Internet: es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California y una en Utah, Estados Unidos.
Que son redes: Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. incrementando la eficiencia y productividad de las personas.
Una red de comunicaciones es un conjunto de medios técnicos que permiten la comunicación a distancia entre equipos autónomos (no jerárquica -master/slave-). Normalmente se trata de transmitir datos, audio y vídeo por ondas electromagnéticas a través de diversos medios (aire, vacío, cable de cobre, cable de fibra óptica, etc.).
Tipos de redes
Red pública: una red publica se define como una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso personal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir información y que permite comunicar a usuarios sin importar su ubicación geográfica.
Red privada: una red privada se definiría como una red que puede usarla solo algunas personas y que están configuradas con clave de acceso personal.
Red de área Personal (PAN): (Personal Area Network) es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona. Los dispositivos pueden o no pueden pertenecer a la persona en cuestión. El alcance de una PAN es típicamente algunos metros. Las PAN se pueden utilizar para la comunicación entre los dispositivos personales de ellos mismos (comunicación del intrapersonal), o para conectar con una red de alto nivel y el Internet (un up link). Las redes personales del área se pueden conectar con cables con los buses de la computadora tales como USB y FireWire. Una red personal sin hilos del área (WPAN) se puede también hacer posible con tecnologías de red tales como IrDA y Bluetooth.
Red de área local (LAN): una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de la localización. Nota: Para los propósitos administrativos, LANs grande se divide generalmente en segmentos lógicos más pequeños llamados los Workgroups. Un Workgroups es un grupo de las computadoras que comparten un sistema común de recursos dentro de un LAN.
Red de área local virtual (VLAN): Una Virtual LAN ó comúnmente conocida como VLAN, es un grupo de computadoras, con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física. Con esto, se pueden lógicamente agrupar computadoras para que la localización de la red ya no sea tan asociada y restringida a la localización física de cada computadora, como sucede con una LAN, otorgando además seguridad, flexibilidad y ahorro de recursos. Para lograrlo, se ha establecido la especificación IEEE 802.1Q como un estándar diseñado para dar dirección al problema de cómo separar redes físicamente muy largas en partes pequeñas, así como proveer un alto nivel de seguridad entre segmentos de redes internas teniendo la libertad de administrarlas sin importar su ubicación física.
Red del área del campus (CAN): Se deriva a una red que conecta dos o más LANs los cuales deben estar conectados en un área geográfica específica tal como un campus de universidad, un complejo industrial o una base militar.
Red de área metropolitana (MAN): una red que conecta las redes de un área dos o más locales juntos pero no extiende más allá de los límites de la ciudad inmediata, o del área metropolitana. Los enrutadores (routers) múltiples, los interruptores (switch) y los cubos están conectados para crear a una MAN.
Red de área amplia (WAN): es una red de comunicaciones de datos que cubre un área geográfica relativamente amplia y que utiliza a menudo las instalaciones de transmisión proporcionadas por los portadores comunes, tales como compañías del teléfono. Las tecnologías WAN funcionan generalmente en las tres capas más bajas del Modelo de referencia OSI: la capa física, la capa de enlace de datos, y la capa de red.
Red de área de almacenamiento (SAN): Es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología de fibra ó iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y fiable los distintos elementos de almacenamiento que la conforman.
Red irregular: Es un sistema de cables y buses que se conectan a través de un módem, y que da como resultado la conexión de una o más computadoras. Esta red es parecida a la mixta, solo que no sigue con los parámetros presentados en ella. Muchos de estos casos son muy usados en la mayoría de las redes.
Importancia del internet: Es importante resaltar que la Internet ha llegado a gran parte de los hogares y de las empresas de los países ricos, en este aspecto se ha abierto una brecha digital con los países pobres, en los cuales el ingreso de Internet y las nuevas tecnologías de información es muy limitada para las personas; esta brecha ha permitido que estas limitaciones varien. No obstante, en el transcurso del tiempo se ha venido extendiendo el acceso a Internet en casi todas las regiones del mundo, de modo que es relativamente sencillo encontrar por lo menos 2 computadoras conectadas en regiones remotas, las cuales van a permitir la comunicación cada vez más amplia alrededor del mundo.
Protocolo TCP/IP:Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Contorl Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.
El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadorasque utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área extensa del departamento de defensa.
W.W.W.:En informática, la World Wide Web, cuya traducción podría ser Red Global Mundial o "Red de Amplitud Mundial", es un sistema de documentos de hipertexto o hipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador web, un usuario visualiza sitios web compuestos de páginas web que pueden contener texto, imágenes, videos u otros contenidos multimedia, y navega a través de ellas usando hiperenlaces.
La Web fue creada alrededor de 1989 por el inglés Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza, y publicado en 1992. Desde entonces, Berners-Lee ha jugado un papel activo guiando el desarrollo de estándares Web (como los lenguajes de marcado con los que se crean las páginas web), y en los últimos años ha abogado por su visión de una Web Semántica.
Servicios por Internet:
Correo Electrónico (E-MAIL)
Es tal vez el principal servicio de Internet, y sin duda el de mayor importancia histórica. Cada persona que está conectada cuenta con un "buzón electrónico" personal, simbolizado en una dirección de correo.
El correo electrónico sirve para enviar y recibir mensajes a otros usuarios, y por eso no hay nunca dos nombres iguales. La primera parte de una dirección identifica habitualmente a la persona y la segunda a la empresa u organización para la que trabaja, o al proveedor de Internet a través del que recibe la información.
Así el correo diegomolineaux[arroba]hotmail.com identifica al usuario llamado Diego Molineaux, la @ significa "at" y hotmail.com es la compañía que proporciona el servicio de correo.
Por este medio se pueden enviar texto, gráficos, hojas de calculo, algunos programas ejecutables (dependiendo de la política del proveedor y del espacio que este le dé para su correo), etc.
Este medio de comunicación es ya muy común en la mayoría de las empresas por decir todas y usado por la mayoría de las personas.
La mayoría de los de los BROWSER o buscadores como YAHOO, INFOSEEK, ALTAVISTA, etc., ofrecen servicios de correo gratuito y estos pueden durar mientras usted quiera. Hay personas que no tiene la facilidad del servicio de Internet y tienen su correo electrónico el cual accesa desde su universidad, desde la PC de un amigo, etc. También estos browser ofrecen chat, messenger, tarjetas electrónicas, compras, noticias y un sin fin de servicios e información.
Cada vez que accesamos a una página de Internet nuestra computadora guarda información del browser o navegador Web con el fin de restaurar sus preferencias personales la próxima vez que visite ese sitio. A esa pieza de información se le llama COOKIES.
CHAT(Conversación), MESSENGER(Mensageria)
Hay programas y sitios que permiten que los usuarios se comuniquen mediante el teclado, micrófono o ambos en el caso del messenger o mensageria en tiempo real.
Estos felicitan muchas cosas ya que por este medio los usuarios pueden buscar informaron de otro usuario que este en línea, hablar sobre el tema, conocer gente de acuerdo a tus intereses, bajar programas, música en formato Mp3 y un millón de cosas más.
De los más famosos y comunes esta el MIRC que es un programa gratuito para catear. En el cual el usuario se conecta a un servidor y entra a un canal especifico donde se encuentran otros usuarios de donde puede bajar música, grafico y texto y los usuarios muestran sus emocionescon caracteres del teclado. A estos caracteres se les llama emoticonos.
Emoticonos
Descripción
Emoticonos
Descripción
:( Triste :-] Sarcasmo
:) Feliz ;.-( Llorando
:| Sin expresión |-o Bostezando
;) Guiño de ojo |-I Con sueño
:P Burla :* Beso
:D Riendo 8-o Sorprendido
:\ De mal humor
:O Impresionado
En el MESSENGER que es un programa también gratuito se pueden bajar igualmente música, gráficos, textos, programas, etc. A diferencia de los programas como el MIRC en el MESSENGER hay que agregar los usuarios que te interesan o que conozcas a tu lista para poder hablar con ellos vía micrófono o teclado. Entre los más famosos están el MSN messenger y YAHOO messenger.
Para que más es útil el Internet:
El Internet es muy útil para la actualizar su sistema, software que tengas instalado en tu maquina, antivirus, y para bajar los nuevos Drivers de tus componentes.
Multimedia:El término multimedia se utiliza para referirse a cualquier objeto o sistema que utiliza múltiples medios de expresión (físicos o digitales) para presentar o comunicar información. De allí la expresión "multi-medios". Los medios pueden ser variados, desde texto e imágenes, hasta animación, sonido, video, etc. También se puede calificar como multimedia a los medios electrónicos (u otros medios) que permiten almacenar y presentar contenido multimedia. Multimedia es similar al empleo tradicional de medios mixtos en las artes plásticas, pero con un alcance más amplio.
Hipermedia:es el término con que se designa al conjunto de métodos o procedimientos para escribir, diseñar o componer contenidos que tengan texto, video, audio, mapas u otros medios, y que además tenga la posibilidad de interactuar con los usuarios. El enfoque hipermedia de estos contenidos, los califica especialmente como medios de comunicación e interacción humanas, en este sentido, un espacio hipermedia es un ámbito, sin dimensiones físicas, que alberga, potencia y estructura las actividades de las personas.
BASES DE DATOS
Una base de datos:es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos.
¿Qué es una base de datos?
De forma sencilla podemos indicar que una base de datosno es más que un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada o estructurada.
Tipos de base de datos.
Las bases de datos se pueden dividir en cuatro tipos básicos:
Base de datos de fichero
Las bases de datos de fichero plano consisten en ficheros de textodivididos en filas y columnas. Estas bases de datos son las más primitivas y quizás ni tan siquiera merezcan considerarse como tales. Pueden ser útiles para aplicaciones muy simples, pero no para aplicaciones medianas o complejas, debido a sus grandes limitaciones.
Base de datos relacional:Las bases de datos relacionales son las más populares actualmente.Su nombre proviene de su gran ventaja sobre las bases de datos de fichero plano: la posibilidad de relacionar varias tablas de datos entre sí, compartiendo información y evitando la duplicidad y los problemas que ello conlleva (espacio de almacenamiento y redundancia). Existen numerosas bases de datos relacionales para distintas plataformas (Access, Paradox, Oracle, Sybase) y son ampliamente utilizadas. Sin embargo, tienen un punto débil: la mayoría de ellas no admite la incorporación de objetos multimedia tales como sonidos, imágenes o animaciones.
Base de datos orientada a objeto:Las bases de datos orientadas a objetos incorporan el paradigma de la Orientación a Objetos (OO) a las bases de datos. La base de datos está constituida por objetos, que pueden ser de muy diversos tipos, y sobre los cuales se encuentran definidas unas operaciones. Las bases de datos orientadas a objetos pueden manejar información binaria (como objetos multimedia) de una forma eficiente. Su limitación suele residir en su especialización, ya que suelen estar diseñadas para un tipo particular de objetos (por ejemplo, una base de datos para un programa de CAD) .
Base de datos híbrida:Las bases de datos híbridas combinan características de las bases de datos relacionales y las bases de datos orientadas a objetos. Manejan datos textuales y datos binarios, a los cuales se extienden las posibilidades de consulta. Es una tecnología reciente y aún existen pocas en el mercado.
Elementos de almacenamiento de una base datos.
Campo: Es la unidad básica de una base de datos.
Registro: Es el conjunto de información referida a una misma persona u objeto.
Organización de archivos:
Los archivos se encuentran organizados lógicamente como una secuencia de registros de varias longitudes diferentes.
Los archivos de registros de longitud fija: son los que almacenan la información en los archivos mediante un encabezado y luego se introducen uno a uno los registros ubicados en posiciones consecutivas.
Los registros de longitud variable: es el almacenamiento de registros de varios tipos en un archivo y permite uno o más campos de longitudes variables y dichos campos pueden ser repetidos. La longitud de los registros debe estar definida correctamente para poder leer y escribir de forma efectiva.
TIPOS DE ARCHIVOS
Los elementos de un archivo pueden ser de cualquier tipo, simples o estructurados o según su función.
SEGÚN SU FUNCION.
Se define por:
a.- Archivos Permanentes:
Son aquellos cuyo registros sufren pocas o ninguna variación a lo largo del tiempo, se dividen en:
Constantes: Están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.
De Situación: Son los que en cada momento contienen información actualizada.
Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufridos procesos de actualización o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.
b.- Archivos de Movimiento
Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.
c.- Archivo de Maniobra o Transitorio
Son los archivos creados auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.
SEGÚN SUS ELEMENTOS.
Los principales archivos de este tipo son:
Archivo de Entrada: Una colección de datos localizados en un dispositivo de entrada.
Archivo de Salida: Una colección de información visualizada por la computadora.
Constantes: están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.
De Situación: son los que en cada momento contienen información actualizada.
Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufrido procesos de actualización, o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.
Archivos de Movimientoo Transacciones : Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.
Archivos de Maniobra o Transitorios: Son los archivos auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.
- SEGÚN SUS ELEMENTOS
Los principales archivos de este tipo son:
Archivo de Entrada, una colección de datos localizada en un dispositivo de entrada.
Archivo de Salida, una colección de información visualizada por la computadora.
Archivo de Programa, un programa codificado en un lenguaje especifico y localizado o almacenado en un dispositivo de almacenamiento.
Archivo de Texto, una colección de caracteres almacenados como una unidad en un dispositivo de almacenamiento.
¿Qué es una base de datos?
De forma sencilla podemos indicar que una base de datosno es más que un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada o estructurada.
Tipos de base de datos.
Las bases de datos se pueden dividir en cuatro tipos básicos:
Base de datos de fichero
Las bases de datos de fichero plano consisten en ficheros de textodivididos en filas y columnas. Estas bases de datos son las más primitivas y quizás ni tan siquiera merezcan considerarse como tales. Pueden ser útiles para aplicaciones muy simples, pero no para aplicaciones medianas o complejas, debido a sus grandes limitaciones.
Base de datos relacional:Las bases de datos relacionales son las más populares actualmente.Su nombre proviene de su gran ventaja sobre las bases de datos de fichero plano: la posibilidad de relacionar varias tablas de datos entre sí, compartiendo información y evitando la duplicidad y los problemas que ello conlleva (espacio de almacenamiento y redundancia). Existen numerosas bases de datos relacionales para distintas plataformas (Access, Paradox, Oracle, Sybase) y son ampliamente utilizadas. Sin embargo, tienen un punto débil: la mayoría de ellas no admite la incorporación de objetos multimedia tales como sonidos, imágenes o animaciones.
Base de datos orientada a objeto:Las bases de datos orientadas a objetos incorporan el paradigma de la Orientación a Objetos (OO) a las bases de datos. La base de datos está constituida por objetos, que pueden ser de muy diversos tipos, y sobre los cuales se encuentran definidas unas operaciones. Las bases de datos orientadas a objetos pueden manejar información binaria (como objetos multimedia) de una forma eficiente. Su limitación suele residir en su especialización, ya que suelen estar diseñadas para un tipo particular de objetos (por ejemplo, una base de datos para un programa de CAD) .
Base de datos híbrida:Las bases de datos híbridas combinan características de las bases de datos relacionales y las bases de datos orientadas a objetos. Manejan datos textuales y datos binarios, a los cuales se extienden las posibilidades de consulta. Es una tecnología reciente y aún existen pocas en el mercado.
Elementos de almacenamiento de una base datos.
Campo: Es la unidad básica de una base de datos.
Registro: Es el conjunto de información referida a una misma persona u objeto.
Organización de archivos:
Los archivos se encuentran organizados lógicamente como una secuencia de registros de varias longitudes diferentes.
Los archivos de registros de longitud fija: son los que almacenan la información en los archivos mediante un encabezado y luego se introducen uno a uno los registros ubicados en posiciones consecutivas.
Los registros de longitud variable: es el almacenamiento de registros de varios tipos en un archivo y permite uno o más campos de longitudes variables y dichos campos pueden ser repetidos. La longitud de los registros debe estar definida correctamente para poder leer y escribir de forma efectiva.
TIPOS DE ARCHIVOS
Los elementos de un archivo pueden ser de cualquier tipo, simples o estructurados o según su función.
SEGÚN SU FUNCION.
Se define por:
a.- Archivos Permanentes:
Son aquellos cuyo registros sufren pocas o ninguna variación a lo largo del tiempo, se dividen en:
Constantes: Están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.
De Situación: Son los que en cada momento contienen información actualizada.
Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufridos procesos de actualización o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.
b.- Archivos de Movimiento
Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.
c.- Archivo de Maniobra o Transitorio
Son los archivos creados auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.
SEGÚN SUS ELEMENTOS.
Los principales archivos de este tipo son:
Archivo de Entrada: Una colección de datos localizados en un dispositivo de entrada.
Archivo de Salida: Una colección de información visualizada por la computadora.
Constantes: están formados por registros que contienen campos fijos y campos de baja frecuencia de variación en el tiempo.
De Situación: son los que en cada momento contienen información actualizada.
Históricos: Contienen información acumulada a lo largo del tiempo de archivos que han sufrido procesos de actualización, o bien acumulan datos de variación periódica en el tiempo.
Archivos de Movimientoo Transacciones : Son aquellos que se utilizan conjuntamente con los maestros (constantes), y contienen algún campo común en sus registros con aquellos, para el procesamiento de las modificaciones experimentados por los mismos.
Archivos de Maniobra o Transitorios: Son los archivos auxiliares creados durante la ejecución del programa y borrados habitualmente al terminar el mismo.
- SEGÚN SUS ELEMENTOS
Los principales archivos de este tipo son:
Archivo de Entrada, una colección de datos localizada en un dispositivo de entrada.
Archivo de Salida, una colección de información visualizada por la computadora.
Archivo de Programa, un programa codificado en un lenguaje especifico y localizado o almacenado en un dispositivo de almacenamiento.
Archivo de Texto, una colección de caracteres almacenados como una unidad en un dispositivo de almacenamiento.
LA PROGRAMACIÓN
La programación es un proceso por el cual se escribe (en un lenguaje de programación), se prueba, se depura y se mantiene el código fuente de un programa informático.
Para el desarrollo de programas de cierta envergadura o complejos, con ciertas garantías de calidad, es conveniente seguir alguno de los modelos de desarrollo de software existentes, en donde la programación es sólo una de las etapas del proceso de desarrollo de software.
Algoritmo:Un algoritmo es una secuencia no ambigua, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) un algoritmo. Nótese que es la secuencia de instrucciones en sí (la ejecución) la que debe ser finita, no el número de pasos realizados.
Diagrama de Flujo:Un diagrama de flujo es una representación gráfica de un algoritmo. Se utiliza en disciplinas como la programación, la economía, los procesos industriales y la psicología cognitiva. Estos diagramas utilizan símbolos con significados bien definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de término.
Tipos de Diagrama de Flujo
Formato vertical: En él el flujo o la secuencia de las operaciones, va de arriba hacia abajo. Es una lista ordenada de las operaciones de un proceso con toda la información que se considere necesaria, según su propósito.
Formato horizontal: En él, el flujo o la secuencia de las operaciones, va de izquierda a derecha.
Formato panorámico: El proceso entero está representado en una sola carta y puede apreciarse de una sola mirada mucho más rápido que leyendo el texto, lo que facilita su comprensión, aun para personas no familiarizadas. Registra no solo en línea vertical, sino también horizontal, distintas acciones simultáneas y la participación de más de un puesto o departamento que el formato vertical no registra.
Formato Arquitectónico: Describe el itinerario de ruta de una forma o persona sobre el plano arquitectónico del área de trabajo. El primero de los flujogramas es eminentemente descriptivo, mientras que los utilizados son fundamentalmente representativos.
SIMBOLOGÍA DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO
Las diversas organizaciones usan distintos símbolos, pero el comité sobre computadoras y procesadores de información de la Asociación Norteamericana de Normas ha hecho un gran esfuerzo para normalizar los símbolos de los diagramas de flujo. Esa normalización permite comprender cualquier diagrama de flujo que use los símbolos recomendados.
Cada símbolo normal de diagrama de flujo tiene un significado especial.
Expresa Inicio o Fin de un Programa.
Expresa operación algebraica o de Asignación.
Expresa condiciones y asociaciones alternativas de una decisión lógica.
Expresa condición y acciones alternativas de una decisión numérica.
Entrada / Salida: Representa cualquier tipo de Fuente de entrada y salida
Entrada: Lectura de datos por tarjeta perforadas.
Conector dentro de página.
Representa resultado mediante un reporte impreso
Conector fuera de página.
Expresa operación cíclica repetitiva.
Expresa proceso de llamada a una subalterna.
Representa datos grabados en una cinta magnética.
Almacenamiento en línea Disco Magnético.
Un flujograma contiene dos tipos e elementos: Los bloques y las líneas.
Los bloques; Los bloques pueden representar acción o decisión.
Un bloque de acción representa una actividad: efectuar una operación aritmética entre dos números, convertir un valor en cero, etc. Su descripción implica siempre aplicar un verbo (hacer algo): sumar, transferir, borrar, etc.
Un bloque de decisión: es una forma de expresar una consulta acerca del cumplimiento o no de una determinada condición o alternativa. Según sea la respuesta que se dé a dicha consulta (verdadero o falso) se seguirán diferentes caminos.
Las líneas de dirección o flechas que comunica los bloques y determinan el orden secuencial en que deben ser considerados.
Operaciones aritméticas
Las operaciones aritméticas pueden ser entendidas, desde un punto de vista operacional, como operadores bivariantes o como operadores a derecha.
En efecto, '2 × 3' puede ser el operador bivariante de la multiplicación actuando sobre los números 2 y 3, o el operador '2 ×' que actúa sobre 3.
Adición
Resta
Multiplicación
División
Potenciación
Radicación
Logaritmación
Operadores Relacionales
Se utilizan para establecer una relación entre dos valores. Luego compara estos valores entre si y esta comparación produce un resultado de certeza o falsedad (verdadero o falso).
Los operadores relacionales comparan valores del mismo tipo (numéricos o cadenas). Estos tienen el mismo nivel de prioridad en su evaluación.
Los operadores relaciónales tiene menor prioridad que los aritméticos.
Tipos de operadores Relacionales
> Mayor que
< Menor que
> = Mayor o igual que
< = Menor o igual que
< > Diferente
= Igual
Ejemplos:
Si a = 10, b = 20, c = 30
a + b > c Falso
a - b < c Verdadero
a - b = c Falso
a * b < > c Verdadero
Ejemplos no lógicos:
a < b < c
10 < 20 < 30
T > 5 < 30
(no es lógico porque tiene diferentes operandos)
Operadores Lógicos
Estos operadores se utilizan para establecer relaciones entre valores lógicos. Estos valores pueden ser resultado de una expresión relacional.
Tipos de operadores Lógicos
And Y
Or O
Not Negación
Ejemplo:
Para los siguientes ejemplos T significa verdadero y F falso.
Lenguaje de Programación: Un lenguaje de programación es un idioma artificial diseñado para expresar computaciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas como las computadoras. Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana.Está formado de un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.
Generaciones de los Lenguajes
Los equipos de ordenador (el hardware) han pasado por cuatro generaciones, de las que las tres primeras (ordenadores con válvulas, transistores y circuitos integrados) están muy claras, la cuarta (circuitos integrados a gran escala) es más discutible.
Algo parecido ha ocurrido con la programación de los ordenadores (el software), que se realiza en lenguajes que suelen clasificarse en cinco generaciones, de las que las tres primeras son evidentes, mientras no todo el mundo está de acuerdo en las otras dos. Estas generaciones no coincidieron exactamente en el tiempo con las de hardware, pero sí de forma aproximada, y son las siguientes:
Primera generación: Los primeros ordenadores se programaban directamente en código binario, que puede representarse mediante secuencias de ceros y unos sistema binario. Cada modelo de ordenador tiene su propio código, por esa razón se llama lenguaje de máquina.
Segunda generación: Los lenguajes simbólicos, así mismo propios de la máquina, simplifican la escritura de las instrucciones y las hacen más legibles.
Tercera generación: Los lenguajes de alto nivel sustituyen las instrucciones simbólicas por códigos independientes de la máquina, parecidas al lenguaje humano o al de las Matemáticas.
Cuarta generación: se ha dado este nombre a ciertas herramientas que permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas. Hoy se piensa que estas herramientas no son, propiamente hablando, lenguajes. Algunos proponen reservar el nombre de cuarta generación para la programación orientada a objetos.
Quinta generación: se llama así a veces a los lenguajes de la inteligencia artificial, aunque con el fracaso del proyecto japonés de la quinta generación el nombre ha caído en desuso.
Lenguaje Basic:es un lenguaje de programación que originalmente fue desarrollado como una herramienta de enseñanza; se diseminó entre las microcomputadoras hogareñas a partir de la década de 1980. Actualmente continúa siendo muy popular, en muchos dialectos bastante distintos del original.
Para el desarrollo de programas de cierta envergadura o complejos, con ciertas garantías de calidad, es conveniente seguir alguno de los modelos de desarrollo de software existentes, en donde la programación es sólo una de las etapas del proceso de desarrollo de software.
Algoritmo:Un algoritmo es una secuencia no ambigua, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) un algoritmo. Nótese que es la secuencia de instrucciones en sí (la ejecución) la que debe ser finita, no el número de pasos realizados.
Diagrama de Flujo:Un diagrama de flujo es una representación gráfica de un algoritmo. Se utiliza en disciplinas como la programación, la economía, los procesos industriales y la psicología cognitiva. Estos diagramas utilizan símbolos con significados bien definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de término.
Tipos de Diagrama de Flujo
Formato vertical: En él el flujo o la secuencia de las operaciones, va de arriba hacia abajo. Es una lista ordenada de las operaciones de un proceso con toda la información que se considere necesaria, según su propósito.
Formato horizontal: En él, el flujo o la secuencia de las operaciones, va de izquierda a derecha.
Formato panorámico: El proceso entero está representado en una sola carta y puede apreciarse de una sola mirada mucho más rápido que leyendo el texto, lo que facilita su comprensión, aun para personas no familiarizadas. Registra no solo en línea vertical, sino también horizontal, distintas acciones simultáneas y la participación de más de un puesto o departamento que el formato vertical no registra.
Formato Arquitectónico: Describe el itinerario de ruta de una forma o persona sobre el plano arquitectónico del área de trabajo. El primero de los flujogramas es eminentemente descriptivo, mientras que los utilizados son fundamentalmente representativos.
SIMBOLOGÍA DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO
Las diversas organizaciones usan distintos símbolos, pero el comité sobre computadoras y procesadores de información de la Asociación Norteamericana de Normas ha hecho un gran esfuerzo para normalizar los símbolos de los diagramas de flujo. Esa normalización permite comprender cualquier diagrama de flujo que use los símbolos recomendados.
Cada símbolo normal de diagrama de flujo tiene un significado especial.
Expresa Inicio o Fin de un Programa.
Expresa operación algebraica o de Asignación.
Expresa condiciones y asociaciones alternativas de una decisión lógica.
Expresa condición y acciones alternativas de una decisión numérica.
Entrada / Salida: Representa cualquier tipo de Fuente de entrada y salida
Entrada: Lectura de datos por tarjeta perforadas.
Conector dentro de página.
Representa resultado mediante un reporte impreso
Conector fuera de página.
Expresa operación cíclica repetitiva.
Expresa proceso de llamada a una subalterna.
Representa datos grabados en una cinta magnética.
Almacenamiento en línea Disco Magnético.
Un flujograma contiene dos tipos e elementos: Los bloques y las líneas.
Los bloques; Los bloques pueden representar acción o decisión.
Un bloque de acción representa una actividad: efectuar una operación aritmética entre dos números, convertir un valor en cero, etc. Su descripción implica siempre aplicar un verbo (hacer algo): sumar, transferir, borrar, etc.
Un bloque de decisión: es una forma de expresar una consulta acerca del cumplimiento o no de una determinada condición o alternativa. Según sea la respuesta que se dé a dicha consulta (verdadero o falso) se seguirán diferentes caminos.
Las líneas de dirección o flechas que comunica los bloques y determinan el orden secuencial en que deben ser considerados.
Operaciones aritméticas
Las operaciones aritméticas pueden ser entendidas, desde un punto de vista operacional, como operadores bivariantes o como operadores a derecha.
En efecto, '2 × 3' puede ser el operador bivariante de la multiplicación actuando sobre los números 2 y 3, o el operador '2 ×' que actúa sobre 3.
Adición
Resta
Multiplicación
División
Potenciación
Radicación
Logaritmación
Operadores Relacionales
Se utilizan para establecer una relación entre dos valores. Luego compara estos valores entre si y esta comparación produce un resultado de certeza o falsedad (verdadero o falso).
Los operadores relacionales comparan valores del mismo tipo (numéricos o cadenas). Estos tienen el mismo nivel de prioridad en su evaluación.
Los operadores relaciónales tiene menor prioridad que los aritméticos.
Tipos de operadores Relacionales
> Mayor que
< Menor que
> = Mayor o igual que
< = Menor o igual que
< > Diferente
= Igual
Ejemplos:
Si a = 10, b = 20, c = 30
a + b > c Falso
a - b < c Verdadero
a - b = c Falso
a * b < > c Verdadero
Ejemplos no lógicos:
a < b < c
10 < 20 < 30
T > 5 < 30
(no es lógico porque tiene diferentes operandos)
Operadores Lógicos
Estos operadores se utilizan para establecer relaciones entre valores lógicos. Estos valores pueden ser resultado de una expresión relacional.
Tipos de operadores Lógicos
And Y
Or O
Not Negación
Ejemplo:
Para los siguientes ejemplos T significa verdadero y F falso.
Lenguaje de Programación: Un lenguaje de programación es un idioma artificial diseñado para expresar computaciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas como las computadoras. Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana.Está formado de un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.
Generaciones de los Lenguajes
Los equipos de ordenador (el hardware) han pasado por cuatro generaciones, de las que las tres primeras (ordenadores con válvulas, transistores y circuitos integrados) están muy claras, la cuarta (circuitos integrados a gran escala) es más discutible.
Algo parecido ha ocurrido con la programación de los ordenadores (el software), que se realiza en lenguajes que suelen clasificarse en cinco generaciones, de las que las tres primeras son evidentes, mientras no todo el mundo está de acuerdo en las otras dos. Estas generaciones no coincidieron exactamente en el tiempo con las de hardware, pero sí de forma aproximada, y son las siguientes:
Primera generación: Los primeros ordenadores se programaban directamente en código binario, que puede representarse mediante secuencias de ceros y unos sistema binario. Cada modelo de ordenador tiene su propio código, por esa razón se llama lenguaje de máquina.
Segunda generación: Los lenguajes simbólicos, así mismo propios de la máquina, simplifican la escritura de las instrucciones y las hacen más legibles.
Tercera generación: Los lenguajes de alto nivel sustituyen las instrucciones simbólicas por códigos independientes de la máquina, parecidas al lenguaje humano o al de las Matemáticas.
Cuarta generación: se ha dado este nombre a ciertas herramientas que permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas. Hoy se piensa que estas herramientas no son, propiamente hablando, lenguajes. Algunos proponen reservar el nombre de cuarta generación para la programación orientada a objetos.
Quinta generación: se llama así a veces a los lenguajes de la inteligencia artificial, aunque con el fracaso del proyecto japonés de la quinta generación el nombre ha caído en desuso.
Lenguaje Basic:es un lenguaje de programación que originalmente fue desarrollado como una herramienta de enseñanza; se diseminó entre las microcomputadoras hogareñas a partir de la década de 1980. Actualmente continúa siendo muy popular, en muchos dialectos bastante distintos del original.
EL CÁLCULO EN EL ORIGEN DEL COMPUTADOR
Cálculo.
El cálculo consiste en un procedimiento mecánico, o algoritmo, mediante el cual podemos conocer las consecuencias que se derivan de unos datos previamente conocidos.
Implicaciones tiene el cálculo en el origen del computador.
Desde épocas antiguas, los cómputos han existido y se han efectuado de manera mental o asistida por rudimentos como cuentas, lápiz y papel, o tablas.
Los antecedentes de la computación mecánica, pueden trazarse hasta épocas antiguas, con el desarrollo de artefactos para asistir el proceso de los cálculos matemáticos mentales, por ejemplo el ábaco.
Aunque quizás sea más propicia como ejemplo precursor, la célebre calculadora griega de Antikythera, utilizada según los expertos para asistir en cálculos astronómicos, y considerada por muchos como la primera computadora. Otro ejemplo precursor son las máquinas sumadoras de Blaise Pascal. Aparatos que demuestran una notable pericia de sus creadores en el conocimiento sobre la forma de elaborar los cálculos deseados, al grado de poder representarlos en la forma de mecanismos más o menos elaborados.
En ese época varios matemáticos se preguntaban qué clase de problemas de la matemática, podían resolverse por "métodos simples" y cuales no. Y para ello debían en principio desarrollar una definición de "método para resolver problemas", es decir, necesitaban el desarrollo de una noción formal (matemática) de lo que es un cálculo/algoritmo y la aritmética lógica.
Durante el siglo XIX y XX diversas corrientes filosóficas allanaron el camino de la computación a partir de las definiciones de sistemas formales. Destacando Kurt Gödel y Bertrand Russell entre otros.
Otros temas de interés de la teoría de la computación, son la cantidad de tiempo o la cantidad de memoria necesaria para realizar un cálculo dado. Se ha determinado que existen cómputos resolubles, pero que necesitan cantidades irrealistas de tiempo o memoria para poder efectuarse.
Otro interés de esta ciencia, son los modelos reducidos de cómputo, que son en realidad casos particulares de una máquina de Turing. Como lo son las máquinas de estado finito esbozadas primero por Warren McCulloch y Walter Pitts en 1943, y los autómatas con pila.
Sistemas de Numeración
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números válidos en el sistema.
Un sistema de numeración puede representarse como:
Donde:
• N es el sistema de numeración considerado (p.ej. decimal, binario, etc.)
• S son los símbolos permitidos en el sistema. En el caso del sistema decimal son {0,1...9}; en el binario son {0,1}; en el octal son {0,1...7}; en el hexadecimal son {0,1...9, A, B, C, D, E, F}
• R son las reglas que nos indican qué números son válidos en el sistema, y cuáles no.
Estas reglas son diferentes para cada sistema de numeración considerado, pero una regla común a todos es que para construir números válidos en un sistema de numeración determinado sólo se pueden utilizar los símbolos permitidos en ese sistema.
Para indicar en qué sistema de numeración se representa una cantidad se añade como subíndice a la derecha el número de símbolos que se pueden representar en dicho sistema.
Generalidades
En programación es frecuente acudir a diferentes sistemas de numeración según las circunstancias.
Hay que tener en cuenta que el hombre usa el sistema decimal, (según una opinión bastante general debido a una circunstancia más o menos afortunada: por la simple razón de que tiene diez dedos entre las dos manos. A menudo se usa el cinco como base de numeración auxiliar). La palabra dígito y dedo tienen la misma raiz latina, por eso usamos una numeración con 10 dígitos o dedos.
Hubiera sido mucho más práctico usar un sistema de numeración basado en un número con más factores, como el 12 (3*2*2) o mejor todavía el 8 (2*2*2) o el 16 (2*2*2*2). Pero por suerte o por desgracia:
1. Los humanos tenemos diez dedos
2. Los humanos contamos con los dedos (al menos al principio), porque están muy a mano.
Para contar de 1 a 10 es fácil, pero ¿qué pasa cuando hay que contar más de diez cosas? Pues usamos las manos de un "amigo" para contar cuantas veces hemos usado los dedos de las nuestras, así "12", sería dos más una vez diez.
Otra circunstancia curiosa es que en el sistema de numeración que usamos los números se leen y escriben de derecha a izquierda, al revés del modo en que escribimos las palabras.
Cuando interpretamos números de varias cifras, hay que empezar por la derecha, el primer dígito son unidades, el siguiente decenas, es decir cuantos grupos de 10 elementos estamos contando. La siguiente centena, es decir el número de grupos de 10 elementos de grupos de 10 elementos, o sea el número de grupos de 100 elementos. Y así sucesivamente.
Características de los sistemas de numeración binaria, octal y hexadecimal.
Sistema Binario: Se dice que el sistema binario es “el lenguaje de la computadora”. Es porque toda la información en el mundo digital puede ser seguida a este lenguaje. Por ejemplo, si le inspeccionarías la información en el disco duro que pertenece a su foto favorita, encontraras que esta guardada en forma se entiende como el sistema binario o una combinación de unos y ceros. Claro que parecería que no se entiende, pero en esta sesión se aprenderá como entender este lenguaje maravilloso. Primero es importante entender las características de este sistema de numeración y como se aplica al mundo digital.
Es un sistema de numeración que utiliza internamente hardware de las computadoras actuales. Se basa en la representación de cantidades utilizando los dígitos 1 y 0, por tanto su base es dos (numero de dígitos de sistemas). Cada digito de un número representado en este sistema se representa en BIT (contracción de binary digit).
Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido '1', apagado '0').
Sistema Octal: Es un sistema de numeración cuya base es 8 , es decir, utiliza 8 símbolos para la representación de cantidades . Estos sistemas es de los llamados posiciónales y la posición de sus cifras se mide con la relación a la coma decimal que en caso de no aparecer se supone implícitamente a la derecha del numero. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7
Los números octales pueden construirse a partir de números binarios agrupando cada tres dígitos consecutivos de estos últimos (de derecha a izquierda) y obteniendo su valor decimal.
Por ejemplo, el número binario para 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), lo agruparíamos como 1 001 010. De modo que el número decimal 74 en octal es 112.
En informática, a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos.
Es posible que la numeración octal se usara en el pasado en lugar del decimal, por ejemplo, para contar los espacios interdigitales o los dedos distintos de los pulgares. Esto explicaría porqué en latín nueve (novem) se parece tanto a nuevo (novus). Podría tener el significado de número nuevo.
Sistema Hexadecimal: Es un sistema posicional de numeración en el que su base es 16, por tanto, utilizara 16 símbolos para la representación de cantidades. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Su uso actual está muy vinculado a la informática. Esto se debe a que un dígito hexadecimal representa cuatro dígitos binarios (4 bits = 1 nibble); por tanto, dos dígitos hexadecimales representan ocho dígitos binarios (8 bits = 1 byte, (que como es sabido es la unidad básica de almacenamiento de información).
Dado que nuestro sistema usual de numeración es de base decimal, y por ello sólo disponemos de diez dígitos, se adoptó la convención de usar las seis primeras letras del alfabeto latino para suplir los dígitos que nos faltan: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15. Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es alterado dependiendo de su posición en la cadena de dígitos, quedando multiplicado por una cierta potencia de la base del sistema, que en este caso es 16.
Por ejemplo:
3E0,A16 = 3×162 + E×161 + 0×160 + A×16-1 = 3×256 + 14×16 + 0×1 + 10×0,0625 = 992,625.
Operaciones con binarios, (Algebra de Boole) y hexadecimales
Suma Binaria
Es semejante a la suma decimal, con la diferencia de que se manejan sólo dos dígitos (0 y 1), y que cuando el resultado excede de los símbolos utilizados se agrega el exceso (acarreo) a la suma parcial siguiente hacia la izquierda. Las tablas de sumar son:
Tabla del 0 Tabla del 1 0 + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 1 + 1 =10 (0 con acarreo 1)
Ejemplo: Sumar los números binarios 100100 (36) y 10010 (18)
100100 + 10010 = 110110
1 1 0 1 1 0.........54
Obsérvese que no hemos tenido ningún acarreo en las sumas parciales.
Ejemplo: Sumar 11001 (25) y 10011 (19)
11001 + 10011 = 101100
101100..........44
Resta Binaria
Es similar a la decimal, con la diferencia de que se manejan sólo dos dígitos y teniendo en cuenta que al realizar las restas parciales entre dos dígitos de idéntica posiciones, una del minuendo y otra del sustraendo, si el segundo excede al primero, se sustraes una unidad del digito de más a la izquierda en el minuendo (si existe y vale 1), convirtiéndose este último en 0 y equivaliendo la unidad extraída a 1*2 en el minuendo de resta parcial que estamos realizando. Si es cero el digito siguiente a la izquierda, se busca en los sucesivos. Las tablas de Resta son: Tabla del 0 Tabla del 1 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = no cabe 1 - 1 = 0
Ejemplo: 1 1 1 1 1 1 - 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1
Multiplicación binaria
Se realiza similar a la multiplicación decimal salvo que la suma final de los productos se hacen en binarios.
Las tablas de Multiplicar son: Tabla del cero (0) 0 * 0 = 0 1 * 0 = 0 Tabla del uno (1) 0 * 1 = 0 1 * 1 = 1
Ejemplo:
100....4 10 ....2
100 * 10 = 1000
1000....8
División Binaria
Al igual que las operaciones anteriores, se realiza de forma similar a la división decimal salvo que las multiplicaciones y restas internas al proceso de la división se hacen en binario.
Ejemplo:
100....4 10....2
100 / 10 = 10
10.....2
Sistema de Numeración Hexadecimal
Conversión de Hexadecimal a decimal – un número hexadecimal se puede convenir a su equivalente decimal utilizando el hecho de que cada posición de los dígitos hexadecimales tienen un valor que es una potencia de 16.
E1 LSD tiene un valor de 160 = 1; el siguiente dígito en secuencia tiene un valor de 161 = 16; el siguiente tiene un valor de 162 = 256 y así sucesivamente.
Por Ejemplo:
81216 =8 X 162 + 1X 161 + 2 X 160
81216 = 2048 + 16 + 2
81216 = 206610
Importancia de los sistemas de numeración en la computación.
Los esfuerzos para sistematizar el conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los dibujos que los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas, los datos numéricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o síntomas de enfermedades —además de numerosas tablas matemáticas— inscritas en caracteres cuneiformes sobre tablillas de arcilla.
Otras tablillas que datan aproximadamente del 2000 a.C. demuestran que los babilonios conocían el teorema de Pitágoras, resolvían ecuaciones cuadráticas y habían desarrollado un sistema sexagesimal de medidas (basado en el número 60) del que se derivan las unidades modernas para tiempos y ángulos (véase Sistema numérico; Numeración).
De ahí en adelante podemos decir que ha sido importante por el simple hecho de facilitarle el trabajo al hombre ya que por medio de las computadoras calculamos y procesamos diferentes cifras, también gracias a ellas podemos acceder a diferentes programas obteniendo códigos de acceso y claves para poder obtener dicha información.
Aplicación en la administración con respecto a codificación y claves
En la administración educativa desde el poder supremo que es el Ministerio del Poder Popular para la Educación hasta las diferentes instituciones Educativas los sistemas de numeración están siempre resaltados por su capacidad de ser códigos y claves para acceder a esa administración.
El Ministerio del Poder Popular para la Educación se rige por escalas que son las funciones de cada uno en esa administración educativa puesto que los diferencia uno del otro por su jerarquía, también podemos decir que señala de una u otra forma quienes trabajan en cada organización por medio de códigos ya sean en sistemas binarios, octales, decimales y hexadecimales.
Ejemplo:
Números Binarios de (1 - 0), Encendido ó Apagado.
Números Octales de (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
Números Decimales (Número de Cédula) Código Simón Rodríguez.
Número Hexadecimales (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F)
El cálculo consiste en un procedimiento mecánico, o algoritmo, mediante el cual podemos conocer las consecuencias que se derivan de unos datos previamente conocidos.
Implicaciones tiene el cálculo en el origen del computador.
Desde épocas antiguas, los cómputos han existido y se han efectuado de manera mental o asistida por rudimentos como cuentas, lápiz y papel, o tablas.
Los antecedentes de la computación mecánica, pueden trazarse hasta épocas antiguas, con el desarrollo de artefactos para asistir el proceso de los cálculos matemáticos mentales, por ejemplo el ábaco.
Aunque quizás sea más propicia como ejemplo precursor, la célebre calculadora griega de Antikythera, utilizada según los expertos para asistir en cálculos astronómicos, y considerada por muchos como la primera computadora. Otro ejemplo precursor son las máquinas sumadoras de Blaise Pascal. Aparatos que demuestran una notable pericia de sus creadores en el conocimiento sobre la forma de elaborar los cálculos deseados, al grado de poder representarlos en la forma de mecanismos más o menos elaborados.
En ese época varios matemáticos se preguntaban qué clase de problemas de la matemática, podían resolverse por "métodos simples" y cuales no. Y para ello debían en principio desarrollar una definición de "método para resolver problemas", es decir, necesitaban el desarrollo de una noción formal (matemática) de lo que es un cálculo/algoritmo y la aritmética lógica.
Durante el siglo XIX y XX diversas corrientes filosóficas allanaron el camino de la computación a partir de las definiciones de sistemas formales. Destacando Kurt Gödel y Bertrand Russell entre otros.
Otros temas de interés de la teoría de la computación, son la cantidad de tiempo o la cantidad de memoria necesaria para realizar un cálculo dado. Se ha determinado que existen cómputos resolubles, pero que necesitan cantidades irrealistas de tiempo o memoria para poder efectuarse.
Otro interés de esta ciencia, son los modelos reducidos de cómputo, que son en realidad casos particulares de una máquina de Turing. Como lo son las máquinas de estado finito esbozadas primero por Warren McCulloch y Walter Pitts en 1943, y los autómatas con pila.
Sistemas de Numeración
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números válidos en el sistema.
Un sistema de numeración puede representarse como:
Donde:
• N es el sistema de numeración considerado (p.ej. decimal, binario, etc.)
• S son los símbolos permitidos en el sistema. En el caso del sistema decimal son {0,1...9}; en el binario son {0,1}; en el octal son {0,1...7}; en el hexadecimal son {0,1...9, A, B, C, D, E, F}
• R son las reglas que nos indican qué números son válidos en el sistema, y cuáles no.
Estas reglas son diferentes para cada sistema de numeración considerado, pero una regla común a todos es que para construir números válidos en un sistema de numeración determinado sólo se pueden utilizar los símbolos permitidos en ese sistema.
Para indicar en qué sistema de numeración se representa una cantidad se añade como subíndice a la derecha el número de símbolos que se pueden representar en dicho sistema.
Generalidades
En programación es frecuente acudir a diferentes sistemas de numeración según las circunstancias.
Hay que tener en cuenta que el hombre usa el sistema decimal, (según una opinión bastante general debido a una circunstancia más o menos afortunada: por la simple razón de que tiene diez dedos entre las dos manos. A menudo se usa el cinco como base de numeración auxiliar). La palabra dígito y dedo tienen la misma raiz latina, por eso usamos una numeración con 10 dígitos o dedos.
Hubiera sido mucho más práctico usar un sistema de numeración basado en un número con más factores, como el 12 (3*2*2) o mejor todavía el 8 (2*2*2) o el 16 (2*2*2*2). Pero por suerte o por desgracia:
1. Los humanos tenemos diez dedos
2. Los humanos contamos con los dedos (al menos al principio), porque están muy a mano.
Para contar de 1 a 10 es fácil, pero ¿qué pasa cuando hay que contar más de diez cosas? Pues usamos las manos de un "amigo" para contar cuantas veces hemos usado los dedos de las nuestras, así "12", sería dos más una vez diez.
Otra circunstancia curiosa es que en el sistema de numeración que usamos los números se leen y escriben de derecha a izquierda, al revés del modo en que escribimos las palabras.
Cuando interpretamos números de varias cifras, hay que empezar por la derecha, el primer dígito son unidades, el siguiente decenas, es decir cuantos grupos de 10 elementos estamos contando. La siguiente centena, es decir el número de grupos de 10 elementos de grupos de 10 elementos, o sea el número de grupos de 100 elementos. Y así sucesivamente.
Características de los sistemas de numeración binaria, octal y hexadecimal.
Sistema Binario: Se dice que el sistema binario es “el lenguaje de la computadora”. Es porque toda la información en el mundo digital puede ser seguida a este lenguaje. Por ejemplo, si le inspeccionarías la información en el disco duro que pertenece a su foto favorita, encontraras que esta guardada en forma se entiende como el sistema binario o una combinación de unos y ceros. Claro que parecería que no se entiende, pero en esta sesión se aprenderá como entender este lenguaje maravilloso. Primero es importante entender las características de este sistema de numeración y como se aplica al mundo digital.
Es un sistema de numeración que utiliza internamente hardware de las computadoras actuales. Se basa en la representación de cantidades utilizando los dígitos 1 y 0, por tanto su base es dos (numero de dígitos de sistemas). Cada digito de un número representado en este sistema se representa en BIT (contracción de binary digit).
Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido '1', apagado '0').
Sistema Octal: Es un sistema de numeración cuya base es 8 , es decir, utiliza 8 símbolos para la representación de cantidades . Estos sistemas es de los llamados posiciónales y la posición de sus cifras se mide con la relación a la coma decimal que en caso de no aparecer se supone implícitamente a la derecha del numero. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7
Los números octales pueden construirse a partir de números binarios agrupando cada tres dígitos consecutivos de estos últimos (de derecha a izquierda) y obteniendo su valor decimal.
Por ejemplo, el número binario para 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), lo agruparíamos como 1 001 010. De modo que el número decimal 74 en octal es 112.
En informática, a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos.
Es posible que la numeración octal se usara en el pasado en lugar del decimal, por ejemplo, para contar los espacios interdigitales o los dedos distintos de los pulgares. Esto explicaría porqué en latín nueve (novem) se parece tanto a nuevo (novus). Podría tener el significado de número nuevo.
Sistema Hexadecimal: Es un sistema posicional de numeración en el que su base es 16, por tanto, utilizara 16 símbolos para la representación de cantidades. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Su uso actual está muy vinculado a la informática. Esto se debe a que un dígito hexadecimal representa cuatro dígitos binarios (4 bits = 1 nibble); por tanto, dos dígitos hexadecimales representan ocho dígitos binarios (8 bits = 1 byte, (que como es sabido es la unidad básica de almacenamiento de información).
Dado que nuestro sistema usual de numeración es de base decimal, y por ello sólo disponemos de diez dígitos, se adoptó la convención de usar las seis primeras letras del alfabeto latino para suplir los dígitos que nos faltan: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15. Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es alterado dependiendo de su posición en la cadena de dígitos, quedando multiplicado por una cierta potencia de la base del sistema, que en este caso es 16.
Por ejemplo:
3E0,A16 = 3×162 + E×161 + 0×160 + A×16-1 = 3×256 + 14×16 + 0×1 + 10×0,0625 = 992,625.
Operaciones con binarios, (Algebra de Boole) y hexadecimales
Suma Binaria
Es semejante a la suma decimal, con la diferencia de que se manejan sólo dos dígitos (0 y 1), y que cuando el resultado excede de los símbolos utilizados se agrega el exceso (acarreo) a la suma parcial siguiente hacia la izquierda. Las tablas de sumar son:
Tabla del 0 Tabla del 1 0 + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 1 + 1 =10 (0 con acarreo 1)
Ejemplo: Sumar los números binarios 100100 (36) y 10010 (18)
100100 + 10010 = 110110
1 1 0 1 1 0.........54
Obsérvese que no hemos tenido ningún acarreo en las sumas parciales.
Ejemplo: Sumar 11001 (25) y 10011 (19)
11001 + 10011 = 101100
101100..........44
Resta Binaria
Es similar a la decimal, con la diferencia de que se manejan sólo dos dígitos y teniendo en cuenta que al realizar las restas parciales entre dos dígitos de idéntica posiciones, una del minuendo y otra del sustraendo, si el segundo excede al primero, se sustraes una unidad del digito de más a la izquierda en el minuendo (si existe y vale 1), convirtiéndose este último en 0 y equivaliendo la unidad extraída a 1*2 en el minuendo de resta parcial que estamos realizando. Si es cero el digito siguiente a la izquierda, se busca en los sucesivos. Las tablas de Resta son: Tabla del 0 Tabla del 1 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = no cabe 1 - 1 = 0
Ejemplo: 1 1 1 1 1 1 - 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1
Multiplicación binaria
Se realiza similar a la multiplicación decimal salvo que la suma final de los productos se hacen en binarios.
Las tablas de Multiplicar son: Tabla del cero (0) 0 * 0 = 0 1 * 0 = 0 Tabla del uno (1) 0 * 1 = 0 1 * 1 = 1
Ejemplo:
100....4 10 ....2
100 * 10 = 1000
1000....8
División Binaria
Al igual que las operaciones anteriores, se realiza de forma similar a la división decimal salvo que las multiplicaciones y restas internas al proceso de la división se hacen en binario.
Ejemplo:
100....4 10....2
100 / 10 = 10
10.....2
Sistema de Numeración Hexadecimal
Conversión de Hexadecimal a decimal – un número hexadecimal se puede convenir a su equivalente decimal utilizando el hecho de que cada posición de los dígitos hexadecimales tienen un valor que es una potencia de 16.
E1 LSD tiene un valor de 160 = 1; el siguiente dígito en secuencia tiene un valor de 161 = 16; el siguiente tiene un valor de 162 = 256 y así sucesivamente.
Por Ejemplo:
81216 =8 X 162 + 1X 161 + 2 X 160
81216 = 2048 + 16 + 2
81216 = 206610
Importancia de los sistemas de numeración en la computación.
Los esfuerzos para sistematizar el conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los dibujos que los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas, los datos numéricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o síntomas de enfermedades —además de numerosas tablas matemáticas— inscritas en caracteres cuneiformes sobre tablillas de arcilla.
Otras tablillas que datan aproximadamente del 2000 a.C. demuestran que los babilonios conocían el teorema de Pitágoras, resolvían ecuaciones cuadráticas y habían desarrollado un sistema sexagesimal de medidas (basado en el número 60) del que se derivan las unidades modernas para tiempos y ángulos (véase Sistema numérico; Numeración).
De ahí en adelante podemos decir que ha sido importante por el simple hecho de facilitarle el trabajo al hombre ya que por medio de las computadoras calculamos y procesamos diferentes cifras, también gracias a ellas podemos acceder a diferentes programas obteniendo códigos de acceso y claves para poder obtener dicha información.
Aplicación en la administración con respecto a codificación y claves
En la administración educativa desde el poder supremo que es el Ministerio del Poder Popular para la Educación hasta las diferentes instituciones Educativas los sistemas de numeración están siempre resaltados por su capacidad de ser códigos y claves para acceder a esa administración.
El Ministerio del Poder Popular para la Educación se rige por escalas que son las funciones de cada uno en esa administración educativa puesto que los diferencia uno del otro por su jerarquía, también podemos decir que señala de una u otra forma quienes trabajan en cada organización por medio de códigos ya sean en sistemas binarios, octales, decimales y hexadecimales.
Ejemplo:
Números Binarios de (1 - 0), Encendido ó Apagado.
Números Octales de (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
Números Decimales (Número de Cédula) Código Simón Rodríguez.
Número Hexadecimales (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F)
EL SOFTWARE
El Software:Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación.
Software de traducción: Con el que los programadores pueden crear otro software.
Software de uso general: Ofrece la estructura para un gran número de aplicaciones empresariales, científicas y personales. La mayoría del software de este tipo se vende como paquete, es decir, con software y documentación orientada al usuario. La creación de la aplicación depende del usuario, del uso que le dé.
Software de aplicación: Sirve como herramienta para elevar la productividad de los usuarios en la resolución de problemas. Está diseñado y escrito para realizar tareas específicas personales, empresariales o científicas.El software de este tipo procesa datos y genera información.
Software del sistema: Coordina las operaciones de hardware y lleva a cabo las tareas ocultas que el usuario rara vez observa. Controla o respalda a los otros tipos de software. Dentro de este tipo de soft se encuentran
El sistema operativo: es el núcleo de cualquier sistema de computación; supervisa y controla todas las actividades de I/O (input-ouput, entrada-salida) y procesamiento de un sistema de computación. Todo el hardware y el software se controla por medio del sistema operativo.
la interfaz gráfica para usuario (GUI, Grafical user interface): Cuando se usa software con base en texto y controlado por comandos (v.g.: MS-DOS) se debe ser explícito; si se omite información necesaria en un comando o el formato del comando es incorrecto, aparece un mensaje de error y/o un indicador en pantalla que solicitará que se vuelva a escribir el comando. Una interfaz es una capa opcional de software amigable entre el usuario y una interfaz controlada por comandos Las GUI depende de software con base en gráficos y permite la integración de texto con imágenes gráficas de alta resolución. Los usuarios de la GUI interactúan con el sistema operativo y otro software usando un dispositivo de indicación y un teclado para dar comandos. El usuario selecciona de las opciones que se presentan en la pantalla, ya sea en los menúes o por medio de un ícono (representación gráfica que simboliza una actividad de procesamiento). Las GUI han eliminado la necesidad de memorizar y escribir comandos complicados.
Software multiuso: Los paquetes de software integrado cuentan con varias aplicaciones diseñadas para trabajar en conjunto; estos paquetes suelen incluir como mínimo, 5 tipos de aplicaciones: procesador de textos, base de datos, planilla de cálculo, gráficos y telecomunicaciones. Los paquetes integrados ofrecen varias ventajas:
Su precio es menor que el costo total de la compra de los programas individuales.
Sistema de información
Un sistema de información (SI) es un conjunto de elementos orientados al tratamiento y administración de datos e información, organizados y listos para su posterior uso, generados para cubrir una necesidad (objetivo). Dichos elementos formarán parte de alguna de estas categorías:
.Personas, Datos.
Actividades o técnicas de trabajo.
Recursos materiales en general (típicamente recursos informáticos y de comunicación, aunque no tienen por qué ser de este tipo obligatoriamente).
Todos estos elementos interactúan entre sí para procesar los datos (incluyendo procesos manuales y automáticos) dando lugar a información más elaborada y distribuyéndola de la manera más adecuada posible en una determinada organización en función de sus objetivos.
Software de traducción: Con el que los programadores pueden crear otro software.
Software de uso general: Ofrece la estructura para un gran número de aplicaciones empresariales, científicas y personales. La mayoría del software de este tipo se vende como paquete, es decir, con software y documentación orientada al usuario. La creación de la aplicación depende del usuario, del uso que le dé.
Software de aplicación: Sirve como herramienta para elevar la productividad de los usuarios en la resolución de problemas. Está diseñado y escrito para realizar tareas específicas personales, empresariales o científicas.El software de este tipo procesa datos y genera información.
Software del sistema: Coordina las operaciones de hardware y lleva a cabo las tareas ocultas que el usuario rara vez observa. Controla o respalda a los otros tipos de software. Dentro de este tipo de soft se encuentran
El sistema operativo: es el núcleo de cualquier sistema de computación; supervisa y controla todas las actividades de I/O (input-ouput, entrada-salida) y procesamiento de un sistema de computación. Todo el hardware y el software se controla por medio del sistema operativo.
la interfaz gráfica para usuario (GUI, Grafical user interface): Cuando se usa software con base en texto y controlado por comandos (v.g.: MS-DOS) se debe ser explícito; si se omite información necesaria en un comando o el formato del comando es incorrecto, aparece un mensaje de error y/o un indicador en pantalla que solicitará que se vuelva a escribir el comando. Una interfaz es una capa opcional de software amigable entre el usuario y una interfaz controlada por comandos Las GUI depende de software con base en gráficos y permite la integración de texto con imágenes gráficas de alta resolución. Los usuarios de la GUI interactúan con el sistema operativo y otro software usando un dispositivo de indicación y un teclado para dar comandos. El usuario selecciona de las opciones que se presentan en la pantalla, ya sea en los menúes o por medio de un ícono (representación gráfica que simboliza una actividad de procesamiento). Las GUI han eliminado la necesidad de memorizar y escribir comandos complicados.
Software multiuso: Los paquetes de software integrado cuentan con varias aplicaciones diseñadas para trabajar en conjunto; estos paquetes suelen incluir como mínimo, 5 tipos de aplicaciones: procesador de textos, base de datos, planilla de cálculo, gráficos y telecomunicaciones. Los paquetes integrados ofrecen varias ventajas:
Su precio es menor que el costo total de la compra de los programas individuales.
Sistema de información
Un sistema de información (SI) es un conjunto de elementos orientados al tratamiento y administración de datos e información, organizados y listos para su posterior uso, generados para cubrir una necesidad (objetivo). Dichos elementos formarán parte de alguna de estas categorías:
.Personas, Datos.
Actividades o técnicas de trabajo.
Recursos materiales en general (típicamente recursos informáticos y de comunicación, aunque no tienen por qué ser de este tipo obligatoriamente).
Todos estos elementos interactúan entre sí para procesar los datos (incluyendo procesos manuales y automáticos) dando lugar a información más elaborada y distribuyéndola de la manera más adecuada posible en una determinada organización en función de sus objetivos.
EL COMPUTADOR Y SU EVOLUCIÓN
Computación:es el estudio de los fundamentos teóricos de la información y el cómputo, así como las técnicas prácticas para sus implementaciones y aplicación en sistemas de cómputo.
Es descrita con frecuencia como un estudio sistemático de los procesos algorítmicos que crean, describen y transforman información.
Antecedentes Históricos
1. El Ábaco
Quizás fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.
2. La Pascalina
El inventor y pintor Leonardo Da Vinci (1452-1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Blas Pascal (1623-1662) inventó y construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europadebido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.
3. Historia de la computadora
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en Las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
4. La máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
5. Primeros ordenadores
Los ordenadores analógicos:
Comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos:
Durante la II Guerra Mundial(1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU) Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico digital electrónico (ENIAC) en 1945. El ENIAC, que según mostró la evidencia se basaba en gran medida en el ‘ordenador’ Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
6. Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
7. Generaciones De La Computadora
Primera Generación
Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas)
Almacenamiento de la información en tambor magnético interior.
Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban.
Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja.
Alto costo.
Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
Segunda Generación
Transistores
Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, estas últimas eran más económicas, más pequeñas que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito podía ser aumentada sensiblemente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio.
Tercera Generación
Circuito integrado (chips)
Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.
Generalización de lenguajes de programación de alto nivel. Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos.
Cuarta Generación
Micro circuito integrado
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.
Quinta Generación Y La Inteligencia Artificial
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones. El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones.
Charles Babagge
Sus máquinas y su legado
El Babbage del que todo mundo ha leído es, sin embargo, el inventor fracasado que se pasó toda su vida intentando construir la primera computadora de uso general de la historia y que, pese a haber fracasado, hizo aportaciones muy significativas al desarrollo de la informática.
Muchas son las visiones románticas y hasta un tanto fantasiosas que se han escrito sobre la vida de Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus "maravillosas máquinas", pero también mucha es la confusión que se ha desarrollado en torno a sus verdaderas aportaciones y a las razones por las que nunca pudo completar la construcción de las mismas.
Wilkes nos ofrece quizá una de las visiones menos apasionadas del geniode Babbage, y nos hace ver que realmente la primera máquina que Babbage intentaba construir, llamada Máquina Diferencial (Difference Engine) sólo era capaz de tabular polinomios, y que requería, de cualquier manera, bastante trabajocon lápiz y papel. La idea no era realmente tan buena como Babbage pensaba, pero él nunca lo hubiera admitido. Sin embargo, este proyecto tuvo un impacto muy importante en la investigación aplicada en Inglaterra, pues el gobierno británico decidió financiarlo con una fuerte suma de dinero, en su afán de perfeccionar la impresión de las tablas de navegación, tan comunes en aquella época. Joseph Clement, tal vez el mejor fabricante de herramientasdel Reino Unido, fue asignado para trabajar con Babbage en el diseño de esta máquina. Sin embargo, tras una fuerte disputa Babbage acabó quedándose solo y sin un centavo de las £34,000 que invirtió en el proyecto después de 10 años de intenso trabajo. Se ha especulado que la máquina nunca se construyó porque todavía no se contaba con la tecnología necesaria, pero eso no parece ser cierto, dado que Georg y Edvard Scheutz, dos ingenieros Suecos que leyeron un artículo sobre la máquina de Babbage, fueron capaces de construir una Máquina Diferencial unos 10 años después de que el proyecto original se abandonara. La máquina funcionó y fue vendida al Observatorio Dudley en Nueva York, aunque se dice que nunca lo hizo muy bien y por ello pronto cayó en desuso. Una réplica de esta máquina se conserva en la oficina del Censo de Londres.
Realmente, la aportación clave de Babbage a la computación moderna vino con su siguiente máquina:
La Máquina Analítica (Analytical Engine), el cual, de haberse construido, habría sido efectivamente la primera computadora de uso general de la historia. Babbage empezó a trabajar en este nuevo proyecto en 1834, pese a su fracaso con su máquina anterior, y continuó haciéndolo durante toda su vida. Su modelo fue refinado muchas veces, y a lo largo de este proceso, Babbage tuvo muchas ideas visionarias sobre las computadoras. Por ejemplo, sugirió el uso de tarjetas perforadas para controlar su máquina, y anticipó el uso de las mismas para representar un algoritmo e incluso inventó el conceptode bucles o ciclos en programación. También anticipó el uso de microprogramación, aunque dejó huecos importantes en su trabajo, y falló en anticipar cuestiones tan obvias hoy en día como es el uso de variablesen un programa. Todo este trabajo, habría permanecido prácticamente desconocido por años de no haber sido por Ada, Condesa de Lovelace, la hija del famoso poeta Lord Byron, de quien hablaremos la próxima ocasión, que se dio a la tarea de difundir las ideas de Babbage sobre su máquina. Se ha llegado a decir sobre la Máquina Analítica, que sería injusto afirmar que Babbage fracasó también en su intento por construirla, pues nunca intentó realmente hacerlo, sabedor de que resultaría prácticamente imposible volver a conseguir fondos para financiar tal proyecto. Sin embargo, sus planos y notas fueron tan detallados que en 1991 el Museo Nacional de Ciencia y Tecnología de Londres construyó una máquina basándose en ellos y usando sólo materiales y herramientas disponibles en la época de Babbage. La máquina ha funcionado desde entonces, sin ningún problema. ¿Por qué no pudo entonces Babbage lograr fructificar su sueño? La respuesta sigue siendo un misterio. Hay quienes dicen que le faltó habilidad políticapara negociar con el gobierno, pero la verdad es que después de haberse gastado una fortuna y no recibir nada a cambio, creo que el gobierno de cualquier país se mostraría reacio a seguir invirtiendo en el mismo proyecto. Tal vez la verdadera razón haya sido la naturaleza idealista de Babbage que le impedía materializar muchas de sus maravillosas visiones, a la luz de su obsesión por lo perfecto.
Babbage nunca tuvo miedo a ser olvidado ni se sintió decepcionado por la indiferencia que sus contemporáneos mostraron por su trabajo. Cerca del final de su vida escribió: "No tengo miedo de dejar mi reputación a cargo de aquel que tenga éxito construyendo mi Máquina Analítica, porque él y sólo él será capaz de apreciar totalmente la naturaleza de mi esfuerzo y el valor de sus resultados". Nada más cierto que eso, puesto que a pesar de que Charles Babbage murió en total soledad la mañana del 18 de octubre de 1871 a sólo 2 meses de volverse un octogenario, sus aportaciones serían realmente apreciadas sólo hasta que las primeras computadoras digitales fueron construidas, a mediados del presente siglo. Sus experimentos dejarían huella profunda en el trabajo sobre autómatas del españolLeonardo Torres de Quevedo a principios de este siglo; posiblemente la idea de Herman Hollerith de usar tarjetas perforadas fue derivada por la sugerencia de Babbage, y se ha llegado a especular que la Máquina Analítica pudo haber sido incluso la fuente principal de inspiración del modelo teórico de la computadora moderna desarrollado por el matemático Alan Turing y que hoy se conoce como "máquina de Turing". Con tan convincente evidencia de la importancia de sus ideas tal vez no importe tanto que Babbage no haya logrado construir sus máquinas después de todo, pues sus aportaciones resultaron igualmente significativas de cualquier forma.
Se sabe que Babbage nunca recibió remuneración alguna por su trabajo de 10 años en la Máquina Diferencial, por lo que el Parlamento Inglés decidió ofrecerle un título de nobleza a cambio (le ofrecieron el título de Barón) Babbage rehusó aceptarlo, pidiendo mejor una pensión vitalicia que nunca le fue concedida. ¿Un error de apreciación? No realmente, si consideramos que lo que realmente recibió a cambió del trabajo de toda una vida fue algo más valioso que cualquier título de nobleza: un sitio privilegiado en la historia de la informática, el de padre de la computación moderna.
El Computador:Una computadora o un computador,es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación.
Estructura básica de un computador
Un computador tiene como funciónde recibir cualquier información en cualquier unidad o periférico de entrada, procesarla en la unidad central de procesosy mostrar el resultado en la pantalla.
Partes de una computadora
Hardware:
Se llama hardware a todos los dispositivos que forman la PC y que se puedan tocar, es decir, el hardware es todo el conjunto de accesorios que se le pueden agregar a una PC: desde las tarjetas que la componen hasta el teclado desde el que ingresamos los datos y el monitor en donde visualizamos la información.
Software:
Se llama software a todos los programas (conjunto de instrucciones) que se ejecuten en la PC, es decir, cualquier programa de cualquier tipo (desde un juego, hasta un sistema de control de stock y facturación y sistemas de administraciónde redes). Dentro del software se ubican los sistemas operativos.
COMPUTADORAS DIGITALES
Son computadoras que operan contando números y haciendo comparaciones lógicas entre factores que tienen valores numéricos.
Características de las Computadoras Digitales
Su funcionamiento está basado en el conteo de los valores que le son introducidos.
Este tipo de computadora debe ser programada antes de ser utilizada para algún fin específico.
Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas pueden resolver virtualmente todo tipo de problemas.
Son precisas, proveen exactamente la respuesta correcta a algún problema específico.
Estas computadoras tienen una gran memoria interna, donde pueden ser introducidos millones de caracteres.
Estas computadoras son las más utilizadas. En la actualidad el 95% de los computadores utilizados son digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.
COMPUTADORAS ANALÓGICAS
Las computadoras analógicas no computan directamente, sino que perciben constantemente valores, señales o magnitudes físicas variadas.
Características de las Computadoras Analógicas
Son las computadoras más rápidas. Todas las computadoras son rápidas pero la naturaleza directa de los circuitos que la componen las hacen más rápidas.
La programación en estas computadoras no es necesaria; las relaciones de cálculo son construidas y forman parte de éstas.
Son máquinas de propósitos específicos.
Dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para representar electrónicamente algunos conjuntos de daros del mundo real, por lo que sus resultados son cercanos a la realidad.
Estos se utilizan generalmente para supervisar las condiciones del mundo real, tales como Viento, Temperatura, Sonido, Movimiento, etc.
COMPUTADORAS HÍBRIDAS
La computadora Híbrida es un sistema construido de una computadora Digital y una Análoga, conectados a través de una interfaz que permite el intercambio de información entre las dos computadoras y el desarrollo de su trabajo en conjunto.
SUPERCOMPUTADORAS
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe de un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica.
Así mismo son las más cara, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de Dólares y más; y cuenta con un control de temperatura especial, esto para disipar el calor que algunos componentes alcanzan a tener.
Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
El estudio y predicción del clima en cualquier parte del mundo.
La elaboración de maquetas y proyectos para la creación de aviones, simuladores de vuelo, etc.
Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
MACROCOMPUTADORAS O MAINFRAMES
Las Macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los Mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida.
Los Mainframes tienen un costo que va desde 350,000 Dólares hasta varios MILLONES de Dólares. De alguna forma los Mainframes son más poderoso que las Supercomputadora porque soportan más programas simultáneamente. PERO las Supercomputadoras pueden ejecutar un solo programa más rápido que un Mainframe.
En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en Día, un Mainframes es parecido a una hilera de archivos en algún cuarto con piso falso, esto para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar controlada.
MINICOMPUTADORAS
En 1960 surgió la Minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a atareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframes, y esto ayudó a reducir el precio y costo de mantenimiento. Las Minicomputadora, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los Mainframes y las estaciones de trabajos.
En general, una Minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.
MICROCOMPUTADORAS O PC'S
Las Microcomputadoras o computaras personales (PC's) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es “Una computadora en un chip”, o sea un circuito integrado independiente. Las PC's son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM®, sacó a las venta su modelo “IBM PC”, la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso “Personal”, de ahí que el término “PC” se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados “PC y Compatibles”, usando procesadores del mismo tipo de programas. Existen otros tipos de Microcomputadoras, como la Macintosh®, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también “PC's”, por ser de uso personal.
ESTRUCTURA INTERNA
Unidad de Procesamiento.
La unidad de procesamiento central ( CPU ) de una computadora digital es el elemento funcional principal del sistema de computación. Consta de dos subunidades funcionales: la unidad de Control (CU) y la unidad aritmética lógica ( ALU ). La unidad de control interpreta instrucciones, hace que las otras unidades de la computadora realicen las funciones que se requieran para ejecutar las instrucciones.
Unidad de ControlLa unidad de control se encarga de la operación de la computadora. Captura y Decodifica las instrucciones, genera las señales de sincronización y establece las series de eventos que ocurren durante la operación de la computadora. Contiene varios registros que almacenan la información que la computadora requiere durante su operación, y controla la transferencia de información entre esos registros y otras unidades de la computadora.
Conjunto de Instrucciones
El conjunto de instrucciones se divide en grupos con base en el modo de direccionamiento que se utilice. La similitud de las instrucciones de un mismo grupo hace posible utilizar una descripción común para todo el grupo. Los siguientes tipos de instrucciones representan los más difundidos en las computadoras actuales.
Instrucciones con indicación de registros. En ellas el o los operandos están todos ubicados en registros del CPU.
Las instrucciones de esta categoría realizan operaciones aritméticas y lógicas, así como operaciones de ramificación incondicional con datos contenidos en registros, y manejan operaciones relacionadas con las interrupciones.
Instrucciones de Referencia a la memoria. En ellas uno o ambos operandos están en la memoria. Si existe un solo operando en la memoria, por lo general hay un segundo operando en el registro. Este tipo de instrucción suele denominarse instrucción de longitud de palabra fija.
Instrucciones de entrada y salida ( I/O) Provocan la transferencia de datos entre un dispositivo de entrada o salida y un registro del CPU (por lo general el acumulador ) o la memoria. Entre las unidades comunes de datos transferidos en una operación individual de I/O se cuentan el bit; el byte, que tiene ocho bits; y la palabra, que tiene cuatro bytes.
Unidad Aritmética y Lógica (ALU)La Unidad Aritmética Lógica desempeña las funciones aritméticas y lógicas del CPU. Entre las funciones aritméticas generalmente se cuentan la suma y resta de números Binarios y números decimales codificados en binario (BCD). En algunas microcomputadoras y en todas las macrocomputadoras, la ALU también realiza la multiplicación y división de números binarios y BCD
Algoritmos Aritméticos (ALU) Se dijo anteriormente que la ALU se implementa la suma y resta binarias, ciertas operaciones booleanas y desplazamientos. Otras operaciones aritméticas, operaciones con BCD y aritmética de punto flotante, así como la multiplicación y división de punto fijo, se deben programar o ejecutar mediante hardware extra.
Memoria RAM o memoria principal: Es un chip en el que el procesador almacena de manera temporal los datos e instrucciones con los que trabaja. El computador para poder funcional necesita colocar su sistema operativo, los programas y datos con los que va a trabajar, en un lugar donde los pueda encontrar de manera inmediata y fácil (para no tener que ir continuamente a buscarlos al disco duro donde se encuentran almacenados; esto sería 100 veces más lento). Así que los ubica en un espacio de almacenamiento temporal, la memoria RAM es de acceso aleatorio.
A la RAM se le conoce como memoria de lectura / escritura, para diferenciarla de la ROM.
Es decir que en la RAM, la CPU puede escribir y leer.
Por esto, la mayoría de los programas destinan parte de la RAM como espacio temporal para guardar datos, lo que permite rescribir.
Como no retiene su contenido, al apagar la computadora es importante guardar la información.
La cantidad de memoria RAM influye bastante en la velocidad de la PC. Entre más memoria RAM tenga, más rápido trabaja y más programas puede tener abiertos al mismo tiempo.
Memoria ROM: Es la que contiene las instrucciones fundamentales para hacer funcionar la computadora, nunca cambia y retiene su información, así la computadora reciba o no corriente.
Es una memoria solo para lectura. Contiene programas esenciales del sistema que ni la computadora ni el usuario pueden borrar, como los que le permiten iniciar el funcionamiento cada vez que se enciende la computadora.
Memoria Caché: Es una unidad pequeña de memoria ultrarrápida en la que se almacena información a la que se ha accedido recientemente o a la que se accede con frecuencia, lo que evita que el microprocesador tenga que recuperar esta información de circuitos de memoria más lentos.
El caché suele estar ubicado en la tarjeta madre (Motherboard), pero a veces está integrado en el módulo del procesador.
Su capacidad de almacenamiento de datos se mide en kilobytes (KB). Mientras más caché tenga la computadora es mejor, porque tendrá más instrucciones y datos disponibles en una memoria más veloz.
Memoria externa: También se la conoce como memoria auxiliar, ésta es la encargada de brindar seguridad a la información almacenada, por cuanto guarda los datos de manera permanente e independiente de que el computador esté en funcionamiento, a diferencia de la memoria interna que solo mantiene la información mientras el equipo esté encendido. Los dispositivos de almacenamiento son discos y cintas principalmente, los discos pueden ser flexibles, duros u ópticos.
QUE ES Y COMO TRABAJA EL BUS DE DATOS. En informática, un bus es un conjunto cableado que sirve para que los dispositivos hardware puedan comunicarse entre sí. Son rutas compartidas por todos los dispositivos y les permiten transmitir información de unos a otros, son, en definitiva, las autopistas de la información interna, las que permiten las transferencias de toda la información manejada por el sistema.
Bus de datos Mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el teclado, el escáner, el ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad.
Bus de direcciones
El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits.
Bus de control Este bus transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU con las demás unidades. El método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la sincronización y evita las colisiones de operaciones (unidad de control).Estas operaciones se transmiten en un modo bidireccional.
Periféricos de entrada
Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:
Teclado
Micrófono
Escáner
Un teclado es un periférico o dispositivo que permite ingresar información, tiene entre 99 y 108 teclas aproximadamente, esta dividido en 4 bloques:
1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa que este abierto. Ejm. al presionar la tecla F1 permite en los programas de Microsoft acceder a la ayuda.
2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.
3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, Repag, Avpag y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.
4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial,se activa cuando al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitacion de cifras, además contiene los signos de las cuatro operaciones básicas como suma +, resta -, multiplicación * y division /, también contiene una tecla de Intro o enter para ingresar las cifras.
El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento.
Escáner de computadora: se utiliza para introducir imágenes de papel, libros, negativos o diapositivas. Estos dispositivos ópticos pueden reconocer caractéres o imágenes, y para referirse a este se emplea en ocasiones la expresión lector óptico (de caracteres). El escáner 3D es una variación de éste para modelos tridimensionales. Clasificado como un dispositivo o periférico de entrada, es un aparato electrónico, que explora o permite "escanear" o "digitalizar" imágenes o documentos, y lo traduce en señales eléctricas para su procesamiento y, salida o almacenamiento.
El ratón o mouse:es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un computador. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.
Es descrita con frecuencia como un estudio sistemático de los procesos algorítmicos que crean, describen y transforman información.
Antecedentes Históricos
1. El Ábaco
Quizás fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.
2. La Pascalina
El inventor y pintor Leonardo Da Vinci (1452-1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Blas Pascal (1623-1662) inventó y construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europadebido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.
3. Historia de la computadora
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en Las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
4. La máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
5. Primeros ordenadores
Los ordenadores analógicos:
Comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos:
Durante la II Guerra Mundial(1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU) Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico digital electrónico (ENIAC) en 1945. El ENIAC, que según mostró la evidencia se basaba en gran medida en el ‘ordenador’ Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
6. Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
7. Generaciones De La Computadora
Primera Generación
Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas)
Almacenamiento de la información en tambor magnético interior.
Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban.
Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja.
Alto costo.
Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
Segunda Generación
Transistores
Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, estas últimas eran más económicas, más pequeñas que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito podía ser aumentada sensiblemente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio.
Tercera Generación
Circuito integrado (chips)
Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.
Generalización de lenguajes de programación de alto nivel. Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos.
Cuarta Generación
Micro circuito integrado
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.
Quinta Generación Y La Inteligencia Artificial
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones. El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones.
Charles Babagge
Sus máquinas y su legado
El Babbage del que todo mundo ha leído es, sin embargo, el inventor fracasado que se pasó toda su vida intentando construir la primera computadora de uso general de la historia y que, pese a haber fracasado, hizo aportaciones muy significativas al desarrollo de la informática.
Muchas son las visiones románticas y hasta un tanto fantasiosas que se han escrito sobre la vida de Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus "maravillosas máquinas", pero también mucha es la confusión que se ha desarrollado en torno a sus verdaderas aportaciones y a las razones por las que nunca pudo completar la construcción de las mismas.
Wilkes nos ofrece quizá una de las visiones menos apasionadas del geniode Babbage, y nos hace ver que realmente la primera máquina que Babbage intentaba construir, llamada Máquina Diferencial (Difference Engine) sólo era capaz de tabular polinomios, y que requería, de cualquier manera, bastante trabajocon lápiz y papel. La idea no era realmente tan buena como Babbage pensaba, pero él nunca lo hubiera admitido. Sin embargo, este proyecto tuvo un impacto muy importante en la investigación aplicada en Inglaterra, pues el gobierno británico decidió financiarlo con una fuerte suma de dinero, en su afán de perfeccionar la impresión de las tablas de navegación, tan comunes en aquella época. Joseph Clement, tal vez el mejor fabricante de herramientasdel Reino Unido, fue asignado para trabajar con Babbage en el diseño de esta máquina. Sin embargo, tras una fuerte disputa Babbage acabó quedándose solo y sin un centavo de las £34,000 que invirtió en el proyecto después de 10 años de intenso trabajo. Se ha especulado que la máquina nunca se construyó porque todavía no se contaba con la tecnología necesaria, pero eso no parece ser cierto, dado que Georg y Edvard Scheutz, dos ingenieros Suecos que leyeron un artículo sobre la máquina de Babbage, fueron capaces de construir una Máquina Diferencial unos 10 años después de que el proyecto original se abandonara. La máquina funcionó y fue vendida al Observatorio Dudley en Nueva York, aunque se dice que nunca lo hizo muy bien y por ello pronto cayó en desuso. Una réplica de esta máquina se conserva en la oficina del Censo de Londres.
Realmente, la aportación clave de Babbage a la computación moderna vino con su siguiente máquina:
La Máquina Analítica (Analytical Engine), el cual, de haberse construido, habría sido efectivamente la primera computadora de uso general de la historia. Babbage empezó a trabajar en este nuevo proyecto en 1834, pese a su fracaso con su máquina anterior, y continuó haciéndolo durante toda su vida. Su modelo fue refinado muchas veces, y a lo largo de este proceso, Babbage tuvo muchas ideas visionarias sobre las computadoras. Por ejemplo, sugirió el uso de tarjetas perforadas para controlar su máquina, y anticipó el uso de las mismas para representar un algoritmo e incluso inventó el conceptode bucles o ciclos en programación. También anticipó el uso de microprogramación, aunque dejó huecos importantes en su trabajo, y falló en anticipar cuestiones tan obvias hoy en día como es el uso de variablesen un programa. Todo este trabajo, habría permanecido prácticamente desconocido por años de no haber sido por Ada, Condesa de Lovelace, la hija del famoso poeta Lord Byron, de quien hablaremos la próxima ocasión, que se dio a la tarea de difundir las ideas de Babbage sobre su máquina. Se ha llegado a decir sobre la Máquina Analítica, que sería injusto afirmar que Babbage fracasó también en su intento por construirla, pues nunca intentó realmente hacerlo, sabedor de que resultaría prácticamente imposible volver a conseguir fondos para financiar tal proyecto. Sin embargo, sus planos y notas fueron tan detallados que en 1991 el Museo Nacional de Ciencia y Tecnología de Londres construyó una máquina basándose en ellos y usando sólo materiales y herramientas disponibles en la época de Babbage. La máquina ha funcionado desde entonces, sin ningún problema. ¿Por qué no pudo entonces Babbage lograr fructificar su sueño? La respuesta sigue siendo un misterio. Hay quienes dicen que le faltó habilidad políticapara negociar con el gobierno, pero la verdad es que después de haberse gastado una fortuna y no recibir nada a cambio, creo que el gobierno de cualquier país se mostraría reacio a seguir invirtiendo en el mismo proyecto. Tal vez la verdadera razón haya sido la naturaleza idealista de Babbage que le impedía materializar muchas de sus maravillosas visiones, a la luz de su obsesión por lo perfecto.
Babbage nunca tuvo miedo a ser olvidado ni se sintió decepcionado por la indiferencia que sus contemporáneos mostraron por su trabajo. Cerca del final de su vida escribió: "No tengo miedo de dejar mi reputación a cargo de aquel que tenga éxito construyendo mi Máquina Analítica, porque él y sólo él será capaz de apreciar totalmente la naturaleza de mi esfuerzo y el valor de sus resultados". Nada más cierto que eso, puesto que a pesar de que Charles Babbage murió en total soledad la mañana del 18 de octubre de 1871 a sólo 2 meses de volverse un octogenario, sus aportaciones serían realmente apreciadas sólo hasta que las primeras computadoras digitales fueron construidas, a mediados del presente siglo. Sus experimentos dejarían huella profunda en el trabajo sobre autómatas del españolLeonardo Torres de Quevedo a principios de este siglo; posiblemente la idea de Herman Hollerith de usar tarjetas perforadas fue derivada por la sugerencia de Babbage, y se ha llegado a especular que la Máquina Analítica pudo haber sido incluso la fuente principal de inspiración del modelo teórico de la computadora moderna desarrollado por el matemático Alan Turing y que hoy se conoce como "máquina de Turing". Con tan convincente evidencia de la importancia de sus ideas tal vez no importe tanto que Babbage no haya logrado construir sus máquinas después de todo, pues sus aportaciones resultaron igualmente significativas de cualquier forma.
Se sabe que Babbage nunca recibió remuneración alguna por su trabajo de 10 años en la Máquina Diferencial, por lo que el Parlamento Inglés decidió ofrecerle un título de nobleza a cambio (le ofrecieron el título de Barón) Babbage rehusó aceptarlo, pidiendo mejor una pensión vitalicia que nunca le fue concedida. ¿Un error de apreciación? No realmente, si consideramos que lo que realmente recibió a cambió del trabajo de toda una vida fue algo más valioso que cualquier título de nobleza: un sitio privilegiado en la historia de la informática, el de padre de la computación moderna.
El Computador:Una computadora o un computador,es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación.
Estructura básica de un computador
Un computador tiene como funciónde recibir cualquier información en cualquier unidad o periférico de entrada, procesarla en la unidad central de procesosy mostrar el resultado en la pantalla.
Partes de una computadora
Hardware:
Se llama hardware a todos los dispositivos que forman la PC y que se puedan tocar, es decir, el hardware es todo el conjunto de accesorios que se le pueden agregar a una PC: desde las tarjetas que la componen hasta el teclado desde el que ingresamos los datos y el monitor en donde visualizamos la información.
Software:
Se llama software a todos los programas (conjunto de instrucciones) que se ejecuten en la PC, es decir, cualquier programa de cualquier tipo (desde un juego, hasta un sistema de control de stock y facturación y sistemas de administraciónde redes). Dentro del software se ubican los sistemas operativos.
COMPUTADORAS DIGITALES
Son computadoras que operan contando números y haciendo comparaciones lógicas entre factores que tienen valores numéricos.
Características de las Computadoras Digitales
Su funcionamiento está basado en el conteo de los valores que le son introducidos.
Este tipo de computadora debe ser programada antes de ser utilizada para algún fin específico.
Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas pueden resolver virtualmente todo tipo de problemas.
Son precisas, proveen exactamente la respuesta correcta a algún problema específico.
Estas computadoras tienen una gran memoria interna, donde pueden ser introducidos millones de caracteres.
Estas computadoras son las más utilizadas. En la actualidad el 95% de los computadores utilizados son digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.
COMPUTADORAS ANALÓGICAS
Las computadoras analógicas no computan directamente, sino que perciben constantemente valores, señales o magnitudes físicas variadas.
Características de las Computadoras Analógicas
Son las computadoras más rápidas. Todas las computadoras son rápidas pero la naturaleza directa de los circuitos que la componen las hacen más rápidas.
La programación en estas computadoras no es necesaria; las relaciones de cálculo son construidas y forman parte de éstas.
Son máquinas de propósitos específicos.
Dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para representar electrónicamente algunos conjuntos de daros del mundo real, por lo que sus resultados son cercanos a la realidad.
Estos se utilizan generalmente para supervisar las condiciones del mundo real, tales como Viento, Temperatura, Sonido, Movimiento, etc.
COMPUTADORAS HÍBRIDAS
La computadora Híbrida es un sistema construido de una computadora Digital y una Análoga, conectados a través de una interfaz que permite el intercambio de información entre las dos computadoras y el desarrollo de su trabajo en conjunto.
SUPERCOMPUTADORAS
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe de un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica.
Así mismo son las más cara, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de Dólares y más; y cuenta con un control de temperatura especial, esto para disipar el calor que algunos componentes alcanzan a tener.
Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
El estudio y predicción del clima en cualquier parte del mundo.
La elaboración de maquetas y proyectos para la creación de aviones, simuladores de vuelo, etc.
Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
MACROCOMPUTADORAS O MAINFRAMES
Las Macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los Mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida.
Los Mainframes tienen un costo que va desde 350,000 Dólares hasta varios MILLONES de Dólares. De alguna forma los Mainframes son más poderoso que las Supercomputadora porque soportan más programas simultáneamente. PERO las Supercomputadoras pueden ejecutar un solo programa más rápido que un Mainframe.
En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en Día, un Mainframes es parecido a una hilera de archivos en algún cuarto con piso falso, esto para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar controlada.
MINICOMPUTADORAS
En 1960 surgió la Minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a atareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframes, y esto ayudó a reducir el precio y costo de mantenimiento. Las Minicomputadora, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los Mainframes y las estaciones de trabajos.
En general, una Minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.
MICROCOMPUTADORAS O PC'S
Las Microcomputadoras o computaras personales (PC's) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es “Una computadora en un chip”, o sea un circuito integrado independiente. Las PC's son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM®, sacó a las venta su modelo “IBM PC”, la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso “Personal”, de ahí que el término “PC” se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados “PC y Compatibles”, usando procesadores del mismo tipo de programas. Existen otros tipos de Microcomputadoras, como la Macintosh®, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también “PC's”, por ser de uso personal.
ESTRUCTURA INTERNA
Unidad de Procesamiento.
La unidad de procesamiento central ( CPU ) de una computadora digital es el elemento funcional principal del sistema de computación. Consta de dos subunidades funcionales: la unidad de Control (CU) y la unidad aritmética lógica ( ALU ). La unidad de control interpreta instrucciones, hace que las otras unidades de la computadora realicen las funciones que se requieran para ejecutar las instrucciones.
Unidad de ControlLa unidad de control se encarga de la operación de la computadora. Captura y Decodifica las instrucciones, genera las señales de sincronización y establece las series de eventos que ocurren durante la operación de la computadora. Contiene varios registros que almacenan la información que la computadora requiere durante su operación, y controla la transferencia de información entre esos registros y otras unidades de la computadora.
Conjunto de Instrucciones
El conjunto de instrucciones se divide en grupos con base en el modo de direccionamiento que se utilice. La similitud de las instrucciones de un mismo grupo hace posible utilizar una descripción común para todo el grupo. Los siguientes tipos de instrucciones representan los más difundidos en las computadoras actuales.
Instrucciones con indicación de registros. En ellas el o los operandos están todos ubicados en registros del CPU.
Las instrucciones de esta categoría realizan operaciones aritméticas y lógicas, así como operaciones de ramificación incondicional con datos contenidos en registros, y manejan operaciones relacionadas con las interrupciones.
Instrucciones de Referencia a la memoria. En ellas uno o ambos operandos están en la memoria. Si existe un solo operando en la memoria, por lo general hay un segundo operando en el registro. Este tipo de instrucción suele denominarse instrucción de longitud de palabra fija.
Instrucciones de entrada y salida ( I/O) Provocan la transferencia de datos entre un dispositivo de entrada o salida y un registro del CPU (por lo general el acumulador ) o la memoria. Entre las unidades comunes de datos transferidos en una operación individual de I/O se cuentan el bit; el byte, que tiene ocho bits; y la palabra, que tiene cuatro bytes.
Unidad Aritmética y Lógica (ALU)La Unidad Aritmética Lógica desempeña las funciones aritméticas y lógicas del CPU. Entre las funciones aritméticas generalmente se cuentan la suma y resta de números Binarios y números decimales codificados en binario (BCD). En algunas microcomputadoras y en todas las macrocomputadoras, la ALU también realiza la multiplicación y división de números binarios y BCD
Algoritmos Aritméticos (ALU) Se dijo anteriormente que la ALU se implementa la suma y resta binarias, ciertas operaciones booleanas y desplazamientos. Otras operaciones aritméticas, operaciones con BCD y aritmética de punto flotante, así como la multiplicación y división de punto fijo, se deben programar o ejecutar mediante hardware extra.
Memoria RAM o memoria principal: Es un chip en el que el procesador almacena de manera temporal los datos e instrucciones con los que trabaja. El computador para poder funcional necesita colocar su sistema operativo, los programas y datos con los que va a trabajar, en un lugar donde los pueda encontrar de manera inmediata y fácil (para no tener que ir continuamente a buscarlos al disco duro donde se encuentran almacenados; esto sería 100 veces más lento). Así que los ubica en un espacio de almacenamiento temporal, la memoria RAM es de acceso aleatorio.
A la RAM se le conoce como memoria de lectura / escritura, para diferenciarla de la ROM.
Es decir que en la RAM, la CPU puede escribir y leer.
Por esto, la mayoría de los programas destinan parte de la RAM como espacio temporal para guardar datos, lo que permite rescribir.
Como no retiene su contenido, al apagar la computadora es importante guardar la información.
La cantidad de memoria RAM influye bastante en la velocidad de la PC. Entre más memoria RAM tenga, más rápido trabaja y más programas puede tener abiertos al mismo tiempo.
Memoria ROM: Es la que contiene las instrucciones fundamentales para hacer funcionar la computadora, nunca cambia y retiene su información, así la computadora reciba o no corriente.
Es una memoria solo para lectura. Contiene programas esenciales del sistema que ni la computadora ni el usuario pueden borrar, como los que le permiten iniciar el funcionamiento cada vez que se enciende la computadora.
Memoria Caché: Es una unidad pequeña de memoria ultrarrápida en la que se almacena información a la que se ha accedido recientemente o a la que se accede con frecuencia, lo que evita que el microprocesador tenga que recuperar esta información de circuitos de memoria más lentos.
El caché suele estar ubicado en la tarjeta madre (Motherboard), pero a veces está integrado en el módulo del procesador.
Su capacidad de almacenamiento de datos se mide en kilobytes (KB). Mientras más caché tenga la computadora es mejor, porque tendrá más instrucciones y datos disponibles en una memoria más veloz.
Memoria externa: También se la conoce como memoria auxiliar, ésta es la encargada de brindar seguridad a la información almacenada, por cuanto guarda los datos de manera permanente e independiente de que el computador esté en funcionamiento, a diferencia de la memoria interna que solo mantiene la información mientras el equipo esté encendido. Los dispositivos de almacenamiento son discos y cintas principalmente, los discos pueden ser flexibles, duros u ópticos.
QUE ES Y COMO TRABAJA EL BUS DE DATOS. En informática, un bus es un conjunto cableado que sirve para que los dispositivos hardware puedan comunicarse entre sí. Son rutas compartidas por todos los dispositivos y les permiten transmitir información de unos a otros, son, en definitiva, las autopistas de la información interna, las que permiten las transferencias de toda la información manejada por el sistema.
Bus de datos Mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el teclado, el escáner, el ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad.
Bus de direcciones
El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits.
Bus de control Este bus transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU con las demás unidades. El método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la sincronización y evita las colisiones de operaciones (unidad de control).Estas operaciones se transmiten en un modo bidireccional.
Periféricos de entrada
Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:
Teclado
Micrófono
Escáner
Un teclado es un periférico o dispositivo que permite ingresar información, tiene entre 99 y 108 teclas aproximadamente, esta dividido en 4 bloques:
1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa que este abierto. Ejm. al presionar la tecla F1 permite en los programas de Microsoft acceder a la ayuda.
2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.
3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, Repag, Avpag y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.
4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial,se activa cuando al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitacion de cifras, además contiene los signos de las cuatro operaciones básicas como suma +, resta -, multiplicación * y division /, también contiene una tecla de Intro o enter para ingresar las cifras.
El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento.
Escáner de computadora: se utiliza para introducir imágenes de papel, libros, negativos o diapositivas. Estos dispositivos ópticos pueden reconocer caractéres o imágenes, y para referirse a este se emplea en ocasiones la expresión lector óptico (de caracteres). El escáner 3D es una variación de éste para modelos tridimensionales. Clasificado como un dispositivo o periférico de entrada, es un aparato electrónico, que explora o permite "escanear" o "digitalizar" imágenes o documentos, y lo traduce en señales eléctricas para su procesamiento y, salida o almacenamiento.
El ratón o mouse:es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un computador. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.
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