Lambda no sólo significa "longitud de onda"...

Como se menciona en el podcast que Freddy Guime realizó, las expresiones lambda no son cosas que resulten recientes, ya que se han utilizado desde que se empezaron a diseñar los lenguajes de programación de los años cincueta. Sin embargo, este concepto para mi resulta nuevo, ya que muy pocas veces me he encontrado con una expresión lambda en todos los archivos de código que he realizado desde que comencé a programar, e inclusive en los libros de lenguajes que me han encargado que lea.

Resulta “mágico” que una pequeña sentencia sea tan útil como escribir una línea, o inclusive un bloque de código completo, en unos cuantos caracteres, además de utilizar el token “->”. Esto, al principio, resultó un tanto confuso para mí. Lo primero que pensé fue “¿apuntadores en Java? Interesante…”. Pero, claramente, no hay tal cosa en Java. Al menos no de manera explícita en el lenguaje.

Hasta como hemos visto en clase, y dándole crédito a lo que comenta Freddy Guime en su podcast, las expresiones lambda se pueden ver como una expresión “mutable”. Es como una función que puede cambiar de comportamiento, de acuerdo a lo que le solicitemos en la misma expresión lambda.  Y es mucho más sencillo y más rápido que estar creando nuevas clases, o inclusive andar sobreescribiendo la funcionalidad del método run() de la clase Runnable, lo cual tiene un impacto admirable en la simplicidad que le dá al escribir un código en un lenguaje tan verboso como lo es Java.

Una de las “limitantes” que tiene el uso de expresiones lambda en Java, es que el programador debe declarar interfaces funcionales. Estas interfaces, por definición, son aquellas que únicamente contengan un método en ellas. Sin embargo, el hecho de tener que escribir una interface de una línea en lugar de una clase completa (la cual puede tener muchísimas líneas de código para poder funcionar correctamente), es un pequeñísimo “sacrificio” que se debe realizar para poder ahorrarnos tiempo de programación, y en cierta forma tiempo de cómputo en la implementación que estemos programando.

Espero tener la oportunidad de ver una implementación real con expresiones lambda, para poder comprender de mejor manera su funcionamiento, tanto a nivel código como a nivel de desempeño, y tenerlas siempre en cuenta para futuras implementaciones que yo realice, ya sea en Java o en cualquier otro lenguaje de programación que las utilice.

La perseverancia es clave para el éxito, incluso para terminar Super Mario Bros.

En el video documental, se plantea perfectmente el caso de 3 proyectos. Estos proyectos son un tanto singulares, ya que no son “proyectos” como los que normalmente llamamos así: son videojuegos. Sí, los videojuegos también son proyectos de, al menos, mediano plazo, ya que requieren una buena cantidad de tiempo y esfuerzo para poder realizarlos. Además de un poco de dinero, claro. Estos tienen la particularidad de que fueron desarrollados por “agentes libres”; es decir, personas que no trabajan para una empresa, sino para sí mismos.

Estos tres proyetos en paticular ilustran varios aspectos con los que siempre lidiamos en nuestra vida diaria. Sin embargo, si realizamos un trabajo o algo que nos apasiona con tanto ahínco, realmente plasmamos todo nuestro pensar y nuestras emociones en el proyecto. No cabe duda de que estos 3 videojuegos son geniales, no sólo por sus temas o por la manera original de jugarlos, sino porque se ve que están buenos, los 3 tienen características únicas (tanto de jugabilidad como de temas) con respecto a otros juegos que ya están en el mercado), y sobre todo porque los 3 tienen plasmados en ellos los ideales y sueños de los desarrolladores.

En el video se muestra que, lejos de tener un beneficio económico por el juego, los desarrolladores están más preocupados porque la gente de verdad se divierta jugando los juegos, que recuerden los buenos tiempos de los juego que eran extremadamente difíciles, y sobre todo que la gente entendiera el mensaje que estaba plasmado en los juegos: sus emociones y sus sueños.

Desafortunadamente, muchas cosas pueden pasarle a cualquier proyecto que realicemos en nuestras vidas. Así, cada juego tuvo un resultado distinto. Uno de ellos fue exitoso, tanto en críticas como en ventas y en captación del mensaje plasmado. Uno de ellos sufrió complicaciones, pero logró obtener un colchón de tiempo para depurar defectos y mejorar la funcionalidad. Así mismo, uno de ellos sí tuvo venta, pero fracasó porque muy, muy pocos usuarios entendieron el trasfondo del juego, y lo tacharon de ridículo, aburrido y “choteante”.

Aun así, en los 3 juegos se demuestra un gran muy alto de perseverancia, ya que, apesar de los problemas legales, económicos, sociales, entre otros; todos los desarrolladores han puesto toda su energía en lograr algo que ellos quieren, con un nivel de perseverancia tal que unos estuvieron al borde de la locura por conseguir lo que querían: un proyecot funcionando.

Este ejemplo, en lo personal, me ha motivado a mejorar mi perspectiva con respecto a lo que hago en mi día a día, y que no importa qué tan trivial o difícil sea el reto, siempre hay que hacerlo con todo el esfuerzo que se requiera, con perseverancia y actitud positiva. Pero más aun, el hecho de vincularnos emocionalmente con algo que realizamos, nos mueve a hacerlo cada día mejor, y sobre todo, con las únicas ganas de dejar algo como legado en este mundo.

La jungla: hogar de transistores, condensadores y procesadores salvajes que quieren devorarnos.

Como menciona Herb Sutter en su artículo de “Bienvenidos a la jungla”, el desarrollo del hardware ha sido de gran relevancia para la ciencia computacional en todos los campos. No solo es importante para alguien que utilice una computadora (ya sea un usuario común o un desarrollador reconocido) la velocidad con la que se desempeña el sistema, sino también que se puedan realizar diversas tareas al mismo tiempo. Esto se ha logrado por las dos vías principales: el aumento de la velocidad de procesamiento de un núcleo, y la capacidad de este para trabajar “en equipo” con otros núcleos.

El expresión “la unión hace la fuerza” adquiere relevacia en este rubro, tras la aparición de los procesadores multinúcleo; y su significado se vuelve definitivo con el desarrollo de los clusters, o servidores de nube. No sólo hay computadoras con más de un núcleo trabajando en tareas específicas, sino que hay muchas computadoras y dispositivos embebidos, comunicados entre sí a través de diferentes protocolos de comunicación (por hardware: Ethernet, WiFi, Bluetooth, Serial, I²C, SPI, entre muchos otros; y por software: Sockets, DNS, HTTP, FTP, OpenMP, MPI, entre otros).

Resaltando lo que mencionó Herb Sutter, y en lo que en particular estoy de acuerdo, la ciencia de la computación actual no puede quedarse estacionada en la programación secuencial; hay llegado su momento de evolucionar (irremediablemente), caer en la cuenta y adaptarse a su futuro: el paralelismo. El paralelismo actual, sin lugar a dudas, es un poco primitivo, ya que no se ha aprovechado el 100% de las capacidades que los ordenadores tienen hoy en día. Y mucho menos con la aparición de la tecnología contemporánea más importante de la era de la comunicación: la Internet. Con Internet, podemos realizar un sin fin de aplicaciones paralelas. Además, cuando guardamos archivos en la nube, los archivos no están estrictamente almacenados siquiera en el mismo disco duro. Pueden estar en más de uno. Con esto, se puede enfatizar el hecho de que el paralelismo no solo golpea al procesamiento en sí, sino también al almacenamiento de información.

Con el paralelismo aplicado 2 de los módulos principales de una computadora; el procesamiento y el almacenamiento de información; el hardware ya tiene la capacidad de realizar muchas cosas diferentes, y nos da nuevas posibilidades. Situación que no hubieramos alcanzado con el procesamiento tradicional de von Neumann. Es momento de aprender a programar de manera concurrente, y aprovechar lo que el hardware nos está brindando hoy en día. Aunque no lo parezca, si no nos forzamos como ingenieros en software a aprovechar esta oportunidad, no nos daríamos oportunidad como ingenieros en hardware a ver un nuevo reto y mejorar las arquitecturas con el paso del tiempo, ya que “un mejor desempeño que el actual” no va a ser requerido.

El paralelismo y su discreción en nuestra vida

A pesar de que el artículo es un tanto viejo, tiene una buena redacción acerca de la tendencia que tuvo el paralelismo computacional. Y no se equivocaba el autor al respecto. El paralelismo hoy en día es importante para el desarrollo de infinidad de aplicaciones de software.

Los usuarios no se percatan de ellos, pero el paralelismo está vigente en muchos de los servicios web que utilizamos, como youtube, facebook, outlook, entre muchos otros. Otro ejemplo de paralelismo importante es la industria del videojuego. ¿Cómo es posible que puedas jugar Halo con tantos bots, escuchar la música de ambientación, e incluso jugar contra jugadores humanos? La respuesta es sencilla: paralelismo.

Como menciona el autor, parte fundamental del paralelismo actual se debe a la fabricación de procesadores de multinúcleo, ya que sin ellos, la gente no tendría acceso a muchas de las aplicaciones mencionadas, y tendría que estarse capacitando para poder utilizar los clusters, cuyo acceso sólo lo tienen (y lo seguirán teniendo) las grandes empresas y los gobiernos más fuertes, económicamente hablando.

Es bien cierto que mucha gente se basa en algunas cosas para decir “yo compro esta máquina”. Y una de ellas es el procesador que tienen. No saben qué significa que tengan 4 núcleos a ciencia cierta, pero eso les indica que la computadora es capaz de realizar más tareas en un periodo de tiempo. Sin embargo, de nada sirve tener una computadora super buena, con 16 núcleos, si las aplicaciones no soportan esta arquitectura, y si no son diseñadas adecuadamente para ella.
Por esto, como programadores, sin importar tendencia, objetivo, preferencia en cuanto a lenguaje, ambiente de programación, entre otros; debemos siempre tener en cuenta que ya es posible realizar paralelismo, y que esto nos dará la ventaja sobre los programadores que están aferrados a seguir programando de manera secuencial para un solo núcleo. El paralelismo le dará un grado más de escalabilidad a nuestro trabajo, y con algo de suerte, nuestros clientes no nos estarán pidiendo que volvamos a desarrollar el mismo programa (que nos costó 3 años de arduo trabajo) para una computadora con mayor capacidad, simplemente porque el hardware ya no es compatible con el software.

Y, a decir verdad, no es necesario que estemos casados con una tecnología de paralelismo. Podemos seguir solteros o ser polígames, y probar con muchas y diferentes tecnologías, como MPI para C, OpenMP, Pthreads, Java threads, Kuda, entre muchas otras opciones, que siempre tendrán ventajas respecto al enfoque que les demos, y que nunca está por demás ir a la vanguardia, sin la necesidad de tirar a la basura lo que hemos programado hace unos años.

The free lunch is over... but dinner has been ordered.

Multicore processors sound like the hit of the moment. However, these technologies are quite old. The first multicore processors had been designed on 2004 approximately. Over 10 years! That’s significant for a “modern” technology. By this, most people believe that computers can run much more programs in lower time. And their intuition could be right unless the fact that they don’t. Why this happens? The answer is simple: programs are not designed to be run on more than 1 processor at once.

This problem has created users’ disappointment because we, as users, want speed, effectiveness, reliability, and so many other characteristics from a computer. And this expectations increase on quantity and quality every year, due to marketing, and some other techniques sellers use to convince us to buy a brand-new computer every year (at least). 

As we can read on Suttler’s article, multicore processors have substituted the “Moore’s law”. Hardware engineers are not spending more time on researching how to increase clock speed because, no matter how simple or complex the processor architecture is, the processor dissipates more energy on heat proportionally to the clock speed. In other words, the faster the clock is, the more heat the processor dissipates. And, of course, heat can damage performance, even destroy the processor. This is one of the main reasons that clock speed is not a task to improve.

Nowadays, we use computers that have multicore processors. And this fact works hand-to-hand with hyperthreading and cache-size-increasing trends. As Suttler says: if we increase the size of cache blocks, we can avoid more “miss” events and change them for “hit” events. Then, the second technique in order to use all functionality given by multicore processors is: parallelism.

However, parallelism is not a common way to program, and this is due to its complexity. But, this is not an excuse to keep programing on single-core based way, because, when it comes to performance, the only way to speed up programs nowadays is by learning to parallelize our programs, and allow the multicore processors to use they physical advantages, where and when possible.

Programmers can keep programming under single-core layouts. But, if they want to have a better performance of their own codes, they must learn how to split processes, and exploit most of the resources of the new systems.

If we can manage 2 cores, there is a change that we can handle more cores, and give our users the possibility to do much more things at a time.

Notes:

A “hit” event occurs when the piece of data that the processor is waiting for is already loaded on cache.

A “miss” event occurs when the piece of data that the processor is waiting for is not located on cache, and the system must search for it on the principal memory or the hard drive, and then fetch it from that location.

Suttler, H (Aug, 2009). The Free Lunch is Over. Retrieved on August 23, 2015, from http://www.gotw.ca/publications/concurrency-ddj.htm

Entrada 1: comienza la instancia

• Mi nombre es Pedro Cámara Martínez. Soy alumno de la carrera de Ingeniería en Sistemas Digitales y Robótica, de noveno semestre. Soy candidato a graduar. En este semestre cursaré únicamente 4 materias, ya que cursé diferentes materias en los 4 veranos de mi carrera.

• Mis expectativas de la materia Programación multinúcleo son:
• Aprender a manejar eficientemente los recursos del procesador.
• Complementar mis temas de este rubro con mi materia de multiprocesadores (hardware).
• Divertirme aprendiendo nuevos lenguajes de programación.
• Tener una experiencia más con la programación concurrente.
• Aprender a separar la programación secuencial y convertirla eficientemente en programación paralela. 

• Mis pasatiempos e intereses personales son:
• Escultismo
• Campismo
• Natación
• Música
• Tango

• Libros, música, películas, programas de televisión, etc. que he recientemente disfrutado:
• Libros:
• Las crónicas de Narnia: el caballo y el niño.
• Las crónicas de Narnia: el príncipe Caspian.
• Las crónicas de Narnia: el viajero del Alba.
• Fable: The Barlverine Order.
• Assassin's Creed: Brotherhood (hay libro del juego XD). 
• Música:
• Los pericos.
• Los cadillacs.
• Nightwish.
• Sonata Artica.
• Il Divo.
• Carlos Di Sarli.
• Juan Carlos Caceres.
• Programas de televisión:
• Breaking bad.
• Attack on Titan.
• Películas:
• Los minions.
• No se metan con el Zohan.
• Star Wars
• El Señor de los Anillos.