Sincronización - Synchronization

Bailarines sincronizados

La sincronización es la coordinación de eventos para operar un sistema al unísono. Por ejemplo, el director de una orquesta mantiene la orquesta sincronizada o en el tiempo . Se dice que los sistemas que operan con todas las partes en sincronía son sincrónicos o sincronizados, y los que no lo son son asincrónicos .

Hoy en día, la sincronización horaria puede ocurrir entre sistemas de todo el mundo a través de señales de navegación por satélite y otras técnicas de transferencia de tiempo y frecuencia .

Navegación y ferrocarriles

El cronometraje y la sincronización de los relojes es un problema crítico en la navegación oceánica de larga distancia. Antes de la navegación por radio y la navegación por satélite , los navegantes necesitaban una hora exacta junto con observaciones astronómicas para determinar qué tan lejos al este o al oeste viajaba su embarcación. La invención de un cronómetro marino preciso revolucionó la navegación marítima. A fines del siglo XIX, los puertos importantes proporcionaban señales de tiempo en forma de pistola de señales, bandera o bola de tiempo para que los marineros pudieran verificar y corregir sus cronómetros en busca de errores.

La sincronización fue importante en la operación de los ferrocarriles del siglo XIX, siendo estos el primer medio de transporte importante lo suficientemente rápido como para que se noten las diferencias en el tiempo medio local entre las ciudades cercanas. Cada línea resolvió el problema sincronizando todas sus estaciones con la sede como un horario de ferrocarril estándar . En algunos territorios, las empresas compartían una única vía férrea y necesitaban evitar colisiones. La necesidad de un estricto cronometraje llevó a las empresas a establecer un estándar, y las autoridades civiles finalmente abandonaron el tiempo medio local en favor del horario ferroviario.

Comunicación

En términos de ingeniería eléctrica , para la lógica digital y la transferencia de datos, un circuito síncrono requiere una señal de reloj . Una señal de reloj simplemente señala el inicio o el final de algún período de tiempo, a menudo medido en microsegundos o nanosegundos, que tiene una relación arbitraria con cualquier otro sistema de medición del paso de minutos, horas y días.

En un sentido diferente, los sistemas electrónicos a veces se sincronizan para hacer que los eventos en puntos distantes parezcan simultáneos o casi simultáneos desde una cierta perspectiva. Las tecnologías de indicación de la hora , como los satélites GPS y el Protocolo de tiempo de red (NTP), proporcionan acceso en tiempo real a una aproximación cercana a la escala de tiempo UTC y se utilizan para muchas aplicaciones de sincronización terrestre de este tipo.

En informática (especialmente computación paralela ), la sincronización es la coordinación de subprocesos o procesos simultáneos para completar una tarea con el orden de ejecución correcto y sin condiciones de carrera inesperadas ; vea sincronización (ciencias de la computación) para más detalles.

La sincronización también es un concepto importante en los siguientes campos:

Sistemas dinámicos

Una demostración mecánica de sincronización de osciladores: los metrónomos , inicialmente desfasados, se sincronizan mediante pequeños movimientos de la base sobre la que están colocados

La sincronización de múltiples sistemas dinámicos que interactúan puede ocurrir cuando los sistemas son osciladores autónomos . Los osciladores de fase de Poincaré son sistemas modelo que pueden interactuar y sincronizarse parcialmente dentro de redes aleatorias o regulares. En el caso de la sincronización global de osciladores de fase, se produce una transición abrupta de sincronización no sincronizada a sincronización completa cuando la fuerza de acoplamiento supera un umbral crítico. Esto se conoce como la transición de fase del modelo de Kuramoto . La sincronización es una propiedad emergente que se produce en una amplia gama de sistemas dinámicos, incluida la señalización neuronal, los latidos del corazón y la sincronización de las ondas de luz de la mosca de fuego.

Movimiento humano

Las tropas utilizan la sincronización para aprender a trabajar en equipo

La sincronización de movimiento se define como movimientos similares entre dos o más personas que están alineadas temporalmente. Esto es diferente del mimetismo, que se produce después de un breve retraso. El baile en línea y el paso militar son ejemplos.

La vinculación muscular es la idea de que moverse en el tiempo evoca emociones particulares. Esto provocó algunas de las primeras investigaciones sobre la sincronización del movimiento y sus efectos sobre las emociones humanas. En grupos, se ha demostrado que la sincronización de movimientos aumenta la conformidad, la cooperación y la confianza.

En díadas , grupos de dos personas, se ha demostrado que la sincronización aumenta la afiliación, la autoestima, la compasión y el comportamiento altruista y aumenta la simpatía. Durante las discusiones, se ha observado que la sincronía entre la pareja que discute disminuye, sin embargo, no está claro si esto se debe al cambio en la emoción u otros factores. Existe evidencia que demuestra que la sincronización de movimientos requiere que otras personas causen sus efectos beneficiosos, ya que el efecto sobre la afiliación no ocurre cuando uno de los miembros de la díada sincroniza sus movimientos con algo fuera de la díada. Esto se conoce como sincronía interpersonal.

Ha habido controversias sobre el verdadero efecto de la sincronía en estos estudios. Las investigaciones en esta área que detallan los efectos positivos de la sincronía, lo han atribuido solo a la sincronía; sin embargo, muchos de los experimentos incorporan una intención compartida de lograr la sincronía. De hecho, el modelo de refuerzo de la cooperación sugiere que la percepción de sincronía conduce a un refuerzo de que la cooperación está ocurriendo, lo que conduce a los efectos prosociales de la sincronía. Se requiere más investigación para separar el efecto de la intencionalidad del efecto beneficioso de la sincronía.

Usos

La sincronización es importante en telefonía digital , video y audio digital donde se manipulan flujos de datos muestreados. La sincronización de imagen y sonido fue un problema técnico importante en las películas sonoras . Las aplicaciones de audio , video y películas más sofisticadas usan código de tiempo para sincronizar audio y video. En la producción de películas y televisión es necesario sincronizar los fotogramas de vídeo de varias cámaras. Además de permitir la edición básica, la sincronización también se puede utilizar para la reconstrucción 3D

En los sistemas de energía eléctrica , se requiere la sincronización del alternador cuando varios generadores están conectados a una red eléctrica.

Se necesitan árbitros en los sistemas electrónicos digitales, como los microprocesadores, para hacer frente a las entradas asincrónicas. También hay circuitos digitales electrónicos llamados sincronizadores que intentan realizar el arbitraje en un ciclo de reloj. Los sincronizadores, a diferencia de los árbitros, son propensos a fallar. (Ver metaestabilidad en electrónica ).

Los sistemas de cifrado generalmente requieren algún mecanismo de sincronización para garantizar que el cifrado receptor decodifique los bits correctos en el momento correcto.

Las transmisiones automotrices contienen sincronizadores que llevan las partes giratorias dentadas (engranajes y eje estriado) a la misma velocidad de rotación antes de acoplar los dientes.

La sincronización del flash sincroniza el flash con el obturador .

Algunos sistemas pueden estar solo aproximadamente sincronizados o ser plesiócronos . Algunas aplicaciones requieren que se determinen las compensaciones relativas entre eventos. Para otros, solo es importante el orden del evento.

Ver también

Notas

Referencias

enlaces externos