Transición – Cambio de un Estado a Otro en los Sistemas

Una transición es el proceso o intervalo durante el cual un sistema cambia de un estado definido a otro, desencadenado por un evento, entrada o condición específica. En el pensamiento sistémico, un “estado” representa un modo o configuración estable de un sistema—esto puede ser físico, digital, organizacional o conceptual. Las transiciones no son aleatorias; están gobernadas por reglas explícitas o implícitas sobre qué eventos o condiciones permiten el paso a un nuevo estado. Por ejemplo, en un sistema de control de acceso, un usuario transiciona de “Desconectado” a “Conectado” al autenticarse. En aviación, las transiciones ocurren entre fases de vuelo (ascenso, crucero, descenso), definidas por disparadores como alcanzar cierta altitud o recibir autorización.

Las transiciones son fundamentales en campos como la ingeniería de software, la automatización de procesos, los flujos de trabajo empresariales y las industrias críticas para la seguridad como la aviación. En todos estos contextos, las transiciones claramente definidas aseguran que los sistemas se comporten de manera predecible, eficiente y segura.

Estado

Un estado es una condición estable y definida de manera única en la que un sistema puede encontrarse en un momento dado. En ingeniería y teoría—como la informática, la aviación y la gestión organizacional—un estado se caracteriza por variables, parámetros o configuraciones específicas.

Por ejemplo:

• En aviación: Los estados incluyen “Rodaje”, “Despegue”, “Ascenso”, “Crucero”, “Descenso” y “Aterrizaje”.
• En software: Un cajero automático puede encontrarse en estados como “Inactivo”, “Tarjeta Insertada”, “PIN Verificado” o “Expulsando Dinero”.

Cada estado define qué acciones son posibles y qué transiciones son válidas. Las definiciones ambiguas de estado pueden llevar a transiciones impredecibles, errores y peligros.

Evento

Un evento es una ocurrencia—externa o interna—que impulsa al sistema a considerar un cambio de estado. Los eventos pueden ser:

• Acciones del usuario (presionar un botón, comando)
• Lecturas de sensores (umbral de temperatura)
• Señales del sistema (proceso completado)
• Disparadores temporales (expiración de temporizador)

En los procedimientos de aviación de la OACI, por ejemplo, el punto de transferencia de control (TCP) es un evento donde la responsabilidad de una aeronave cambia entre controladores. En software, una respuesta del servidor o un tiempo de espera pueden ser eventos.

Los eventos se etiquetan en las flechas de los diagramas de estados, dejando claro qué disparadores causan las transiciones.

Transición

Una transición es el acto de pasar de un estado a otro, iniciado por un evento o disparador. Define no solo cuándo ocurre un cambio, sino también qué acciones se realizan durante el cambio y, a veces, bajo qué condiciones (guardas) se permite el cambio.

Las transiciones se representan en diagramas como flechas de un estado a otro, etiquetadas con el evento y a veces una acción o guarda.

En aviación, los documentos de la OACI como el Doc 4444 detallan las transiciones entre sectores de espacio aéreo, especificando los eventos requeridos, acciones y el estado resultante. Las condiciones de guarda se utilizan a menudo—por ejemplo, una transición a “Aproximación” solo puede permitirse si la aeronave está a cierta distancia del aeropuerto y ha recibido autorización.

Diagramas de Transición de Estados

Los diagramas de transición de estados representan visualmente todos los estados posibles de un sistema y las transiciones entre ellos. Son herramientas fundamentales para modelar, comprender y comunicar el comportamiento del sistema.

Elementos clave:

• Estados: Nodos (círculos o rectángulos)
• Transiciones: Flechas etiquetadas con eventos (y acciones u opciones de guarda)
• Marcadores de inicio/fin: Indican los estados iniciales y terminales

Estos diagramas se utilizan en ingeniería de software, procedimientos de aviación y automatización de procesos para asegurar que todos los comportamientos estén contemplados y validar la seguridad y la integridad.

Tipos de Transiciones

Transiciones Deterministas

Una transición determinista significa que un par específico de estado y evento siempre conduce al mismo siguiente estado. Esta previsibilidad es esencial en sistemas críticos para la seguridad y confiables, como la aviación y la automatización industrial.

Transiciones No Deterministas

Una transición no determinista significa que un par estado-evento puede conducir a múltiples posibles estados siguientes, a veces en función de condiciones adicionales o al azar. Se utiliza en simulaciones o sistemas con incertidumbre, pero generalmente se evita en la aviación operativa.

Transiciones a Sí Mismo

Una autotransición ocurre cuando un evento hace que un sistema permanezca en el mismo estado, posiblemente realizando una acción (por ejemplo, registrar o actualizar datos).

Transiciones Paralelas

En sistemas con estados paralelos, un solo evento puede desencadenar transiciones en varias regiones independientes—común en sistemas distribuidos y en aviación donde navegación y comunicación pueden actualizarse juntas.

Transiciones Guardadas y Prohibidas

Las transiciones guardadas requieren que ciertas condiciones sean verdaderas para que la transición ocurra (por ejemplo, “Despegue” solo si la pista está libre). Las transiciones prohibidas están explícitamente desautorizadas, previniendo cambios de estado inseguros o inválidos.

Transiciones Comodín

Las transiciones comodín manejan cualquier evento no definido de otra manera—útiles para el manejo de errores o reinicios, pero deben usarse con cuidado para evitar ocultar problemas.

¿Cómo se Usan las Transiciones?

Las transiciones se utilizan para codificar y controlar el comportamiento del sistema en muchos campos:

• Software/UI: Guiar los flujos de usuario, automatizar procesos y gestionar el manejo de errores.
• Aviación: Gobernar los pasos procedimentales desde el despegue hasta el aterrizaje, como se detalla en la documentación de la OACI.
• Automatización de Procesos: Controlar secuencias y manejo de excepciones en manufactura o flujos de trabajo empresariales.
• Modelado: Simular procesos del mundo real, analizar la seguridad del sistema e identificar cuellos de botella.

Probar las transiciones asegura que los sistemas manejen todos los escenarios de manera segura y predecible.

Ejemplos Prácticos y Casos de Uso

Ingeniería de Software

Las máquinas de estados gestionan la lógica de la interfaz de usuario, motores de flujos de trabajo y procesos empresariales. Por ejemplo, un proceso de inicio de sesión puede transicionar a través de “Inactivo” → “Enviando” → “Éxito” o “Error” según los eventos de usuario y servidor.

Ejemplo en JavaScript (XState):

import { createMachine } from 'xstate';

const loginMachine = createMachine({
  id: 'login',
  initial: 'idle',
  states: {
    idle: {
      on: {
        SUBMIT: 'submitting'
      }
    },
    submitting: {
      on: {
        SUCCESS: 'success',
        ERROR: 'error'
      }
    },
    success: {},
    error: {
      on: {
        RETRY: 'submitting'
      }
    }
  }
});

Aviación

La OACI define las transiciones para las fases de vuelo y las transferencias de control del tráfico aéreo. Cada transición (por ejemplo, de “Ascenso” a “Crucero”) es desencadenada por eventos específicos (altitud, autorización) y puede requerir condiciones de guarda (disponibilidad del espacio aéreo).

Procesos de Negocio

Los sistemas de cumplimiento de pedidos usan transiciones para pasar de “Pendiente” → “Procesando” → “Enviado” → “Entregado” o “Cancelado”, con eventos como pago, envío o solicitudes de cancelación.

Automatización de Procesos

Las líneas de manufactura usan máquinas de estados para gestionar las transiciones de las máquinas, asegurando operaciones seguras y manejando errores o necesidades de mantenimiento.

Resumen

Una transición es el proceso por el cual un sistema pasa de un estado a otro en respuesta a un disparador o evento. Definir claramente las transiciones es vital para la seguridad, fiabilidad y eficiencia en sistemas que van desde el software y los flujos de trabajo empresariales hasta la aviación y la automatización industrial.

Las transiciones se modelan y visualizan mediante diagramas de estados, se codifican en la lógica y el software, y están estrictamente reguladas en campos críticos para la seguridad. Aseguran que el comportamiento del sistema sea predecible, comprobable y gestionable en todos los escenarios.