KARL EBERHARD HALLERKARL EBERHARD HALLER es investigador superior en la Organización Federal de Investigación de Montes y Productos Forestales, Reinbek (República Federal de Alemania).
Un programa de elaboración de datos mediante ordenadores
La razón verdadera de la realización de este programa fue el inventario de los montes nacionales de Liberia que, desde 1960, vienen efectuando en colaboración la Oficina de Conservación de Montes y Fauna Silvestre de Liberia y la Misión forestal alemana en Liberia, en el marco de un proyecto de asistencia técnica bilateral.
Hasta 1963, la elaboración de los datos inventariases se efectuó en la República Federal de Alemania mediante un sistema corriente de tarjetas perforadas. La transmisión de documentos, el paso de datos de las tabulaciones a tarjetas perforadas y la producción de las listas de resultados requerían mucho tiempo y, en particular, la penosa búsqueda de errores presentaba considerables dificultades y hacía lento y costoso el trabajo.
En 1965, se instaló un sistema de elaboración de datos IBM 1401 para la compañía LAMCO, explotadora de yacimientos de hierro en Liberia, la cual puso a disposición del equipo de inventario este sistema, alquilándoselo a razón de unos 100 dólares la hora. En consecuencia, la Sección de Inventarios Forestales de la Organización Federal de Investigaciones de Montes y Productos Forestales de Reinbek/Hamburgo fue comisionada por el Ministerio de Alimentación, Agricultura y Montes de la República Federal de Alemania para preparar un programa de ordenador. Este programa permitió la elaboración uniforme y rápida de datos inventariales directamente en el país y, dada la gran amplitud de tareas inventariales que hay que efectuar en Liberia, se adapta bien tanto para reconocimientos preliminares extensivos como para inventarios muy intensivos de áreas de explotación. Los resultados de estos inventarios, así como una descripción detallada del programa de elaboración de datos, se publican en una serie de informes de la Misión Forestal Alemana en Liberia.
La evaluación sobre el terreno y la posibilidad de una producción rápida de resultados intermedios deben considerarse como ventajas e incluso necesidades para la ejecución eficaz de inventarios forestales.
La preparación de un programa complejo de ordenador entraña siempre mucho trabajo de programación y costos relativamente grandes para la prueba de programas. Por ello, resultó muy conveniente construir un programa que se pudiese utilizar no sólo para la labor que se tenía entre manos, sino también para otros inventarios tropicales.
En la preparación del programa se prestó atención particular a las siguientes restricciones y consideraciones:
1. El programa debe ser apropiado para una evaluación flexible y general de datos que se recogen para montes tropicales naturales mixtos, ya sea en un inventario inicial o en uno posterior independiente.La primera restricción subraya las características especiales de la labor de inventariado en los montes tropicales mixtos, tales como: (a) la multitud de especies arbóreas; (b) la poca significación de los índices de masa (por ejemplo, altura media, promedio de edad); (c) las características especiales de las definiciones, la medición y la computación del volumen del tronco y no volumen del árbol, reducciones por defectos; (d) la determinación de la situación del momento solamente, sin determinación del crecimiento.
La segunda restricción, inventario inicial o inventario posterior independiente, manifiesta explícitamente que la evaluación se refiere a un inventario monofásico y no a una muestra de regresión. Sin embargo, esto no excluye que, independientemente del inventario que se hace sobre el terreno, se pueda obtener cierta información cuantitativa sobre el área de fuentes existentes o por interpretación de fotografías, para uso en la elección de unidades de muestreo o en la derivación del volumen total. La información sobre el área, como la superficie de un monte nacional determinado, se considera un valor de referencia dado, y no se obtiene merced al programa. Sin embargo, las características del área, tales como el suelo, o las de la clase de terreno, se determinan generalmente en el transcurso de la fase del inventario sobre el terreno y su determinación debe ser posible con el concurso de las listas producidas por el programa.
2. El programa debe admitir muchas modificaciones y no limitarse a un procedimiento particular de registro de datos. No debe esperarse que ningún procedimiento determinado de registro, por cuidadosamente que se le diseñe, se utilice completamente inalterado ahora y en lo futuro. Por ello, un programa debe ser lo bastante flexible para: (a) ser aplicable desde un principio a los datos recogidos por diversos procedimientos de muestreo, y (b) continuar siendo utilizable tal como es, o con sólo ligeras alteraciones de programa, cuando se modifiquen las técnicas de medición.
3. El programa deberá consistir en un grupo de subprogramas que se puedan ejecutar individualmente, mejor que estableciendo una elaboración de datos integrada, esto es, produciendo todas las listas y cuadros en una secuencia ininterrumpida a partir de una entrada única.
La elaboración de datos integrada requiere la presencia de un sistema ordenador con unidades memorizadoras externas. Estos sistemas pueden utilizarse probablemente en los países industriales, pero, por ahora, sólo en algunos países en vías de desarrollo. El sistema IBM 1401, que hay en Liberia, no estaba equipado con unidades memorizadoras de cintas o discos.
Otra objeción a la programación de una elaboración de datos integrada para tales inventarios es que en los iniciales de montes tropicales las especies o tipos forestales de interés particular (y las correspondientes listas de salida) no se perciben frecuentemente antes de la primera evaluación. Muchas de estas evaluaciones especiales pueden hacerse mediante el empleo de subprogramas existentes seleccionando una porción particular de tarjetas perforadas y disponiéndolas en una secuencia determinada. La elaboración de datos integrada requiere la determinación anticipada detallada de toda cuestión que se vaya a proponer, frecuentemente en menoscabo de la flexibilidad.
4. El programa debe incluir una comprobación detallada y general de todos los datos de entrada. La elaboración de datos sólo se puede efectuar eficazmente cuando se dispone de los datos básicos en toda su integridad y sin errores. Por esta razón, cada ordenación debe ir precedida de una comprobación concienzuda de la generalidad, exactitud y conveniencia de los datos registrados y perforados. Además, al preparar este programa, se tuvo en cuenta que solamente se disponía del ordenador durante un tiempo limitado. Por ello, se intentó obtener la máxima cantidad de datos en cada operación, incluso sacrificando un poco la claridad en las listas. No obstante, se supone que estas listas están establecidas de tal modo que se puede obtener de ellas sin dificultad toda la información necesaria para un informe inventarial.
En Liberia se dispuso del siguiente equipo: (a) Unidad de proceso central IBM 1401/12K con la característica discrecional de perforación en la misma tarjeta; (b) perforadora y lectora de tarjetas IBM 1402; (c) impresora IBM 1403 con 132 posiciones de impresión.
Este es, más o menos, el equipo mínimo para tal sistema. Como faltan las unidades memorizadoras externas, las tarjetas de datos deben desempeñar en parte esta función durante la elaboración. Para cada subprograma las tarjetas necesarias tienen que ser sacadas por selección mecánica y entregadas a la perforadora y lectora do tarjetas en una secuencia definida. Por esta razón tiene que haber también una selectora.
El sistema IBM 1401 se utiliza principalmente para fines comerciales. Se adapta particularmente a la producción de listas y cuadros extensivos, pero no tan bien a análisis matemáticos, como cálculos de varianza o de errores tipo. Por ejemplo, la simple extracción de raíces cuadradas con este sistema presenta dificultades técnicas casi insuperables.
El programa para el sistema IBM 1401 puede escribirse en máquina o bien en los lenguajes compiladores SPS o AUTOCODER. Los lenguajes orientados al problema, tales como FORTRAN, ALGOL O COBOL, son sólo utilizables en muy escasa medida. Los programas de que aquí se trata se escribieron en AUTOCODER.
El sistema IBM 1401 es todavía el ordenador electrónico más ampliamente distribuido en todo el mundo. Casi todos los países se enorgullecen de poseer empresas u organismos en los que puede encontrarse este sistema, por lo cual la posibilidad de alquilarlo por horas se da en casi todas partes, aunque su producción ha cesado ya. Será reemplazado en su mayoría por sistemas de tercera generación, como, por ejemplo, la serie IBM 360. Sin embargo, estos nuevos sistemas son generalmente compatibles con el 1401, lo que significa que los programas escritos para el IBM 1401 pueden transformarse automáticamente en programas de máquina para los nuevos sistemas.
Los términos respectivos se identifican mediante letras en cursivo.
Cada tarjeta perforada contiene 80 columnas verticales que se identifican por medio de números. Un grupo de columnas, utilizadas para registrar un solo tipo de información, se denomina campo de tarjeta.
Las tarjetas con disposición y función iguales se consideran un mismo tipo de tarjeta y todas ellas pertenecen a un mazo. Todas las tarjetas de un mazo determinado se señalan con el mismo número de mazo.
En el transcurso de la evaluación se necesitan o producen varios mazos: (a) Las tarjetas del mazo básico se perforan a partir de las hojas de registro (véase formulario de parcela de muestra, Figura 1). Para subprogramas particulares sólo se necesitan ciertas porciones de las tarjetas básicas: los submazos. (b) Las tarjetas de un mazo maestro facilitan información no contenida en el mazo básico, pero necesaria durante el proceso. (c) Las tarjetas de un mazo resumen se producen automáticamente durante la evaluación. Contienen datos condensados y se emplean en subprogramas posteriores. (d) Las tarjetas de un mazo de programa dicen al ordenador en lenguaje de máquina cuál es la operación que tiene que efectuar y en qué orden.
FIGURA 1.- Disposición del formulario de registro empleado en Liberia.
La programación del proceso de datos comienza normalmente con la definición del contenido de las listas de salida necesaria. Después de ello se decide qué información se precisa para la recopilación de estas listas y cómo se la puede obtener. Esta fase de la preparación del programa recibe el nombre de estudio del problema y consiste en lo siguiente:
1. Diseño de la lista de salida (unidad de informe, materia, campos y grupos)
2. Diseño de códigos numéricos adecuados para la identificación y clasificación de datos
3. Diseño de la tarjeta perforada básica
4. Diseño de las listas auxiliares y las tarjetas maestra y resumen
5. Definición de la secuencia completa de trabajo
6. Especificación detallada de los subprogramas.
En la Figura 1 se muestra la disposición del formulario de registro empleado en Liberia. Como el formulario lleva números ya impresos en las columnas, representa simultáneamente el contenido de la tarjeta perforada básica. Hay que perforar una tarjeta por cada línea con datos registrados. Cada tarjeta contiene siempre los datos de la parcela, junto con los de árboles y/o de su multiplicación.
El formulario está trazado de tal modo que normalmente sólo hay que llenar uno en el campo por cada unidad de registro (parcela de muestra) y que la perforación de la tarjeta es sencilla y segura.
El formulario se ha preparado para un diseño de inventario específico, pero el contenido de cada uno de los campos de tarjeta es cambiable, dentro de ciertos límites, con el fin de que se pueda efectuar la elaboración de inventarios de diseño distintos con el mismo programa.
En Liberia, el objetivo primordial de los inventarios es proporcionar información relativa a cada monte nacional o parte de ellos (unidades de informe) con una superficie mínima de unas 25000 ha. Los montes se demarcaron mediante fotografías aéreas. Por el momento no es posible la subdivisión en estratos fotográficos. Por ello, se ha efectuado un puro reconocimiento sobre el terreno en la manera siguiente:
Cada unidad de informe se subdivide en bloques cuadriculados de igual extensión superficial (unidades primarias).
En cada bloque o en una parte de los bloques escogida aleatoriamente se seleccionan también al azar dos transectos de longitud fija (unidades secundarias) (muestreo aleatorio restringido o bifásico).
A lo largo de estos transectos se distribuyen parcelas circulares a intervalos fijos (unidades de registro).
Los árboles con diámetro superior al límite (40 cm de diámetro normal) se enumeran dentro de círculos de 500 m². Para estos árboles se determinó y registró la especie, el diámetro de referencia (a la altura del pecho o por encima de las costillas del tronco) y la calidad de las trozas de 5 m de longitud (razón para rechazar una troza determinada).
Para los árboles con diámetro normal desde 10 cm hasta el límite diamétrico (árboles de regeneración) sólo se registra la especie y el diámetro a la altura del pecho (en las clases de 5 cm). Estos árboles se enumeran dentro de un círculo concéntrico de 100 m².
El campo de unidad de muestreo (columnas 6 a 9) puede tener una amplia variación en contenido, según el diseño del muestreo.
1. Simple selección aleatoria de unidades de muestreo de igual tamaño: en este caso el campo de cuatro columnas para bloque y transecto sirve para identificar la unidad de muestreo; el campo del número de parcelas de muestra queda vacío o puede servir para la subdivisión de las unidades de muestreo.2. Selección restringida o estratificada de unidades de muestreo (parcelas o líneas) de igual tamaño dentro de bloques o estratos: esto corresponde al sistema normalmente utilizado en Liberia.
3. Muestreo bifásico con bloques como unidades de muestreo primarias y líneas o parcelas de igual tamaño como unidades de muestreo secundarias.
La evaluación de los datos para una unidad de informe se efectúa en el marco de 8 subprogramas, que en parte son mutuamente dependientes. La Figura 2 muestra un esquema en el que se representan mediante símbolos diferentes diversos medios (registros, tarjetas y listas) y distintas máquinas - perforadora clave (KP), seleccionadora (S) y ordenador (1401). La corriente de datos se señala con flechas. El tipo de tarjeta se identifica por medio de una letra y un número (P= mazo de programa, M = mazo maestro, S = mazo resumen, y 01 = mazo básico).
Antes de que pueda iniciarse el proceso se requiere: 1. Los códigos empleados durante la enumeración. 2. El tipo y número de unidades de muestreo enumeradas. 3. Las tablas de volumen de trozas que se han de usar.
PERFORACIÓN CLAVE DE LAS TARJETAS DE DATOS
El proceso se inicia con la perforación clave de los datos a partir de los formularios de registro. El siguiente programa de comprobación de tarjetas percibe todos los errores relativos a la generalidad de los datos, o los errores cometidos en el campo o durante la perforación, cuando se ha utilizado un número de código que no está comprendido en el cuadro establecido por las instrucciones de codificación. Para los datos de clasificación (columnas 12 a 31 y 54 a 62) los errores de perforación que están comprendidos dentro del cuadro establecido por las instrucciones de codificación sólo pueden percibirse comprobando cada tarjeta perforada, eventualmente mediante una perforación de control. En Liberia aplicando el programa de comprobación de tarjetas y mediante una perforación muy cuidadosa, se podría prescindir de la necesidad de comprobar cada tarjeta.
Las tarjetas básicas (01 ic) deben clasificarse antes de iniciar el primer subprograma, porque no hay ninguna entrada en las columnas para volumen de trozas y árboles.
PROGRAMA DE COMPROBACIÓN DE TARJETAS Y ORDENACIÓN DE VOLUMEN
Este programa es la base de todo el programa que sigue. Comprueba la exactitud, conveniencia y generalidad del contenido de todas las tarjetas perforadas partiendo de los formularios de registro. Todos los errores o las discrepancias existentes en el tablero de tarjetas básicas se imprimen en el campo de errores de una lista de comprobación. Además, este subprograma ordena y perfora en las tarjetas todavía incompletas del mazo 01 (mazo 01 ic) los volúmenes de las trozas comercializables juntamente con el volumen de árboles comercializables. El contenido de todas las tarjetas se imprime en la lista de comprobación.
Además del mazo de programa (P20), el programa necesita el mazo maestro M21 que contiene códigos para la unidad de informe, los estratos y las clases de gradiente; el mazo maestro M22 contiene códigos de todas las especies pertenecientes a cada grupo de especies; y el mazo maestro M23 contiene la tabla de volúmenes con una tarjeta para cada clase de 5 cm de diámetro. Cuando hay que utilizar varias tablas de volúmenes, la ordenación de los mismos y el programa de comprobación de tarjetas deben efectuarse en dos fases.
El resultado de este subprograma es el mazo básico 01 (ahora completo) y la cifra exacta sobre el número de tarjetas del mazo 01 y de los submazos Parcela, Repro y Arboles.
PROGRAMA DE ESTRATO Y ÁREA
Además del mazo de programa P30 y el mazo maestro M31, que contiene los códigos de estratos pertinentes, se utiliza para ejecutar este programa el submazo Parcela, que consiste en todas las tarjetas con número de tarjeta 01 en las columnas 16 y 17.
El resultado de esta operación es la lista de áreas y un mazo resumen S32. La lista de áreas se usa para calcular los factores de ampliación necesarios para el programa de reproducción o multiplicación y el de diámetros (M41, M46, M52, M56). La lista de áreas se produce para cada unidad de información, mientras que las tarjetas resumen S32 se emplean para obtener la Lista NVS Y el error tipo de las estimaciones de índices. Sin embargo, ninguno de estos subprogramas se ha necesitado en Liberia y por ello todavía no se han programado.
PROGRAMA DE REPRODUCCIÓN O MULTIPLICACIÓN
Este programa consta de dos partes, una que produce la lista RF (Multiplicación/Montes) mediante el mazo de programa P40 y la tarjeta de factor de ampliación M41 para el monte como unidad de informe y otra con el mazo de programa P45 y una tarjeta de factor de ampliación para cada estrato (M46) para la obtención de la lista RS (Multiplicación/Estrato) para cada estrato. Ambas listas contienen sólo árboles de multiplicación por ello, únicamente se necesita el submazo Repro (todas las tarjetas con 1 en la columna 54). En primer lugar, se produce la lista RF y después la RS puesto que de esta manera es menor la selección necesaria.
PROGRAMA DE DIÁMETROS
No se usa más que el mazo Árbol (tarjetas sin «blanco» en la columna 23).
Incluso en este caso las listas DNVF (Diámetro Número de árboles, Volumen/Montes) y DNVS (Diámetro, Número de árboles, Volumen/Estrato) difieren sólo en lo relativo a la unidad de información. El mismo mazo de programa (P50) y el mazo maestro (M51), que contienen las especies dentro de cada grupo de especies, se pueden utilizar para la producción de ambas listas. El mazo maestro M52 da el factor de ampliación para el monte, y el mazo maestro M56 los factores respectivos para cada estrato.
PROGRAMA BLOQUE-TRANSECTO
Las tarjetas del submazo Árbol sirven también para este subprograma, que está programado sólo en parte porque la lista (Número de árboles, Volumen/Estrato) no era muy necesaria en los inventarios de Liberia.
La lista NVF (Número de árboles, Volumen/Montes) da una idea general de la distribución espacial de los árboles y de su volumen comercializable.
Las tarjetas resumen S61/62 se perforan para el volumen comercializable de árboles tabulados en las unidades de muestreo y sirven de tarjetas de datos en el programa de error tipo 1. Las tarjetas resumen S61/62 de bloques incompletos o unidades de muestreo se seleccionan con arreglo a la lista de áreas.
PROGRAMA DE ERROR TIPO 1
Este programa da en la lista SE1 para el monte, las especies y el grupo de especies en:
Línea 1. varianza relativa (cuadrado del tanto por ciento de error tipo) derivada de la varianza contenida en los bloques;Línea 2. varianza relativa (cuadrado del tanto por ciento de error tipo) derivada de la varianza total.
Aparte del mazo de programa P71 y el mazo maestro M51 (especies dentro del grupo de especies) se precisa otra tarjeta maestra M72 que contiene el número de bloques completos, el número de unidades de muestreo y el número de grados de libertad.
Los subprogramas descritos anteriormente se han utilizado para evaluar casi todos los inventarios efectuados por el equipo liberiano-alemán de inventarios. Así pues, se han elaborado los datos de un total de unas 50000 parcelas de muestra y 200000 tarjetas básicas. De conformidad con ello, los programas se han comprobado adecuadamente en la práctica. El autor puede facilitar, a quien lo solicite, los programas reseñados o los juegos de tarjetas pertinentes.
El programa de comprobación de tarjetas ha resultado extremadamente útil. Este programa permite producir listas carentes prácticamente de errores en un modo imposible de lograr incluso con la ayuda de la completa, concienzuda y exacta comprobación anual de los formularios de registro y la comprobación de cada tarjeta perforada por doble clave.
Pueden surgir dificultades debido a la necesidad de efectuar una clasificación repetida, lo cual daña físicamente las tarjetas. Esto se agrava por los cambios de temperatura y de humedad que se producen mientras las tarjetas están almacenadas. Estos cambios son particularmente notables en los trópicos y producen deformación en las tarjetas haciendo que éstas se rompan en la operación de clasificación.
Por ello es necesario que la evaluación se efectúe lo más pronto posible una vez perforadas las tarjetas.
Una mejora parece posible mediante una mayor flexibilidad. Sólo se pueden mencionar algunos ejemplos:
1. Mayor extensión del campo de la unidad de muestreo para poder hacer tres o más tomas de muestras.2. Doble clasificación de especies. Actualmente cada especie pertenece a un grupo de especies solamente.
Debiera introducirse un campo de clasificación más (por ejemplo, clases de utilización, tales como chapas, madera para construcción), con objeto de que cada especie pueda pertenecer a varias clases.
3. El tipo actual de ordenación del volumen no se puede considerar una solución general. Se basa en una determinación seccional que sólo tiene en cuenta si una troza es o no comercializable. En vez del volumen de trozas comercializables y el volumen de árboles comercializables, se podría perforar el área basimétrica, el volumen total del tronco y los volúmenes de los troncos según diferentes especificaciones (A, B y (1) en las columnas respectivas, y se podrían preparar varias listas con el programa de diámetros y bloque-transecto recurriendo a los varios argumentos.
4. Se ha visto que la programación de varianzas y errores tipo es dificilísima para tal ordenador, el cual es mucho más adecuado para problemas comerciales. Por ello, parece recomendable utilizar este ordenador para la elaboración de listas y tarjetas resumen y efectuar los cálculos, más complicados, del error tipo mediante tarjetas resumen y un ordenador más apto para los análisis matemáticos.
|
UNION INTERNACIONAL DE SOCIEDADES FORESTALES La Unión Internacional de Sociedades Forestales celebrará su primer Congreso en Wáshington, D.C. en 1969. El organismo invitante del Congreso será la Sociedad de Forestales Americanos. El programa del Congreso comprenderá dos sesiones plenarias de medio día de duración, a las que pueden asistir todos los delegados, y dos reuniones a puerta cerrada del Consejo Internacional y del Comité de Administración. El Consejo Internacional examinará la constitución y los reglamentos de la organización con miras a que el Congreso los apruebe y elegirá la Mesa y los miembros del Comité de Administración. La Unión Internacional fue organizada en 1966 durante el Sexto Congreso Forestal Mundial celebrado en Madrid y está integrada por las sociedades nacionales de forestales profesionales. Cumple el propósito de promover el adelanto, la categoría y la eficacia de los forestales profesionales a través de las sociedades afiliadas del mundo entero. Entre las actividades de la Unión figura la preocupación de obtener niveles académicos más elevados para los forestales profesionales; poner de relieve ante el público el carácter responsable de la profesión; y actuar en el ámbito internacional en provecho de las sociedades nacionales y de la profesión forestal. Las sociedades forestales pueden obtener informaciones sobre el Congreso y los requisitos de afiliación en la Unión dirigiéndose al Director Ejecutivo, Apt. 841, 1500 Massachusetts Avenue, N. W., Wáshington, D.C. 20005. |
