Simulación y verificación

Explica qué es un simulador de circuitos o de robótica y da dos ventajas de probar en él antes de hacer el montaje real.

Explica la diferencia entre simular un circuito en el ordenador y montarlo en una placa de pruebas real: qué se gana y qué se pierde con cada método.

En el simulador tu programa funciona perfectamente, pero en el montaje real el motor no gira. Da tres causas posibles que un simulador no detecta y explica cómo comprobarías cada una en la mesa de trabajo.

Un programa debe encender un ventilador cuando la temperatura supere los $26\ ^\circ\text{C}$. Define tres casos de prueba (dato de entrada y resultado esperado) para verificarlo, incluyendo el valor límite de $26\ ^\circ\text{C}$, y justifica por qué ese último caso es importante.

Explica qué es un «caso límite» al verificar un programa y por qué son tan importantes. Pon un ejemplo con un programa que decide si una nota es apta a partir de 5.

Diseña una tabla de verificación para un semáforo peatonal: estados (rojo, verde, ambar intermitente), entradas (botón pulsado, tiempo transcurrido) y la salida esperada en cada transición entre estados.

Un equipo verifica su programa solo en el «camino feliz», es decir, cuando todo sale bien. Explica qué son los casos de error y escribe dos para un cajero automático de juguete (tarjeta no válida, saldo insuficiente).

Valora los límites de la simulación: qué aspectos del mundo real (rozamientos, carga real de la batería, tolerancias de los sensores) se escapan al simulador, y qué hace un buen equipo para compensarlo antes de presentar el prototipo.

Explica la diferencia entre verificar («¿hemos construido bien el sistema?») y validar («¿hemos construido el sistema que hacía falta?») usando el ejemplo de un robot que esquiva los obstáculos perfectamente… pero yendo hacia atrás.

Diseña el plan de pruebas de un programa «evita obstáculos» para un robot: al menos cuatro escenarios (obstáculo cerca, obstáculo lejos, justo en la distancia límite y sensor averiado) con la entrada y el comportamiento esperado en cada uno.

Un programa baja la persiana cuando la luz supera 800 y la sube cuando baja de 800. En las tardes con nubes y claros, la persiana sube y baja sin parar. Explica qué fenómeno ocurre en el umbral y corrígelo usando dos umbrales distintos (histéresis).

Propón un método de «registro» (log) para depurar un robot real: qué datos anotar en cada ciclo del programa (lecturas de sensores, decisiones, estado de motores) y cómo usar ese registro para encontrar un fallo que solo aparece a los cinco minutos de funcionar.