1. Introducción Introducción Es difícil determinar el punto de inicio para una síntesis histórica de la informática, por cuanto son muchos los trabajos y descubrimientos que trajeron como consecuencia la construcción del primer ordenador. Desde tiempo inmemorial los hombres se han valido de instrumentos para realizar cálculos y para almacenar y procesar información. La primer herramienta que servía para contar y al mismo tiempo para representar las cantidades contadas fueron los dedos, dando origen al sistema decimal de numeración
Necesidad de medios para hacer cálculos y procesar la información
Aumento de la complejidad •• Nuevas Nuevas necesidades necesidades •• Progreso Progreso tecnológico tecnológico
1.1 Historia de la Informática •Ábaco Dispositivo de cálculo más antiguo
Ábaco chino
Ábaco ruso Ábaco japonés El 12 de noviembre de 1946 compitieron, el soldado Wood del ejército de EE.UU., que era el operador de máquinas de calcular más experto, con una calculadora eléctrica de las de su época y Kiyoshi Matsuzaki del Departamento de Ahorros del Ministerio de Administración Postal, dotado de un ábaco. Se trataba de resolver cinco cálculos comprendiendo las cuatro operaciones elementales, la victoria fue para el japonés por cuatro a uno.
1.1 Historia de la Informática • John Napier (1617) Dispositivo con productos y divisiones (multiplicaciones basadas en sumas)
La necesidad de calcular sin errores dio lugar a la calculadora, su funcionamiento es similar a una especie de ábaco, pero con ruedas dentadas en lugar de varillas y bolas, dotada de un mecanismo para el transporte de las unidades que se lleven, de una posición digital a la siguiente más significativa
• Blaise Pascal (1642) Calculadora mecánica (cuenta kilómetros)
• Leibnitz (1672) Calculadora, pero no se llego a comercializar por su compleja fabricación (1200 uds.) ( +, -, / y *)
1.1 Historia de la Informática • Charles Babbage (1822) Maquina diferencial (Cálculo de polinomios y también para Navegación, artillería)
• Herman Hollerith (1879) Lectora de tarjetas (Censo americano, paso de realizarse en 7 años a dos en 1890)
Tratamiento automático de la información
1.1 Historia de la Informática • IBM (1924) Inernational Bussines Machines
• John V. Atanasoft (1930) ABC – Atanasoft-Berry-Computer La primera calculadora digital
Hollerith y dos más (1925 Primera Tabuladora en España se instalo en la compañía Telefónica Nacional de España)
1.2 Generaciones de ordenadores • 1ª Generación (1940 – 1958) Sustitución del relé por los tubos de vacío Es la época de los ordenadores que funcionaban a válvulas * uso era exclusivo para el ámbito científico/militar. Para poder programarlos había que modificar directamente los valores de los circuitos de las máquinas (lenguaje máquina) * Máquinas grandes y pesadas * Empleo de tarjetas perforadas * Elevado consumo de corriente * Almacenamiento masivo en cintas magnéticas y tambores
UNIVAC 1 – Universal Automatic Computer ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer 1943
- 30 Tn, 1600m2, 100.000 watios
1.2 Generaciones de ordenadores • 2ª Generación (1958 – 1964) Sustitución de los tubos de vacío por el transistor
Ésta surge cuando se sustituye la válvula por el transistor * En esta generación aparecen los primeros ordenadores comerciales, los cuales ya tenían una programación previa que serían los sistemas operativos. Éstos interpretaban instrucciones en lenguaje de programación (Cobol, Fortran), de esta manera, el programador escribía sus programas en esos lenguajes y el ordenador era capaz de traducirlo al lenguaje máquina * Nuevas aplicaciones: reservas línea aéreas, control tráfico aéreo, … * Menos consumo de energía, menor tamaño
Creación del primer simulador de vuelo – Whirlwind I IBM 1402
1.2 Generaciones de ordenadores • 3ª Generación (1964 – 1971) Sustitución del transistor por los Chips de silicio (circuitos integrados) Es la generación en la cual se comienzan a utilizar los circuitos integrados; esto permitió por un lado abaratar costos y por el otro aumentar la capacidad de procesamiento reduciendo el tamaño físico de las máquinas. Por otra parte, esta generación es importante porque se da un notable mejoramiento en los lenguajes de programación * Multiprogramación * Empleo de los ordenadores en universidades, hogares, etc… * Interconexión de ordenadores en red * 1970 Disquete
XEROX ALTO – Primera estación de trabajo, utilizaba gráficas de mapas de bits (BMP), un ratón, menús e iconos, …
IBM 360
IBM 360
1.2 Generaciones de ordenadores • 4ª Generación (1971 – 1988) Aparición de los microprocesadores
Esta fase de evolución se caracterizó por la integración de los componentes electrónicos, y esto dio lugar a la aparición del microprocesador, que es la integración de todos los elementos básicos del ordenador en un sólo circuito integrado * Microprocesadores no compatibles con IBM - Macintosh
IBM PCs APPLE II – Gráficos a color, ratón, interfaz gráfica SUN-3/50 – Estación de trabajo bajo UNIX Microsoft – Fundada en 1975
Windows 1.1 – Microsoft (Bill Gates) 1985
1.2 Generaciones de ordenadores • 5ª Generación (1988 – Hasta el presente) Muchos autores coinciden que ya no se van a dar más generaciones, ya que los avances a nivel tecnológico no crecen tan rápido como se creía, pero lo que si avanza es la utilización de los computadores como herramientas de trabajo * Técnicas de INTELIGENCIA ARTIFICIAL * ROBOTS.- realizan actividades físicas y de cálculo * SISTEMAS EXPERTOS.- basados en la experiencia humana: diagnósticos médicos, reparación de equipos, elección de rutas para vehículos,…
PDA – Personal Digital Assistant (Se distinguen en función de su sistema operativo: - Palm - Palm Os de PalmSource Inc. - Pocket – Windows Mobile de Microsoft
2 Conceptos básicos INFORMATICA = INFORmación + autoMATICA
Es una palabra de origen francés formada por los vocablos INFORmación y autoMÁTICA. Es la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información
DATOS DE ENTRADA
DATOS DE SALIDA
INSTRUCCIONES.- indican al ordenador lo que tiene que hacer INFORMACION
DATOS.- elementos sobre los que actúa o genera el programa
2 Codificación de la información CODIFICACIÓN Proceso que permite representar los elementos de un conjunto mediante los del otro (Ej. Dni, matrícula coche,…) Muchos de ellos tienen un significado (Ej. C.P. 36200 Pontevedra-Vigo-tal zona …)
COMPUTADORAS COMPUTADORAS
Codifican la información
CODIGOBINARIO BINARIO CODIGO 0, 1
Nivel físico
Unidad más elemental de información
Número de bits necesarios para almacenar un carácter
BIT (Binary digiT)
Byte (8 bits)
Nivel binario
Mitad de un Byte Nibble
2 Codificación de la información
Unidades Unidades de de medida medida
KILOBYTE (KB)
MEGABYTE (MB)
Es la agrupación de 1024 MB (230B) Equivalen a 1.073.741.824 B
TERABYTE (TB)
Es el conjunto de 1024 KB (220B) Equivalen a 1.048.576 B
GIGABYTE (GB)
Es la agrupación de 1024 bytes (210B)
Es el conjunto de 1024 GB (240B) Equivalen a 1.099.511.627.776 B
PETABYTE (PB)
Es la agrupación de 1024 TB (250B) Equivalen a 1.125.899.906.842.624 B
3 Soporte Físico y Lógico
HARDWARE Soporte físico
SOFTWARE Soporte lógico
3 Soporte Físico y Lógico HARDWARE
Es la máquina en sí: el conjunto de circuitos electrónicos, cables, armarios, dispositivos electromecánicos, y otros elementos físicos que forman el computador
Es el elemento físico de un sistema informático, es decir, todos los materiales que lo componen, como la propia computadora, los dispositivos externos, los cables, los soportes de información y en definitiva todos aquellos elementos que tienen entidad física.
3 Soporte Físico y Lógico Soporte Físico de un computador a un nivel más bajo
3 Soporte Físico y Lógico
Memoria MemoriaPrincipal Principal
Memoria MemoriaCaché Caché de deprimer primeryy segundo segundonivel nivel
Unidad Unidad de deControl Control (UC) (UC)
Unidad Unidad AritméticoAritméticoLógica Lógica(UAL) (UAL)
Microprocesador Unidad Central de Proceso (CPU) Las siglas U. C. P. o C. P. U. significan Unidad Central de Proceso y es la encargada de llevar a cabo todas las tareas en un computador
3 Soporte Físico y Lógico
Unidad Aritmético Lógica. (U. A. L. o A. L. U.) Es la unidad encargada de efectuar las operaciones aritméticas y de evaluar las condiciones lógicas. Unidad de Control. (U. C. o C. U.) Es el corazón del computador y se encarga de que todas las operaciones se realicen a su debido tiempo y correctamente. Memoria. Es el dispositivo donde se almacenan tanto los datos como las instrucciones. La memoria la dividimos en dos tipos.
Memoria Principal. Es el lugar donde se almacenan tanto los datos como las instrucciones dispuestas para ser ejecutadas (RAM, ROM,…) Memoria Caché. Es una memoria más rápida que sirve de unión con los diferentes dispositivos mas rápidos del computador como la unidad de control o la ALU. Se divide en dos tipos.
Memoria Caché de Nivel 1 (L1). Es una memoria muy rápida que se encuentra en el interior del chip que constituye el microprocesador y éste es el que la gestiona. Memoria Caché de Nivel 2 (L2). Es también una memoria rápida que aloja los datos de mayor frecuencia de uso por parte del mismo, es también el microprocesador el que la gestiona, actualmente esta incluida en el interior del chip.
3 Soporte Físico y Lógico
Soporte Lógico – SOFTWARE
De un computador es el conjunto de programas ejecutables por el computador
Es la parte lógica que dota al equipo físico de capacidad para realizar cualquier tipo de trabajos
Software Software de de Aplicación Aplicación
Software Software Software Software de de Sistema Sistema
3 Soporte Físico y Lógico
Software Softwarede desistema: sistema:S.O. S.O.(Sistemas (Sistemasoperativos) operativos)
Es el soporte lógico que controla el funcionamiento del equipo físico, ocultando los detalles de la máquina y haciendo mas simple el uso del computador. Es un programa o conjunto de ellos que tienen por objeto facilitar el uso del computador y conseguir que éste se use eficientemente. Es el administrador de los recursos ofrecidos por la máquina para alcanzar un eficaz rendimiento de los mismos. Servicios: Creación y ejecución de programas, operaciones de entrada/salida, manipulación y control de archivos (FAT, NTFS), detección de errores, … Tipos:
Carácter (Ms-Dos, Unix, Linux, …) Gráfico (Familia Windows 3.11, 95, 98, Me, 2000, NT, XP; Macintosh, Linux, …)
3 Soporte Físico y Lógico
Software Softwarede deaplicación aplicación––Programas Programasde deusuario usuario
Realizar tareas específicas, no reflejadas en las tareas del sistema operativo. Incluye procesado de textos, análisis de datos, almacenamiento y recuperación de datos,… Tipos:
Programas estándar: son aquellos que resuelven problemas comunes a la mayoría de usuarios (Tratamientos de Texto, Hojas de Cálculo, etc).
Paquetes integrados: son el conjunto de varios programas estándar relacionados entre si y que constituyen una unidad operativa (Microsoft Office). Programas a medida: son aplicaciones específicas que por corresponder a actividades más especializadas es necesario normalmente que sean realizados por personal especializado en programación (Programas de gestión especializada).
4 Lenguajes de programación
INSTRUCCIONES Conjunto de símbolos que representan una orden de operación o tratamiento para el ordenador. Normalmente son caracteres y se construyen siguiendo unas reglas precisas
PROGRAMA Conjunto de instrucciones ordenado que se dan a la computadora indicándole las operaciones o tareas que se desea realizar
LENGUAJES DE PROGRAMACION Mecanismos relativos al empleo de los símbolos y reglas para construir o redactar con ellos programas
4 Lenguajes de programación LENGUAJES DE PROGRAMACION Principal característica: independientes de máquina Bajo nivel.- lenguajes con independencia mínima de máquina Alto nivel.- lenguajes con un alto grado de independencia El proceso de transformación del texto (instrucciones) en instrucciones numéricas adaptadas a máquina
COMPILACION O INTERPRETACIÓN
Ej. Lenguaje Ensamblador • Lenguaje de muy bajo nivel • no se puede usar el mismo programa en máquinas distintas • Se utiliza para un uso eficiente del hardware
4 Lenguajes de programación Otros Otrostipos tiposde delenguajes lenguajes PASCAL BASIC LENGUAJE C - Lenguaje de alto nivel - Gran portabilidad - Compiladores para casi todas la arquitecturas conocidas - Programas en C pueden llamar a librerías escritas en otros lenguajes
LENGUAJE C++
HTML - Orientado a la creación de páginas Web - Lenguajes de marcas o etiquetas
- Orientado a Objetos DELPHI JAVA - Estándar para el diseño sofisticado de páginas Web
La elección de uno u otro lenguaje dependerá de las necesidades existentes en cada momento, y del entorno en el cual estemos trabajando
4 Lenguajes de programación
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