| Los candidatos deben ser capaces de: | Notas y orientación |
|---|---|
| 1 Describir cómo los sensores, los microprocesadores y los actuadores pueden utilizarse en colaboración para crear sistemas automatizados | |
| 2 Describir las ventajas e inconvenientes de un sistema automatizado aplicado a un escenario dado | • Incluyendo escenarios como: – industria – transporte – agricultura – clima – videojuegos – iluminación – ciencia |
Tecnologías automatizadas y emergentes
IGCSE Ciencias de la Computación · Tema 6
10:22
Sistemas automatizados
Imagina una invernadero a las tres de la mañana. Nadie está allí. El aire se calienta un poco, y una ventana se abre toda sola. Una hora después se cierra…
Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla
6.1
Sistemas automatizados
Syllabus
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Un sistema automatizado es una combinación de software y hardware que detecta y responde a datos en su entorno, sin necesidad de intervención humana. En otras palabras, funciona por sí solo.
Ejemplos de sistemas automatizados:
- un sistema de calefacción central;
- un proceso químico en una fábrica;
- un invernadero (para el cultivo de plantas);
- una barrera de aparcamiento.
Sensores, microprocesadores y actuadores
Tres componentes trabajan conjuntamente en un sistema automatizado.
| Parte | Función |
|---|---|
| sensor 传感器 | mide una magnitud física (como la temperatura o la luz) y envía los datos |
| microprocesador 微处理器 | compara los datos con valores almacenados y toma decisiones |
| actuador 执行器 | recibe una señal y provoca movimiento o acción (como abrir una válvula) |
El ciclo funciona de la siguiente manera:
- El sensor envía datos al microprocesador.
- El microprocesador compara estos datos con valores almacenados y toma una decisión.
- El microprocesador envía señales a los actuadores para que tomen acción.
Por ejemplo, en un invernadero: un sensor de temperatura lee el calor; el microprocesador lo compara con el valor deseado; si hace demasiado calor, el microprocesador activa un actuador para abrir una ventana.

El programa denomina a muchos tipos de sensores, cada uno midiendo una magnitud física específica —por ejemplo, un acelerómetro (movimiento o inclinación), un sensor de humedad (agua en el aire) y un sensor de proximidad (un objeto cercano):
| Sensor | Mide | Uso típico |
|---|---|---|
| temperatura | calor | hornos, invernaderos, calefacción |
| luz | brillo | luces automáticas, cámaras |
| presión | fuerza sobre una superficie | alfombras de alarma, pantallas táctiles |
| infrarrojos / proximidad | un objeto cercano | puertas automáticas, sensores de aparcamiento |
| acústico (sonido) | nivel de sonido | monitores de ruido |
| humedad / humedad del suelo | agua en el aire o en el suelo | invernaderos, riego |
| gas | presencia de gas | alarmas de humo y CO |
| pH | acidez | piscinas, acuarios |
| acelerómetro | movimiento o inclinación | teléfonos, activación de airbags |
| campo magnético | magnetismo | contactos de puerta, brújulas |
| flujo / nivel | flujo de fluido o profundidad | tuberías, depósitos |
Para elegir un sensor para un escenario, seleccione aquel que mida la magnitud física correcta: un acuario necesita sensores de pH y temperatura; una puerta automática necesita un sensor infrarrojo/de proximidad.
Ventajas e inconvenientes
Los sistemas automatizados se utilizan en muchas situaciones, como la industria, el transporte, la agricultura (cultivo), meteorología (recopilación de datos), videojuegos e iluminación.


| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| trabajan todo el día y toda la noche, sin descanso | cuestan mucho comprar y configurar |
| más rápidos y más consistentes que las personas | pueden averiarse y necesitar reparación experta |
| pueden trabajar en lugares inseguros para las personas | pueden reemplazar los empleos humanos |
| menos errores humanos | no pueden reaccionar fácilmente ante situaciones para las que no fueron diseñados |
Ejemplo resuelto. Describa cómo un invernadero automático mantiene la temperatura a 25 °C. Un sensor de temperatura mide continuamente la temperatura y envía su lectura, convertida a digital por un conversor analógico-digital (ADC), al microprocesador. El microprocesador compara la lectura con el valor almacenado de 25 °C. Si la temperatura está por encima, el microprocesador activa un actuador para abrir una ventana o encender un ventilador; si está por debajo, enciende un calentador. Todo el ciclo se repite continuamente. Dos puntos casi siempre se asignan a las frases "compara con un valor almacenado (preestablecido)" y "el proceso se repite"; una descripción que se detiene en "el sensor le dice a la computadora" deja esos puntos fuera.
Un bucle de control automatizado
Toca alrededor del bucle. Un sistema automatizado percibe, compara contra un objetivo y actúa —y como la acción cambia lo que percibe, se corrige a sí mismo sin necesidad de humanos.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| automated system/ˈɔːtəmeɪtɪd ˈsɪstəm/ | 自动化系统 | zì dòng huà xì tǒng |
| environment/enˈvaɪrənmənt/ | 环境 | huán jìng |
| human intervention/ˈhjuːmən ˌɪntəˈvenʃn/ | 人工干预 | rén gōng gān yù |
| greenhouse/ˈɡriːnhaʊs/ | 温室 | wēn shì |
| car park barrier/kɑː pɑːk ˈbærɪə/ | 停车场道闸 | tíng chē chǎng dào zhá |
| sensor/ˈsensə/ | 传感器 | chuán gǎn qì |
| microprocessor/ˌmaɪkrəʊˈprəʊsesə/ | 微处理器 | wēi chǔ lǐ qì |
| actuator/ˈæktʃuːeɪtə/ | 执行器 | zhí xíng qì |
| stored values/stɔːd ˈvæljuːz/ | 存储值 | cún chǔ zhí |
| sensor types/ˈsensə taɪps/ | 传感器类型 | chuán gǎn qì lèi xíng |
| accelerometer/əkˌseləˈrɒmɪtə/ | 加速度计 | jiā sù dù jì |
| humidity/hjuːˈmɪdɪti/ | 湿度 | shī dù |
| proximity/prɒkˈsɪmɪti/ | 接近 | jiē jìn |
| consistent/kənˈsɪstənt/ | 一致的 | yí zhì de |
| Robotics/rəʊˈbɒtɪks/ | 机器人技术 | jī qì rén jì shù |
6.2
Robótica
Syllabus
| Los candidatos deben ser capaces de: | Notas y orientación |
|---|---|
| 1 Entender qué se entiende por robótica | • La robótica es una rama de la informática que incluye el diseño, la construcción y el funcionamiento de robots • Ejemplos incluyen equipos de fábrica, robots domésticos y drones |
| 2 Describir las características de un robot | • Incluyendo: – una estructura mecánica o armazón – componentes eléctricos, como sensores, microprocesadores y actuadores – programable |
| 3 Entender los roles que pueden desempeñar los robots y describir las ventajas e inconvenientes de su uso | • Los robots pueden utilizarse en áreas que incluyen: – industria – transporte – agricultura – medicina – entornos domésticos – entretenimiento |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
La robótica es la rama de la tecnología que se ocupa del diseño, construcción y funcionamiento de los robots.
Un robot tiene estas características:
- una estructura física (un cuerpo mecánico, como brazos robóticos);
- componentes eléctricos (motores, sensores y cableado);
- instrucciones programables — sigue un programa que puede modificarse.
Lo que hacen los robots
Los robots pueden desempeñar múltiples funciones, por ejemplo:
- equipos de fábrica — construcción de automóviles, soldadura, manipulación de piezas pesadas;
- electrodomésticos — como una aspiradora robótica.


| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| realizan trabajos aburridos o peligrosos | caras de comprar y mantener |
| trabajan rápida y exactamente | pueden reemplazar a los trabajadores humanos |
| no se cansan ni se aburren | carecen de capacidad de toma de decisiones independiente — solo hacen lo que están programados para hacer |
Un límite clave de los robots es que no pueden pensar por sí mismos. No pueden tomar sus propias decisiones cuando ocurre algo inesperado.
Laboratorio de conceptos informáticos
Clasificar ejemplos concretos según la idea informática que demuestran.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| robots/ˈrəʊbɒts/ | 机器人 | jī qì rén |
| physical structure/ˈfɪzɪkl ˈstrʌktʃə/ | 物理结构 | wù lǐ jié gòu |
| electrical components/ɪˈlektrɪkl kəmˈpəʊnənts/ | 电子元件 | diàn zi yuán jiàn |
| programmable instructions/ˈprəʊɡrəməbl ɪnˈstrʌkʃnz/ | 可编程指令 | kě biān chéng zhǐ lìng |
| factory equipment/ˈfæktəri ɪˈkwɪpmənt/ | 工厂设备 | gōng chǎng shè bèi |
| domestic appliances/dəˈmestɪk əˈplaɪənsɪz/ | 家用电器 | jiā yòng diàn qì |
| vacuum cleaner/ˈvækjuːm ˈkliːnə/ | 吸尘器 | xī chén qì |
| lack of independent decision-making/læk ɒv ˌɪndɪˈpendənt dɪˈsɪʒn ˈmeɪkɪŋ/ | 缺乏独立决策 | quē fá dú lì jué cè |
| Artificial intelligence/ˌɑːtɪˈfɪʃl ɪnˈtelɪdʒəns/ | 人工智能 | rén gōng zhì néng |
| simulation/ˌsɪmjʊˈleɪʃn/ | 模拟 | mó nǐ |
| rules/ruːlz/ | 规则 | guī zé |
| reason/ˈriːzn/ | 推理 | tuī lǐ |
| draw conclusions/drɔː kənˈkluːʒnz/ | 得出结论 | dé chū jié lùn |
| approximate/əˈprɒksɪmət/ | 近似的 | jìn sì de |
| definite/ˈdefɪnət/ | 确定的 | què dìng de |
| learn/lɜːn/ | 学习 | xué xí |
6.3
Inteligencia artificial
Syllabus
| Los candidatos deben ser capaces de: | Notas y orientación |
|---|---|
| 1 Comprender lo que se entiende por inteligencia artificial (IA) | • La IA es una rama de la informática que trata con la simulación de comportamientos inteligentes mediante computadoras |
| 2 Describir las características principales de la IA como la recopilación de datos y las reglas para utilizar esos datos, la capacidad de razonar, y puede incluir la capacidad de aprender y adaptarse | |
| 3 Explicar el funcionamiento básico y los componentes de los sistemas de IA para simular comportamiento inteligente | • Limitado a: – sistemas expertos – aprendizaje automático • Los sistemas expertos tienen una base de conocimiento, una base de reglas, un motor de inferencia y una interfaz • El aprendizaje automático es cuando un programa tiene la capacidad de adaptar automáticamente sus propios procesos y/o datos |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
La inteligencia artificial (IA) es la simulación de la inteligencia humana mediante sistemas informáticos. Esto significa que una computadora realiza tareas que normalmente requieren pensamiento humano.
Características de la IA
Los sistemas de IA suelen tener estas características:
- recopilan datos y las reglas para utilizar esos datos;
- tienen la capacidad de razonar (deducir utilizando las reglas);
- tienen la capacidad de extraer conclusiones, que pueden ser aproximadas (una mejor suposición) o definitivas (seguras);
- tienen la capacidad de aprender de los datos;
- tienen la capacidad de adaptarse — cambiar su comportamiento a medida que reciben nuevos datos.

Ejemplos de IA
- sistemas expertos — software que da consejos como un experto humano (por ejemplo, ayudando a un médico con un diagnóstico);
- procesamiento del lenguaje natural — comprensión del habla o texto humano;
- coches autónomos.

Dentro de un sistema experto
Un sistema experto almacena el conocimiento humano y razona a partir de él. Tiene cuatro partes:
- una base de conocimientos – los hechos almacenados sobre el tema;
- una base de reglas – las reglas "si... entonces..." que aplicaría un experto humano;
- un motor de inferencia – aplica las reglas a los hechos para llegar a una conclusión;
- una interfaz de usuario – hace preguntas al usuario y muestra el resultado.
La interfaz recopila datos del usuario; el motor de inferencia ejecuta la base de reglas contra la base de conocimientos; y el sistema produce un diagnóstico o una probabilidad, como se utiliza para ayudar a un médico a diagnosticar una enfermedad o encontrar una falla en un automóvil.
Aprendizaje automático
El aprendizaje automático es un programa que mejora su propio rendimiento gracias a la experiencia, sin necesidad de ser reprogramado explícitamente. Encuentra patrones en los datos y se adapta: un buscador mejora en clasificar resultados, un asistente de voz reconoce comandos hablados con mayor precisión, y una aspiradora robótica aprende gradualmente la distribución de una habitación.
IA estrecha, general y fuerte

| Tipo | Significado |
|---|---|
| IA estrecha | puede realizar solo una tarea o un pequeño conjunto de tareas (por ejemplo, un programa de ajedrez). Toda la IA actual es IA estrecha. |
| IA general | podría realizar cualquier tarea que pueda hacer un humano, cambiando entre muchas tareas diferentes. |
| IA fuerte | pensaría y tendría conciencia como una mente humana real. Esto aún no existe. |
Laboratorio de conceptos informáticos
Clasificar ejemplos concretos según la idea informática que demuestran.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| adapt/əˈdæpt/ | 适应 | shì yìng |
| expert systems/ˈekspɜːt ˈsɪstəmz/ | 专家系统 | zhuān jiā xì tǒng |
| natural language processing/ˈnætʃərəl ˈlæŋɡwɪdʒ ˈprəʊsesɪŋ/ | 自然语言处理 | zì rán yǔ yán chǔ lǐ |
| self-driving cars/self ˈdraɪvɪŋ kɑːz/ | 自动驾驶汽车 | zì dòng jià shǐ qì chē |
| knowledge base/ˈnɒlɪdʒ beɪs/ | 知识库 | zhī shí kù |
| rule base/ruːl beɪs/ | 规则库 | guī zé kù |
| inference engine/ˈɪnfərəns ˈendʒɪn/ | 推理引擎 | tuī lǐ yǐn qíng |
| user interface/ˈjuːzə ˈɪntəfeɪs/ | 用户界面 | yòng hù jiè miàn |
| Machine learning/məˈʃiːn ˈlɜːnɪŋ/ | 机器学习 | jī qì xué xí |
| narrow AI/ˈnærəʊ ˌeɪ ˈaɪ/ | 弱人工智能 | ruò rén gōng zhì néng |
| general AI/ˈdʒenərəl ˌeɪ ˈaɪ/ | 通用人工智能 | tōng yòng rén gōng zhì néng |
| strong AI/strɒŋ ˌeɪ ˈaɪ/ | 强人工智能 | qiǎng rén gōng zhì néng |
| central heating/ˈsentrəl ˈhiːtɪŋ/ | 中央供暖 | zhōng yāng gōng nuǎn |
| chemical process/ˈkemɪkl ˈprəʊses/ | 化学过程 | huà xué guò chéng |
| agriculture/ˈæɡrɪkʌltʃə/ | 农业 | nóng yè |
| mechanical/mɪˈkænɪkl/ | 机械的 | jī xiè de |
6.3
Consejos para el examen
- Aprenda el bucle de control: un sensor mide una magnitud → el microprocesador la compara con un valor almacenado → un actuador toma acción; luego el ciclo se repite.
- No confunda los componentes: un sensor envía datos hacia adentro; un actuador provoca movimiento hacia afuera.
- Un robot sigue instrucciones programables y no puede tomar sus propias decisiones cuando ocurre algo inesperado.
- La IA simula el pensamiento humano: recopila datos y reglas, razona, extrae conclusiones y puede aprender y adaptarse.
- Conozca los niveles de IA: estrecha (una tarea; toda la IA actual), general (cualquier tarea humana), fuerte (consciente de sí misma; aún no existe).
Lecciones interactivas sobre este tema
Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.