Ignacio Trejos Zelaya| TEC y Cenfotec| itrejos@ucenfotec.ac.cr

El Instituto para el futuro (Institute for the Future = IFTF) publicó en el 2011 un informe en que menciona seis tendencias que reconfigurarán los trabajos del futuro:

• Longevidad extrema.
• Surgimiento de máquinas y sistemas inteligentes.
• Mundo computacional.
• Ecología de nuevos medios.
• Organizaciones superestructuradas.
• Mundo globalmente conectado.

En el ‘mundo computacional’, la producción y la recolección masivas de datos son habilitadas por la proliferación de dispositivos programables dotados de sensores y actuadores para interactuar con el entorno físico; esto es, los sistemas ciberfísicos.

Los medios computacionales facilitan el procesamiento de los datos obtenidos en bruto para darles valor al agregarlos, clasificarlos, ordenarlos y analizarlos, con el propósito de visualizar tendencias, determinar correlaciones, plantear pronósticos, realizar inferencias, hacer simulaciones, etc.  El aprovechamiento de los grandes volúmenes de datos requerirá desarrollar capacidades de clasificación, análisis, resumen, interpretación, segregación y organización de los datos, con miras a obtener su sentido y, con ello, apoyar la toma de decisiones y la realización de acciones.

El historiador israelí Yuval Harari, autor de ‘Sapiens’ y ‘Homo Deus’, considera que quienes dominen los algoritmos y puedan manipular los datos masivos serán capaces de controlar tecnologías como la robótica y la inteligencia artificial – que están impactando diversas actividades humanas.

El Instituto para el Futuro señala 10 habilidades que los futuros trabajadores deberán desarrollar:

• Dar sentido y significado.
• Inteligencia social.
• Pensamiento novedoso y adaptativo.
• Competencias transculturales.
• Pensamiento computacional.
• Dominio de nuevos medios.
• Transdisciplinariedad.
• Mentalidad de diseño.
• Gestión de la carga cognitiva.
• Colaboración virtual.

Hablemos de pensamiento computacional.  Tener competencias para el uso de tecnologías informáticas básicas es estar alfabetizado digitalmente – ser actores relativamente pasivos.  Otra cosa es ser capaces de dirigir de manera activa, creativa, consciente y deliberada la potencia de las tecnologías digitales para sacarles provecho en diversas actividades productivas, de entretenimiento, de aprendizaje o de investigación, exploración, descubrimiento e invención.

El pensamiento computacional comprende tanto abstraer conceptos a partir de datos, como diseñar y planificar las transformaciones de datos que nos permitan sustentar nuestros razonamientos y actuaciones.  Hoy día son muy valoradas las habilidades para desarrollar soluciones algorítmicas de problemas, realizar razonamientos cuantitativos y lógicos, analizar datos estadísticamente, formular modelos de la realidad actual o plantear diseños de realidades imaginadas para el futuro.  Estas habilidades serán imprescindibles en un futuro cercano.

El pensamiento computacional también incluye planificar tareas, simular procesos naturales o artificiales, plantear hipótesis y ofrecer explicaciones científicas de fenómenos de la naturaleza y de los negocios, así como explorar posibilidades de diseño para escoger aquellas que sean más convenientes desde perspectivas técnicas, económicas, sociales o ambientales.

En muchos países desarrollados y algunos emergentes se ha reconocido la necesidad de preparar mejor a los jóvenes en ciencias, ingenierías, tecnologías y matemática (STEM, por sus siglas en inglés). Todas estas ramas requieren trabajar con información cuantitativa, desarrollar la imaginación y el razonamiento abstracto.  En paralelo, algunos países han planteado reformas profundas en sus sistemas educativos de manera que incluyan el desarrollo de pensamiento computacional como parte del currículo de la educación general pre-universitaria.

Me preguntan con frecuencia “¿Deben los profesionales y los estudiantes de educación superior aprender a programar?”.  Respondo con un categórico sí.  Edsger W. Dijkstra, premio Turing, afirmaba que “aprender a programar es aprender a pensar”.  Más que aprender a programar como lo hacen los estudiantes de Informática, los invito a considerar los beneficios que aporta el aprender a pensar mejor y aprovechar el poder que pueden darnos las computadoras y otros sistemas digitales.

Programar tiene que ver con pensar en términos de procesos y representaciones de datos.  Aprender a programar y desarrollar intuiciones computacionales enriquece las habilidades de pensamiento de las personas, porque programar nos permite:

• Estudiar, comprender y plantear procesos. Los procesos están presentes en los negocios, en la logística, en las transformaciones químicas, en las interacciones biológicas.  Si bien las computadoras fueron inventadas para  mecanizar cálculos numéricos, la programación va más allá: habilita la automatización de procesos cuyas actividades nos permiten captar datos, realizar análisis, actuar sobre mecanismos, analizar textos, crear visualizaciones de información, formular modelos científicos, simular fenómenos naturales y sociales, probar teorías, demostrar teoremas, experimentar en laboratorios virtuales, plantear animaciones digitales, y muchas más.
• Entender mejor el mundo. Las ciencias nos permiten entender fenómenos físicos, químicos, biológicos, geológicos y – de manera indirecta – psicológicos, sociales y económicos; la matemática nos da lenguaje y simbología para representar información. La programación y lo computacional nos permiten vivir en un mundo digital donde procesamos y comunicamos información.
• Crecer en alfabetismo y cultura digital. Las tecnologías de información y comunicación son la cuarta gran revolución socio-cultural después de la invención del lenguaje, la escritura y la imprenta. Las tecnologías digitales constituyen un nuevo medio, que nos permite interacciones que superan las barreras geográficas y temporales – para explorar ideas, expresar conceptos, comunicarnos con otros y coordinar actividades con ellos.
• Entender la esencia de la computación. La Informática versa sobre automatización de procesos sobre datos. La programación y los algoritmos están en su corazón. Saber programar nos permite entender qué es un algoritmo y cuáles son sus limitaciones. Pasa de ser algo mágico a ser algo racional que puede entenderse y nos hace capaces de formular preguntas y sacar provecho del software, las computadoras, la automatización y la digitalización.
• Aprender maneras de resolver problemas. La programación es un buen vehículo para aprender, intentar y experimentar con diversas técnicas y principios para resolver problemas – lo cual contribuye a extender nuestras capacidades intelectuales.
• Pensar y comunicar con mayor precisión. Programar conlleva formular instrucciones que deben ser seguidas en forma obediente y exacta por un ser inanimado – una máquina que no posee inteligencia propia. Al trabajar con lenguajes precisos que permiten la expresión de programas, la consulta de bases de datos y – en general – la manipulación y transformación de datos, las personas ordenan su pensamiento y mejoran la comunicación entre los autores y otros actores que intervienen en proyectos y procesos tecnológicos y organizacionales.
• Cultivar nuevas maneras de aprender ciencias y matemática. Cuando uno ha desarrollado habilidades computacionales puede crear gráficas, simulaciones, animaciones, tomar datos y analizarlos, etc.  Por ejemplo, hay nociones matemáticas y físicas que se pueden aprender bien mediante la exploración de correspondencias entre los datos y la experimentación con programas, para saber de dónde vienen las fórmulas, al entender cuáles son los conceptos subyacentes y sus relaciones, como preludio para generalizar conceptos o trasladarlos hacia otros problemas, dominios de conocimiento o áreas de aplicación de tecnologías.  Asimismo, los experimentos de laboratorio pueden generar datos para su posterior análisis con herramientas computacionales.  He tenido la oportunidad de deleitarme al observar a estudiantes grabando videos de sus experiencias con movimiento de cuerpos (cinemática), que luego ven en cámara lenta y le superponen animaciones digitales, mediciones de altura, distancia, ángulos y trayectorias.
• Aprovechar mejor las computadoras. Cuando sabemos programar y trabajar con datos digitales entendemos las consecuencias de las acciones, lo cual nos da una plataforma para automatizar tareas tediosas relacionadas con nuestro trabajo – sea en oficinas, fábricas o en el campo.
• Conseguir o progresar en el trabajo. Saber programar ha ayudado a muchas personas a conseguir trabajo como programadores o analistas de datos digitales, aunque hayan estudiado una carrera no informática. Pero también ayuda a crecer y progresar en los estudios y en los trabajos, al combinar los saberes expertos en un área y aplicar pertinentemente la programación y – en general – el conocimiento y la experiencia computacionales.

Hoy día las ciencias están avanzando aceleradamente porque se está incorporando el pensamiento computacional en ellas – justamente para simular procesos, procesar datos, experimentar con teorías y modelos.  Sin computadoras, programación y bases de datos, la ciencia moderna sería imposible. Algo semejante ocurre con todas las ingenierías, las especialidades administrativas y muchas profesiones liberales.

En la mayoría de las universidades de países desarrollados, los estudiantes de carreras de ciencias, ingenierías, matemática, administración y tecnologías llevan algún curso relacionado con programación de computadoras.  Algunas universidades costarricenses, como el TEC, incluyen al menos un curso introductorio de programación en prácticamente todas las carreras, lo cual contribuye a desarrollar el pensamiento computacional de los estudiantes.

En 1968, uno de los fundadores de la Computación como ciencia, George Forsythe, expresó esta visión futurista “Las adquisiciones más valiosas en una educación científica o técnica son las herramientas mentales de propósito general que siguen siendo útiles para toda la vida. Califico el lenguaje natural y las matemáticas como las más importantes de estas herramientas, y la Informática como la tercera”.  Pongamos esto en contexto: en 1968 no había computadoras personales ni familiares y casi no había computadoras empresariales de uso compartido.  Hace 50 años, en Centroamérica no había ninguna carrera universitaria relacionada con la Informática y las universidades apenas estaban adquiriendo sus primeras computadoras (con costos de cientos de miles de dólares cada una).

El mundo ha avanzado: vemos a profesionales costarricenses en Comunicación que hacen ‘periodismo de datos’ obtener premios internacionales.  Ellos crean sus propios programas, se valen de herramientas de consulta de bases de datos y colaboran con profesionales informáticos, para así enriquecer sus reportajes o, mediante análisis, descubrir y revelar relaciones previamente desconocidas entre los datos.  Los fotógrafos computacionales manipulan las imágenes obtenidas con sus cámaras digitales para crear vistas panorámicas o filtrar las escenas.  En las artes escénicas ya estamos observando la colaboración entre profesionales de distintas disciplinas para apoyar a los artistas con la creación de ambientaciones interactivas que van ‘respondiendo’ a la acción sobre el escenario.

Se está desarrollando la Ciencia Computacional que usa sistemas de cómputo de alto rendimiento para que profesionales de diversas disciplinas científicas creen modelos que puedan computarse y, con ellos, obtener resultados y explicaciones que complementan las que pueden ser obtenidas por medios teóricos o por vía empírica.  En Ingeniería Agrícola se diseñan y simulan sistemas de canales para riego y abastecimiento de agua en zonas rurales. En Banca se crean modelos computacionales para el análisis de datos, como herramientas para combatir el fraude y detectar transacciones atípicas.  Los emprendedores crean o conciben ideas de negocio innovadoras que pueden prototipar y validar, con la ayuda de tecnólogos, antes de lanzarlas al mercado.  Los investigadores forenses y criminológicos recurren a métodos computacionales avanzados para recoger datos, analizarlos y formular hipótesis.

Un país que deliberadamente desarrolle el pensamiento computacional de sus jóvenes está sembrando un futuro más próspero, en que la población será capaz de forjar y determinar inteligentemente su destino.