanidades. A menudo, los investigadores utilizan servidores de listas para obtener información y llegar a fuentes de información. Por ejemplo, si se cliquea en “H-Mideast-Medieval”, se llega a un sitio Web muy completo y a una red de debate dedicada a los territorios islámicos del periodo medieval.

El laboratorio virtual: distribución del acopio y análisis de sitios de enlace de la membrana celular mediante un microscopio numérico en 3D y el programa Sharp 3D http://www.njc.org/Research/Labs/Monk/SC95.html

Sky View – Observatorio y telescopio virtuales http://skyview.gsfc.nasa.gov Este sitio permite a los astrónomos concretar sus objetivos, obtener observaciones y acceder a los instrumentos.

Oficina de Gestión Intelink (IMO): Actividades de un grupo de trabajo colectivo http://www.dtic.mil/ieb_cctwg/index.html Sitio del Collaborative Computing Tools Working Group (CCTWG) (Grupo de trabajo colectivo sobre herramientas informáticas

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Laboratorio virtual nacional de tecnología http://www.dtic.mil/ieb_cctwg/contrib-docs/Fall-Conf-96/4-NIMA/index.html En este sitio se presentan las enseñanzas derivadas de varios proyectos llevados a cabo con el programa PowerPoint.

Laboratorio de entorno sintético http://www.cs.sandia.gov/SEL/ Este sitio se centra en la integración de diferentes series de datos que hacen referencia al mismo sistema con el fin de visualizar los datos con múltiples opciones definidas por el usuario. Se trata más bien de un ejemplo de realidad virtual (visualización de datos) que de un laboratorio virtual (colaboración electrónica).

Colaboratorio de investigación en física espacial y aeronomía (SPARC-Space Physics and Aeronomy Research Collaboratory) {antes: Upper Atmosphere Research Collaboration (UARC)} http://www.crew.umich.edu/UARC/

Whole Earth Telescope (WET) (Telescopios de observación de toda la Tierra) http://wet.iiatp.iastate.edu/

Laboratorio tecnológico de entorno virtual (NASA en colaboración con la Universidad de Houston) http://www.vetl.uh.edu/ Se trata más bien de un ejemplo de realidad virtual (visualización de datos) que de un laboratorio virtual (colaboración electrónica). Sin embargo, el sitio relativo a los entornos virtuales compartidos con fines de experimentación (http://www.vetl.uh.edu/sharedvir/shared.html) es más pertinente, ya que ofrece formación a distancia mediante la realidad virtual (simuladores de alta calidad).

“Virtues (and Vices) of Virtual Colleagues” (Virtudes (y Vicios) de los colegas virtuales) (artículo de Nancy Ross-Flanigan) http://www.techreview.com/articles/ma98/ross-flanigan.html “Cuando los investigadores trabajan con sus colegas en la Red, pueden producir más ideas. Pero algunos aspectos de la colaboración, como la confianza, resultan difíciles de desarrollar electrónicamente.” Esta situación se basa en que existen programas informáticos -algunos diseñados específicamente para los colaboratorios y otros procedentes de otras aplicaciones- que permiten que personas distantes geográficamente trabajen en experimentos de forma simultánea. El acceso compartido a cuadernos y pizarras electrónicos, capacidades de videoconferencia y otras tecnologías similares, en palabras de James Myers, director de un proyecto de colaboratorio de investigación ambiental, refuerza la sensación de estar “en una misma sala y al otro extremo del país al mismo tiempo”.

CollaborArt http://bailiwick.lib.uiowa.edu/global_connections/maps/index.html CollaborArt utiliza Internet y la tecnología informática para conectar a profesores y estudiantes de Iowa con estudiantes, profesores y artistas de Europa Central y Oriental y los nuevos estados independientes mediante artes visuales y textos escritos.

Programa informático del NCSA para Internet y la World Wide Web http://www.ncsa.uiuc.edu/Indices/Software/Resarch.html Este sitio ofrece enlaces con las páginas principales de Habanero, Joule, ISAAC, POS, y otros.

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El colaboratorio de espectromicroscopía de la Advanced Light Source (ALS) (Fuente avanzada de luz) http://www-itg.lbl.gov/BL7Collab/ La Universidad de Wisconsin-Milwaukee manejará a distancia un sofisticado haz de luz de radiación de sincrotrón en las instalaciones de espectromicroscopía de la Advanced Light Source. Este colaboratorio proporcionará acceso remoto a los tres instrumentos analíticos de la ALS del Laboratorio Lawrence Berkeley, que suministra información química cuya resolución en el espacio varía, según el instrumento y la técnica, de un micrón hasta la escala atómica. El equipo de colaboradores que emplea estos instrumentos es bastante amplio y está geográficamente distribuido, con investigadores de nueve instituciones, por lo que el potencial para ahorrar tiempo, costos de formación, de personal y de viajes es considerable. El actual crecimiento de las aplicaciones de la radiación de sincrotrón garantizará una acogida favorable de los resultados, tanto en cuanto a la apertura del laboratorio de espectromicroscopía a una comunidad de usuarios más amplia, como a la aplicación de estos conceptos y tecnologías a otros dispositivos. Un destinatario particularmente interesante para el uso remoto de estos equipos y otros similares es la industria de los semiconductores, que tiene una gran necesidad de inspeccionar las muestras y que llevaría a cabo medidas básicamente idénticas en un gran número de muestras. El colaboratorio del espectromicroscopía es uno de los cuatro proyectos financiados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para crear entornos de experimentación compartidos, o colaboratorios. El objetivo del proyecto es aplicar la tecnología actual y de redes y videoconferencia y ofrecer acceso remoto a la fuente avanzada de luz (ALS).

Colaboratorios distribuidos e Interoperabilidad de los colaboratorios Publicaciones, presentaciones y demostraciones del proyecto http://www-itg.lbl.gov/~deba/ALS.DCEE/project.publications.html Este sitio comprende unas doscientas referencias a publicaciones, etc., con referencias en línea a través de URL.

El Laboratorio William R. Wiley de Ciencias Moleculares Ambientales (EMSL) http://www.emsl.pnl.gov:2080/ El EMSL, situado en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) en Richland, Washington, es el servicio nacional para usuarios científicos más reciente del Departamento de Energía. El EMSL es administrado por el PNNL, por cuenta de la Oficina de Investigación Biológica y Ambiental del Departamento de Energía.

Centro Internacional Abdus Salam de Física Teórica (ICTP) http://helix.nature.com/wcs/c12.html Este sitio contiene notas para fomentar la colaboración electrónica en el Sur.

Red virtual sobre los neutrinos http://neutrino.pc.helsinki.fi/neutrino//virtual.html La red virtual sobre los neutrinos (ViNNet) es una iniciativa de colaboración internacional basada en redes informáticas. Su labor consiste en elaborar instrumentos basados en Internet para científicos, y publicar datos científicos originales o recopilados, o simular diferentes fenómenos observables en la World Wide Web. En la actualidad, el trabajo de este sitio se centra en la física de los neutrinos, el campo de investigación más activo de la física de partículas elementales. El objetivo del proyecto es fomentar nuevas formas de difusión de la información científica actual. En concreto, pretendemos crear herramientas que permitan a los científicos efectuar un auténtico trabajo de investigación mediante las redes informáticas. Asimismo, estamos preparando material educativo multimedia que ayude a visualizar los fenómenos del universo.

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Laboratorio Nacional de Argonne - Laboratorios virtuales basados en una colaboración de persona a persona http://www-unix.mcs.anl.gov/~minkoff/Collabtools.html Se puede contactar a Mike Minkoff (minkoff@mcs.anl.gov), encargado de manejar un mud/moo, un entorno de realidad virtual basado en textos. Este proyecto presta apoyo a una comunidad de científicos de los Estados Unidos y Europa, como complemento del teléfono, el vídeo Mbone (con archivos) y el correo electrónico.

Laboratorio Nacional de Argonne - Laboratorio de Microcaracterización http://tpm.amc.anl.gov/mmc En este sitio se presenta un laboratorio de microscopía controlado a distancia con interfaces menos técnicas para las escuelas –se puede contactar a Nestor J. Zaluzec (zaluzec@aaem.amc.anl.gov) http://tpm.amc.anl.gov. http://tpm.amc.anl.gov/MMC/AnalyChem98/AnalyChem98.html

Merit Review, Digital Library Design and Cooperative Cognition http://www.info.unicaen.fr/jelec/Solaris/d03/3turner.html W.A. Turner, P. De Guchteneire, K. van Meter, París, 1995.

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APÉNDICE A: EJEMPLOS DE PROYECTOS PILOTO POTENCIALES

PROYECTO 1

Título: Ciencia del láser en África

Presentado por: Ahmadou Wague

Resumen del proyecto: La ciencia del láser y sus aplicaciones en la agricultura y la medicina, el medio ambiente y las comunicaciones. Entre las instituciones/redes participantes figuran el Centro Internacional Abdus Salam de Física Teórica (CIFT), la Red Africana de Ciencias de Láser Atómico Molecular y Óptico (LAM), y centros estadounidenses y europeos.

Grupos de trabajo:

Átomos, moléculas y óptica (AMOP) Aplicaciones en agricultura Aplicaciones en medicina Aplicaciones en medio ambiente Aplicaciones en control Aplicaciones en comunicación

Temas tratados

• intercambios • problemas • referencias cruzadas • desarrollo de recursos

PROYECTO 2

Título: El colaboratorio de modelación de decisiones sobre las tecnologías de la información y la comunicación (TIC)

Presentado por: Joseph Potvin

Resumen del proyecto: el Colaboratorio de modelización de decisiones sobre las tecnologías de la información y la comunicación es un proyecto para la elaboración de un modelo de investigación operativa, que consiste en una función objetiva y en un conjunto de ecuaciones diferenciales lineales algebraicas y/o normales; cada una de ellas representa factores que afectan a las decisiones sobre infraestructura de las TIC (por ejemplo, las necesidades en materia de anchura de banda, la variabilidad de escala, el número de investigadores participantes, los costos financieros, los tipos de utilización, los imperativos de índole administrativa, geográfica, etc.). Los expertos que participen en el colaboratorio deberán encargarse de preparar primero, y mantener después, a medida que la tecnología evolucione, y se efectúen nuevas experiencias, cada ecuación que se utilice en el modelo. El modelo se pondrá a disposición de los conceptores de sistemas de TIC en acceso remoto como laboratorio virtual, y ofrecerá un acceso por la Red y correo electrónico estructurado para preguntas, con el fin de contribuir a la investigación de alternativas apropiadas de inversión en las Tecnologías de la Información y la comunicación.

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PROYECTO 3

Título: Caracterización de material a distancia y control medioambiental en América Central

Presentado por: Abdoulaye Diallo

Participantes: Países de la región, CIFT, UNESCO, Organización de los Estados Americanos (OEA), y otros.

Resumen del proyecto: Tele-experimento para establecer un acuerdo de estudio a distancia con el fin de caracterizar el comportamiento y las propiedades de los diferentes materiales en condiciones extremadamente corrosivas, y de controlar las condiciones medioambientales en la zona del Canal de Panamá. La infraestructura de Internet empleada para extraer y procesar los datos también será utilizada para proporcionar la conexión a las comunidades rurales adyacentes en el ámbito de la telemedicina, la tele-educación y los programas de desarrollo sostenible.

PROYECTO 4

Título: Laboratorio informático virtual (o contexto informático abierto)

Presentado por: J.P. Vary

Resumen del proyecto: Suministrar un contexto computacional disponible en Internet para científicos con el fin que efectúen sus cálculos, estudios de modelo, análisis de datos, y almacenen/recuperen sus resultados. Asimismo, se trata de un lugar para crear páginas Web, que permita que los datos sean accesibles a colaboradores, curiosos, etc.

PROYECTO 5

Título: CollaborArt: intercambio en el contexto cultural

Presentado por: Barbara Bianchi (bajo la dirección del IITAP, el CIFT, y Alexei Gvishiani de la Red de Datos Geológicos para los Intercambios Educacionales y Científicos [EDNES])

Participantes: Los participantes propuestos, aunque la lista siga abierta, son los siguientes: Ile-Ife, Nigeria, África, Trieste, Italia, Uzbekistán, Egipto, Rusia, y Iowa, Estados Unidos.

Resumen del proyecto: En calidad de colaboratorio de arte interactivo, CollaborArt utilizará la tecnología informática para conectar a estudiantes y profesores de los distritos escolares rurales de Iowa con estudiantes y profesores de otros países. Su objetivo es usar el arte para ayudar a los estudiantes a que profundicen su conocimiento del mundo y del lugar que ocupan en él. Los participantes utilizarán el correo electrónico e Internet para compartir sus historias y colaborar con la artista Barbara Bianchi y otros artistas mediante el lenguaje universal de las artes visuales.

PROYECTO 6

Título: Red de nódulos de Aprendizaje asincrónico para la educación científica

Presentado por: Liangyao Chen, Yunsheng Ma, David Tehyu Kao, Doug Fils

Resumen del proyecto: se trata de un enfoque eficaz, eficiente y económico a fin de intercambiar los recursos y divulgar la educación científica y técnica en China.

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PROYECTO 7

Título: Laboratorio internacional de física de materia condensada e ingeniería

Presentado por: Anatoli Frishman

Resumen del proyecto: Crear un laboratorio internacional de física sobre materia condensada e ingeniería con una misión específica: hacer de puente entre científicos ucranianos y norteamericanos, lo que permitiría óptimos resultados científicos y tecnológicos.

PROYECTO 8

Título: Experimento en tiempo real dentro del contexto del laboratorio virtual

Presentado por: Najeh Jisrawi

Región: Oriente Medio

Resumen del proyecto: Se ha reconocido que una parte importante del laboratorio virtual es el control de instrumentos y la experimentación a distancia. Desde hace ya algunos años, hemos estado impartiendo un curso de instrumentación que expone los conceptos de “instrumentos virtuales” y que enseña a los estudiantes a automatizar los instrumentos para experimentos científicos. Mi propuesta es ampliar este curso y hacerlo utilizable dentro del marco de un laboratorio virtual con un control de instrumentos mediante la red y el intercambio de datos y recursos tanto dentro como fuera del laboratorio. También quisiéramos utilizar el marco del laboratorio virtual para impartir el curso en varias instituciones regionales.

PROYECTO 9

Título: Desarrollo de una red para relacionar a los participantes en una colaboración multinacional centrada en el desarrollo sostenible en Henán (China)

Presentado por: Joel A. Snow, Bing-Lin Young

Resumen del proyecto: El Instituto Internacional de Física Teórica Aplicada (IITAP) y el Centro de Investigaciones para las Ciencias Ecológicas y Medioambientales de la Academia China de Ciencias han estado elaborando un programa sobre desarrollo sostenible en China, centrado en el desarrollo sostenible en una sola provincia, Henán. Se necesitará una tecnología potente para proporcionar la conexión y los recursos necesarios con el fin de llevar a cabo una investigación de colaboratorio y una transferencia de tecnología. Proponemos la creación de una agrupación administrativa de laboratorio virtual para conectar a los participantes entre sí y conseguir una difusión rápida de los resultados de la investigación. Ello emitirá una aplicación directa de los principios establecidos en esta reunión a un importante programa de investigación que China necesita urgentemente, y para el que casi todos los análisis y negociaciones preliminares ya han sido completados.

PROYECTO 10

Título: Utilización de laboratorios centrales, instalaciones informáticas centrales, y conceptos de laboratorio virtual para investigación de posgrado y posdoctoral en países en desarrollo, con África como estudio monográfico

Presentado por: G.O. Ajayi

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Resumen del proyecto: Se crearán algunos laboratorios centrales bien equipados en algunas disciplinas (por ejemplo, laboratorios de ciencias físicas e instalaciones informáticas centrales) en países en desarrollo. Varios laboratorios virtuales de la subregión tendrán acceso a las instalaciones de investigación central mediante la utilización de Internet y otros servicios de información de red. También se proporcionarán los servicios necesarios para acceder a los laboratorios no virtuales apropiados en el Norte.

PROYECTO 11

Título: Laboratorio virtual basado en CIFT-VSAT para la colaboración científica - Proyecto Piloto

Presentado por: S.M. Radicella, F. Postogna, A. Nobile, E. Canessa G. O. Ajayi, ICTP, Trieste, Italia, Atef Sherif, Egipto

Resumen del proyecto: La utilización de la tecnología VSAT (Terminal de muy pequeña apertura) tiene posibilidades de expandirse rápidamente debido a la disminución de costos y al lanzamiento de nuevos satélites que cubren la mayoría de los continentes con la banda Ku, que requiere un equipo reducido. La utilización de esta tecnología podría convertirse en una opción valiosa para apoyar a los laboratorios virtuales en el Sur ya que la rapidez que permite es razonable.

Objetivos: 1) Conectar una serie de instituciones científicas en países en desarrollo con el fin de permitir a los científicos que colaboren en un contexto científico moderno.

2) Superar el aislamiento científico, respondiendo a la necesidad de transferir el conocimiento al Sur de un modo desconocido hasta el momento.

Con este proyecto, las instituciones científicas de países en desarrollo tendrán acceso a los siguientes servicios del laboratorio virtual:

• instalaciones informáticas

• instalaciones de Internet de importancia científica (correo electrónico, WWW)

• intercambio interactivo de documentos (pizarra, discusiones científicas)

• visualización de datos científicos y de ingeniería

Al mismo tiempo, el sistema tendrá también objetivos más generales, tales como acceso a los recursos de biblioteca, presentación de lecturas seleccionadas y voz mediante IP (Internet Protocol).

Asimismo, las instituciones participantes podrán utilizar los servicios laboratorio virtual para realizar en proyectos científicos específicos que podrían tener lugar entre países del Sur y/o entre países del Sur y del Norte y/o abiertos a la colaboración.

PROYECTO 12

Título: Juegos de simulación para la paz y la solución de conflictos

Presentado por: Alfredo Rojas, Galileo Violini

Resumen del proyecto: Desde 1994, la Oficina de la UNESCO en Santiago ha estado elaborando juegos de simulación para formar a los responsables de los ministerios de educación de la región, así como a los encargados de la preparación de programas de estudio y los directores de escuela.

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Desde 1998, se ha distribuido un CD-ROM, sobre “Heurística Educativa”, en el que se recopilan seis de estos programas. Los instrumentos de los juegos de simulación y del laboratorio virtual van a representar un instrumento sumamente eficaz para tratar problemas sociales como la escasa presencia de mujeres científicas en América Latina y la falta de posibilidades reales de formación en nuevas tecnologías en las universidades de América Latina. Un laboratorio virtual que apoye el desarrollo de los juegos de simulación para la paz y la solución de conflictos va a estar enteramente acorde con la acción de la UNESCO para difundir la cultura de paz.

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APÉNDICE B: LISTA DE PARTICIPANTES

Gabriel Ajayi, Profesor, Universidad Obafemi Awolowo, Departamento de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, NIGERIA.

Wolfgang Appelt, Centro Nacional Alemán de Investigación sobre Tecnología de la Información, Instituto para la Tecnología de la Información Aplicada, ALEMANIA.

Barbara Bianchi, Artista, Universidad de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Enrique Canessa, Sección Científica Informática, Centro Internacional Abdus Salam de Física Teórica (CIFT), ITALIA.

Dongsheng Chen, Director, Departamento de Ciencia y Tecnología, Ministerio de Educación de la República Popular China, CHINA.

Liang Yao Chen, Director Ejecutivo, Universidad de Fudan, Centro de Investigación de Física Aplicada de Shanghai, CHINA.

Guy de Teramond, Director, Centro de Informática de la Universidad de Costa Rica,

COSTA RICA

Abdoulaye F. Diallo, Profesor investigador, Universidad Tecnológica de Panamá, PANAMÁ.

Douglas Fils, Especialista de apoyo de sistema, Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

David Flory, Departamento de Agronomía, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Anatoly Frishman, Científico, Centro de Desarrollo de Tecnología Avanzada, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Konrad Froitzheim, Universidad de Ulm, Departamento de Sistemas Distribuidos, ALEMANIA.

Alexei Gvishiani, Director, Centro de Estudios de Datos Informáticos Geofísicos, RUSIA.

Josph Hardin, Director de Desarrollo de Sistemas y Operaciones, Escuela de Información, Universidad de Michigan, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Najeh Jisrawi, Profesor de Física, Universidad de Birziet, Cisjordania, PALESTINA.

David Kao, Profesor de Ingeniería, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Steven Kawaler, Director del Whole Earth Telescope (WET), Profesor de Física y Astronomía, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Igor Khromushin, Director del Laboratorio, Departamento del Instituto de Energía Atómica, de Almaty, KAZAJSTÁN.

Yong Lee, Profesor de Ciencias Políticas, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

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Irving Lerch, Director de Asuntos Internacionales, Sociedad Americana de Física, y Presidente del Grupo sobre Redes de Telecomunicación para la Ciencia del Consejo de Acción de Física (UNESCO), ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Tihamer Margitay, Vicedecano, Facultad de Ciencias Sociales y Económicas, Universidad Técnica de Budapest, HUNGRÍA.

Gerard van Oortmerssen, Director, Centro CWI de Matemáticas e Informática, PAÍSES BAJOS.

Fulvio Postogna, Trabajo en redes y radiocomunicación, Centro Internacional Abdus Salam de Física Aplicada (CIFT), ITALIA.

Joseph Potvin, Oficial superior de programas, Secretaría de Bellanet International, CANADÁ.

Sandro Radicella, Director, Laboratorio de Aeronomía y Radiopropagación, Centro Internacional Abdus Salam de Física Teórica (CIFT), ITALIA.

John Rose, División de Información e Informática, (UNESCO), FRANCIA.

James Sheats, Tecnología para la sostenibilidad, Laboratorios Hewlett-Packard, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Mack Shelley, Profesor de Estadística, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Atef Sherif, Profesor de ingeniería aeroespacial, Universidad de El Cairo, EGIPTO.

Peter Siegel, Director, Tecnología de Instrucción Académica, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Joel Snow, Director Ejecutivo Adjunto, Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

James P. Vary, Director, Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Sr. Ahmadou Wague, Departamento de Física, Facultad de Ciencias y Técnicas, Universidad Cheikh Anta Diop, SENEGAL.

Bing Lin Young, Director Adjunto, Instituto Internacional de Física Teórica y Aplicada (IITAP), y profesor de Física y Astronomía, Universidad del Estado de Iowa, ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA.

Y.D. Zhang, Director de Construcción de Infraestructura Científica, Ministerio de Ciencia y Tecnología, CHINA.