"CONCEPTOS BÁSICOS"
INFORMÁTICA.- Ciencia que abarca el estudio y aplicación del tratamiento automático de la información, con el fin de almacenar, procesar y transmitir datos e información en formato digital, utilizando sistemas computacionales. Deriva de INFORmación AUTOmática. El vocablo “informática” proviene del alemán informatik acuñado por Karl Steinbuch en 1957. Pronto, adaptaciones locales del término aparecieron en francés, italiano, español, rumano, portugués y holandés, entre otras lenguas, refiriéndose a la aplicación de las computadoras para almacenar y procesar la información. Los sistemas computacionales, generalmente implementados como dispositivos electrónicos, permiten el procesamiento automático de la información. Conforme a ello, los sistemas informáticos deben realizar las siguientes tres tareas básicas:
- Entrada: Captación de la información. Normalmente son datos y órdenes ingresados por los usuarios a través de cualquier dispositivo de entrada conectado a la computadora.
- Proceso: Tratamiento de la información. Se realiza a través de programas y aplicaciones diseñadas por programadores que indican de forma secuencial cómo resolver un requerimiento.
- Salida: transmisión de resultados. A través de los dispositivos de salida los usuarios.
COMPUTACIÓN.- Ciencia encargada de estudiar los sistemas, más precisamente el de las computadoras, su diseño, programación y usos. El origen de la computación, dicen los expertos, se remonta a más de trescientos años atrás, cuando comenzaron a elaborarse maquinarias enfocadas en diversas tareas de cálculo. En 1623, Wilhelm Schickard inventó la primera calculadora mecánica.
- En cuanto a la teoría de la computación, hay que decir que está considerada como una ciencia centrada en el estudio y la definición formal de los cómputos. Esta disciplina define al cómputo como el producto de una solución o de un resultado, en especial en el sentido matemático/aritmético del concepto, utilizando un proceso o algoritmo.
COMPUTADORA.-Máquina electrónica que realiza cálculos de forma rápida y precisa, acepta la introducción de datos, los procesa con base en las instrucciones de un programa y da salida a los resultados. La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con cuatro (4) secciones principales: la unidad aritmético lógica, la unidad de control, la memoria primaria, principal o central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). - Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses. Dos partes esenciales la constituyen, el hardware, que es su composición física (circuitos electrónicos, cables, gabinete, teclado, etcétera) y su software, siendo ésta la parte intangible (programas, datos, información, etcétera). Una no funciona sin la otra.
DATO.- Símbolos que describen condiciones, hechos, situaciones o valores por medio de letras, números o imágenes, pueden ser cuantitativos (tamaño, precio, calificaciones) y cualitativos (color, textura, sentimientos). Los datos describen hechos empíricos, sucesos y entidades. Es un valor o referente que recibe el computador por diferentes medios, los datos representan la información que el programador manipula en la construcción de una solución o en el desarrollo de un algoritmo.- Cuando los datos son guardados permanentemente en un determinado Medio de Almacenamiento, esta asignación simbólica con nombre, extensión y un formato determinado es denominado como Archivo, pudiendo realizar su posterior proceso e interpretación a futuro.
- Cuando los datos cumplen con su proceso de ordenamiento. éstos ya no son símbolos, sino que son una Información que puede ser leída, interpretada y compartida, siendo entonces diferente este término al de su unidad.
INFORMACIÓN.- Conjunto organizado de datos, que nos da un conocimiento, idea o conclusión que podemos utilizar para la toma de decisiones. La información permite resolver problemas y tomar decisiones, ya que su aprovechamiento racional es la base del conocimiento.
- Información está aplicado no sólo a lo que es el envío y recepción de datos dentro de un sistema cerrado, sino también a lo que respecta a la Comunicación Entre Equipos, como también qué es lo que comparten los usuarios con el mundo, siempre considerándose de que Datos Aislados no constituyen nada por sí mismos, sino que requieren de un debido Procedimiento para poder ser contextualizados y transformados en Información.
“LAS GENERACIONES DE COMPUTADORAS”
Las primeras computadoras apenas eran más que calculadoras de datos simples y su funcionamiento ocupaba gran cantidad de energía eléctrica a veces equivalente a la que consumía un poblado pequeño, de esa fecha a la actualidad ha habido avances impresionantes en un margen relativamente corto tiempo.
1ERA GENERACIÓN (1946-1954):
Las computadoras de esta generación emplearon Bulbos de vacío (también llamados tubos de vacío para procesar la información.
MARK 1: IBM Automatic Sequence Controlled calculator (Calculadora Automática de Secuencias Controladas
Fue la primera computadora electromagnética, construida en 1944 en la universidad de harvard. Se basaba en la maquina analítca de Charles Babbage y se usó para el cálculo de tablas de balística durante el final de la Segunda Guerra Mundial.
- Pesaba aproximadamente 5 toneladas, sus dimensiones eran de unos 1,5 metros de largo, 2,40 metros de alto y 1 metro de ancho.
- Tenía aproximadamente 800 kilómetros de cable en su interior y se programaba con interruptores, asimismo leía los datos de cintas de papel perforado. Podía realizar las cinco operaciones básicas aritméticas con velocidades de 6 segundos para las multiplicaciones y 12 para las divisiones.
- Estaba compuesta de más de 1.400 interruptores rotatorios de diez posiciones en el frente de la máquina para visualizar los valores de los registros constantes que se le introducían. Pero además de los registros constantes la máquina contenía 72 registros mecánicos. Cada uno de los registros mecánicos era capaz de almacenar 23 dígitos, los dígitos que se usaban para el signo era un 0 para signo positivo y un 9 para el signo negativo.
ENIAC: Electronic Numerial Integrator and Computer (Computadoras e Integradora Numerica Electronica
- Puesta en funcionamiento el 14 de febrero de 1946 por J.P. Eckert y John Mauchly de la Universidad de Pensilvania (E.U.)
- Media más de 30 metros de largo y pesaba 27 toneladas, estaba compuesta por 17,468 bulbos de vacío y a pesar de los ventiladores que poseía, el calor de los bulbos elevaba la temperatura de la sala donde se encontraba hasta los 53 C.
- ENIAC era mil veces mas rapida que cualquier máquina anterior, resolviendo 5 mil sumas y restas, 300 multiplicaciones o 50 divisiones por segundo. Fue la primera computadora completamente digital y de propósito general, es decir que se podía reprogramar su funcionamiento, aunque era un proceso muy laborioso.
Uno de los mitos que rodea a este aparato es que la ciudad de Filadelfia, donde se encontraba instalada, sufría de apagones cuando la ENIAC entraba en funcionamiento, pues su consumo era de 160 kW.
- Hubo seis mujeres que se ocuparon de programar la ENIAC (Betty Snyder Holberton, Jean Jennings Bartik, Kathleen McNulty Mauchly Antonelli, Marlyn Wescoff Meltzer, Ruth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence).
UNIVAC 1: Universal Automatic Computer I (Computadora Automática Universal I)
Fue diseñada por J. Presper Eckert y John William Mauchly.
- Era una computadora que pesaba unas 13 toneladas, podía ejecutar 1000 cálculos por segundo y necesitaba de alrededor de 35 metros cuadrados de espacio para instalarse. Funcionaba mediante 5000 tubos de vacío y memoria de mercurio liquido. Los resultados se podrán además almacenar en cintas magnéticas permitiendo trabajar con cifras y/o letras.
- Fue desarrollada para la Oficina del Censo en 1951 a fin de ayudar en el procesamiento de los datos del crecimiento poblacional.
Fue usado por la cadena de televisión CBS para predecir la elección presidencial estadounidense de 1952. Con una muestra de apenas el 1% de la población votante predijo correctamente que Eisenhower ganaría, algo que parecía imposible.
- El UNIVAC I fue la primera computadora diseñada desde el principio para su uso en administración y negocios (es decir, para la ejecución rápida de grandes cantidades de operaciones aritméticas relativamente simples y transporte de datos, a diferencia de los cálculos numéricos complejos requeridos por las computadoras científicas).
2DA GENERACIÓN (1955-1963):
El invento del transistor hizo posible una nueva generación de computadoras más rápidas, con menores necesidades de ventilación y más pequeñas debido a que 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo de vacío. Estas computadoras se comunicaban mediante lenguajes más avanzados llamados “lenguajes de alto nivel”.
IBM 1401
Sus características incluyen perforado y lectura de tarjetas a alta velocidad, cinta magnética para entrada y salida de datos e información, impresion de alta velocidad y capacidad aritmética - lógica.
- Se podía utilizar de forma independiente o como equipamiento auxiliar de sistemas de las series posteriores de IBM.
- fue sacado al mercado por la empresa IBM el 5 de octubre de 1959. A finales de 1961 tan solo en los Estados Unidos de América se había llegado a instalar 2.000 unidades del 1401, representando aproximadamente uno de cada cuatro ordenadores electrónicos de programa almacenado de todos los fabricantes instalados por entonces.
- Jóhann Gunnarsson fue uno de los pioneros en los 60 por introducir el sistema 1401 en Islandia, y le contó a su hijo (Johann Johannsson) que si acercas un altavoz a distintas partes de la máquina, se podía hacer música según el programa que se estuviera ejecutando.
3ERA GENERACIÓN (1964-1970):
La principal característica de esta generación fue el comienzo del uso del Circuito Integrado o Microchip inventado a mediados de los años 60´s por Jack St. Claire y Robert Noyce. Esto provocó una considerable reducción en el tamaño de las computadoras con el consiguiente ahorro de electricidad.
IBM 360
Familia de computadoras consistente en 6 modelos con características similares y compatibles entre sí, podían utilizar el mismo hardware y software.
- La información se introducía por medio de tarjetas perforadas, utilizaban el sistema operativo DOS, tenían entre 8 KB y 8 MB de memoria RAM y como medio de almacenamiento usaban cintas magnéticas.
- IBM anunció inicialmente una familia de seis ordenadores y de cuarenta periféricos. IBM finalmente entregó catorce modelos, incluyendo los modelos one-off para la NASA. El modelo más barato era el S/360/20 con tan solo 4K de memoria principal, ocho registros de 16 bits en vez de los dieciséis registros de 32 bits del 360s original, y un conjunto de instrucciones que era un subconjunto del usado por el resto de la gama.
- El anuncio inicial en 1964 incluía los modelos 30, 40, 50, 60, 62, y 70. Los primeros tres eran sistemas de gama baja-media, fueron lanzados con el objetivo de obtener el mercado de los IBM 1400 series. Los tres comenzaron a venderse a mediados de 1965. Los tres últimos, intentaban sustituir los ordenadores 7000 series, pero nunca se vendieron y fueron sustituidos por el 65 y el 75 cuyas primeras ventas fueron durante noviembre de 1965 y enero de 1966 respectivamente.
- Fue el primer computador en ser atacado con un virus en la historia de la informática; y ese primer virus que atacó a esta máquina IBM Serie 360 (y reconocido como tal), fue el Creeper, creado en 1972.
4TA GENERACIÓN (1971-1983):
La principal característica de esa generación es la invención del microprocesador en 1971 por Federico Faggin, de Intel 4001. Este componente se convirtió en el cerebro de la computadora, impulsando de una gran manera su evolución.
Apple II
- Estaba orientada a la gran mayoría de las personas en vez de únicamente ingenieros y aficionados de la informática.
- Tenía pantalla de 16 colores, gráficos de alta resolución y capacidad de sonido, su velocidad de procesamiento era 1 MHz con 4 Kb de RAM expandible hasta 48 Kb.
- Inicialmente los usuarios podrian guardar y recuperar programas y datos en casetes de audio, pero más adelante se comercializó el Disk II, una unidad de 5 ¼ pulgadas que permite el almacenamiento y posterior recuperación de los datos de forma mucho más eficiente y rápida, se manejaba con el sistema operativo Apple DOS.
La Apple II tenía el mismo procesador y corría a la misma velocidad que la Apple I, sin embargo, su éxito comercial fue mucho mayor ya que también representaba una gran mejoría con respecto a su antecesor.
- El Apple II fue uno de los más populares computadores personales de los 1980.
5TA (1984-1999) y 6TA GENERACION (2000-ACTUALIDAD):
Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo. En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.
- Lo que caracteriza a estas 2 generaciones es el uso de varios microprocesadores trabajando en una misma máquina, el avance en la tecnología del hardware básico y complementario, de las capacidades de almacenamiento, así como de los programas informáticos, han hecho que en esta generación las computadoras tengan un enorme avance tanto en su diseño y potencia como en sus áreas de uso, dentro de las cuales tenemos el internet aplicado a un nivel de usuario doméstico con velocidades cada vez mayores, los sistemas expertos, la robótica, las telecomunicaciones con base en fibra óptica y la realidad virtual.
- Compañías como Apple, HP, Sony, Toshiba, Acer, Lenovo y Alienware, han sacado al mercado diversos modelos de computadoras, con características cada vez más potentes en velocidad, memoria RAM, espacio en disco duro, calidad en audio y video así como en conexiones inalámbricas, entre otros.
- Las computadoras han diversificado su presencia, además de los equipos de escritorio, el auge de los dispositivos móviles como las laptop y las tabletas y la fusión de las características computacionales e informáticas con las telefonía celular nos ofrecen una amplia gama de alternativas que nos mantienen en constante comunicación.
- Estas generaciones se enfocan en los cerebros electrónicos y la inteligencia artificial, es decir, uno de sus principales objetivos es lograr que en un futuro cercano que la computadora piense por sí misma.
“SISTEMA DE CÓMPUTO”
-Conjunto de elementos humanos, materiales y lógicos que interactúan entre sí, cada uno con una función específica a fin de lograr una tarea en común: Procesamiento de datos para la obtención de información útil para el ser humano.
-Sus elementos son:
HARDWARE
-Partes físicas de la computadora, todo lo que se puede tocar como un teclado, una impresora o las bocinas.
- El hardware cumple la función de ser la estructura que da forma a la computadora, nos proporciona los medios para interactuar físicamente con ella.
- Existen dos tipos de hardware:
HARDWARE INTERNO
-TARJETA MADRE: Es el componente más importante de una computadora, funciona como una plataforma para integrar y conectar todos sus demás elementos.- También es conocida como placa base, placa central, placa madre, tarjeta madre (en inglés motherboard o mainboard).
- Va instalada dentro de una carcasa o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes internos.
Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores.
- La placa madre, además incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
-MICROPROCESADOR: Es el cerebro de la computadora, físicamente es un tipo de circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos miniaturizados.
Constituye la Unidad Central de Procesamiento (CPU por sus sigla en inglés, Central Process Unit) y es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario.
- Dos de sus principales componentes son la Unidad de control, la cual tiene como función buscar las instrucciones en la memoria RAM, interpretarlas y ejecutarlas, y la unidad Aritmética-lógica que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicacion y division) asi como operaciones lógicas (si, y, o, no) entre dos números.
El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador.
- Un sistema informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos.
-MEMORIA RAM: Sus siglas significan random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio.- Es donde la máquina guarda los datos y programas que esta utilizando en el momento, el almacenamiento en el momento, el almacenamiento es considerado temporal porque su contenido permanece en ella mientras que la computadora esta encendida o no sea reiniciada.
- Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.
- Físicamente, están constituidas por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos.
La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra al apagar el computador, no como los Disquetes o discos duros en donde la información permanece grabada.
- Los tipos de memoria RAM que existen son DRAM, Fast Page, EDO, SDRAM, PC100 y PC133.
MEMORIA ROM: Sus siglas significan Read Only Memory o Memoria de Sólo Lectura.
Contiene el BIOS (Basic Input Output System, Sistema Básico de Entrada y Salida), el cual es un programa que al encender la máquina realiza un inventario del hardware conectado a ella y efectúa un diagnóstico llamado “Prueba automática en el encendido”. (POST, Power On Self Test) para comprobar que el equipo funciona correctamente, que la configuración de fecha y hora sea la correcta, todo esto antes de cargar el sistema operativo. Si se detecta algún error la máquina emite un código en forma de pitidos.
- Como la ROM no puede ser modificada (al menos en la antigua versión de máscara), sólo resulta apropiada para almacenar datos que no necesiten ser modificados durante la vida de este dispositivo. Con este fin, la ROM se ha utilizado en muchos ordenadores para guardar tablas de consulta, utilizadas para la evaluación de funciones matemáticas y lógicas.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM - (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma.
PILA: Es una pequeña batería de litio, general configuración del sistema aunque se apague la computadora.- Así cuando se modifica la configuración del sistema, por ejemplo, al agregar mayor cantidad de memoria RAM, los datos en la CMOS deben actualizarse; esto se logra manualmente al ejecutar el programa de configuración de CMOS.
BUS DE DATOS: Son los canales de comunicación que se encargan del transporte de datos entre los componentes de la computadora.
El bus de datos permite la conexión entre diferentes elementos de un sistema digital principal, y envía datos entre dichos elementos. Estos “datos” se encuentran en formas de señales que pueden ser precisamente de “datos”, de “direcciones” o de “control”.
Los primeros buses de datos antes se les denominaban “paralelos”, por lo cual la conexión entre elementos de una misma computadora (o sistema digital) se realiza mediante cintas que conectaban unos y otros elementos.
HARDWARE EXTERNO
DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS: Son elementos que se le conectan a la computadora a fin de ampliar sus capacidades de introducción, salida y almacenamiento de datos.
- Entrada.- Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Convierten la información en señales eléctricas.
Salida.- Son aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente receptora y por ende están imposibilitados para enviar información, se entiende como los dispositivos que solamente tienen la función de recibir y no de enviar, eje. Monitor, bocinas, plotter, proyector, impresora, etc..
-De acuerdo a su importancia para el funcionamiento de la máquina el hardware puede considerarse en dos ramas:
- Hardware básico.- Es imprescindible que esté presente para que la computadora pueda prestar sus servicios. Ejem. Placa madre, microprocesador, memoria RAM y ROM, monitor.
- Hardware complementario.- Son elementos extras que hacen que la computadora optimice sus funciones, pero que no son vitales. Ejem. Microfono, bocinas, camara web, impresora, escaner.
SOFTWARE
-Es la parte lógica de la computadora y tiene 3 clasificaciones principales:
SOFTWARE DE SISTEMA.- Se encarga de controlar y administrar los componentes de hardware de un sistema informático, tanto como externos como internos, proporcionando también un entorno amigable para que los usuarios puedan ejecutar otras aplicaciones de software. Ejem. de software de sistema.
- Firmware.- Proporcionan la funcionalidad básica para operar y controlar el hardware conectado o integrado en el equipo.
- Sistema operativo.- Es el programa que toma el control de la máquina y administra sus procesos y recursos.
- Utilerias.- Ayudan a analizar, configurar, optimizar y mantener el equipo funcionando correctamente, algunas ya vienen integradas con el sistema operativo, eje. El desfragmentador de discos, otras se pueden descargar de sitios confiables en internet e instalarlas, tal es el caso de CCleaner, Avira Antivirus o REvo Uninstaller.
SOFTWARE DE APLICACIÓN.- Son los programas que le sirven a los usuarios para realizar tareas específicas, como redactar un documento, retocar una imagen, comunicarse en línea, editar un video o crear modelos 3D. Eje. Microsoft Word, Pages, Adobe Photoshop, Skype, Sony Vegas y Google Sketchup.
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN.- Es aquel software que se utiliza para crear nuevos tipos de sistemas operativos, aplicaciones, paginas web asi como tambien otros lenguajes de programación. Se podría definir como “Programas para crear otros programas”. Eje. Visual C# (C Sharp), Visual Basic, Java, Python y Cobol.
“UNIDADES DE MEDIDA DE ALMACENAMIENTO DE INFORMACIÓN DIGITAL”
-Las unidades de medida de almacenamiento en los sistemas informáticos comienzan desde el más sencillo de ellos: El bit, que solo puede tomar dos valores, 1 o 0, representando la presencia o ausencia de pulsos eléctricos en los circuitos de la máquina.
-El bit (Binary digit/Dígito binario) es la base del Sistema Binario, que es el lenguaje que utilizan las computadoras internamente. De él se derivan el resto de las unidades de almacenamiento, que van en ascenso progresivo, como se muestra en esta tabla:
MEDIDA
|
SIMBOLOGÍA
|
EQUIVALENCIA
|
EQUIVALENCIA EN BYTES
|
Byte
|
B
|
8 Bits
|
1 Byte
|
Kilobyte
|
KB
|
1024 Bytes
|
1,024 Bytes
|
Megabyte
|
MB
|
1024 KB
|
1,048,576 Bytes
|
Gigabyte
|
GB
|
1024 MB
|
1,073,741,824 Bytes
|
Terabyte
|
TB
|
1024 GB
|
1,099,511,627,776 Bytes
|
Petabyte
|
PB
|
1024 TB
|
1,125,899,906,842,624 Bytes
|
Exabyte
|
EB
|
1024 PB
|
1,152,921,504,606,846,976 Bytes
|
Zetabyte
|
ZB
|
1024 EB
|
1,180,591,620,717,411,303,424 Bytes
|
Yottabyte
|
YB
|
1024 ZB
|
1,208,925,819,614,629,174,706,176 Bytes
|
Brontobyte
|
BB
|
1024 YB
|
1,237,940,039,285,380,274,899,124,224 Bytes
|
Geopbyte
|
GB
|
1024 BB
|
1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 Bytes
|
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