Unidad Iv Hardware Y Software.pdf

UNIDAD IV Hardware y Software

Contenido 1. 2. 3. 4. 5.

Definición y origen del término Informática Elementos y conceptos fundamentales Esquema básico del elemento físico (Hardware) Esquema básico del elemento lógico (Software) Esquema básico del elemento Humano (Personal informático) 6. Evolución histórica 7. Hechos y personajes históricos 8. Evolución de la electrónica 9. Generaciones de la computadora 10.Tipos de computadoras

1. Definición y origen del término Informática

La informática nace de la idea de ayudar al hombre en aquellos trabajos rutinarios y repetitivos, generalmente de cálculo y de gestión, donde es frecuente la repetición de tareas.

Nacimiento del término Informática Definición

El término Informática se creó en Francia en el año 1962, su primera denominación fue INFORMATIQUE, luego fue adoptado por España en el año 1968 con el nombre de INFORMATICA.

¿ Que es la Informática ? En primer lugar hay que establecer una definición básica de la INFORMATICA: el término proviene de la contracción de las palabras INFORmación y AutoMATICA. Informática: es la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información.

Aplicaciones de la Informática La aplicación de la informática actualmente es infinita. La computadora puede ser usada en todos los campos del saber humano como Medicina, Ingeniería, Astrología, Educación, Administración, Estadísticas, Entretenimiento, Robótica, etc. Así como en el comercio y el hogar.

2. Elementos y conceptos Fundamentales

Antes de empezar a hablar de los elementos y detalles relacionados con el mundo de la informática, conviene definir sus componentes: • La computadora u ordenador • Programas • Sistemas Informáticos

La COMPUTADORA u ORDENADOR.

Es el elemento físico utilizado para el tratamiento de la información. Es una maquina compuesta de elementos físicos, en su mayoría de origen electrónico, capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran precisión, siempre que se le de las instrucciones adecuadas.

PROGRAMA Es el conjunto de órdenes que se dan a una computadora para realizar un proceso determinado, mientras que un conjunto de uno o varios programas, la documentación correspondiente para realizar determinado trabajo, se denomina “APLICACIÓN INFORMATICA.”

SISTEMA INFORMÁTICO Es el término utilizado para nombrar al conjunto de elementos necesarios para la realización y explotación de aplicaciones informáticas. Ejemplo: computadoras, terminales, impresoras, analistas, programadores etc.

Otros Componentes: La INFORMACION Es el elemento que hay que tratar y procesar cuando en una computadora ejecutamos un programa. El DATO En un principio corresponde a la información no procesada El RESULTADO Constituye lo que se denomina información útil después de que el dato haya sido procesado (ordenados, sumados, comparados, etc.)

TRATAMIENTO DE LA INFORMACION Se denomina así al conjunto de operaciones que se realizan sobre una información.

Tratamiento de la Información

* Entrada

-Recogida de datos -Depuración de datos -Almacenamiento de datos

* Proceso

-Aritmético -Lógico

* Salida

-Recogida de resultados -Distribución de resultados

PILARES DE LA INFORMATICA

ELEMENTOS El elemento físico (hardware) El elemento lógico (software) El elemento humano (personal informático)

3. Esquema básico del elemento físico (hardware)

El HARDWARE Es el elemento físico de un sistema informático, es decir, todos los materiales que lo componen.

Esquema básico del hardware Componentes mas elementales: Memoria Auxiliar (soportes magnéticos, ópticos) Unidad Central de Procesos (UCP) Procesador Elementos De entrada

Unidad de Control + Unidad Aritmético-lógico

Memoria Central

Elementos De salida

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP o CPU) Es el elemento principal o centro neurálgico de una computadora y su misión consiste en coordinar y realizar todas las operaciones del sistema informático.

La CPU consta de los siguientes elementos: • PROCESADOR. Es el elemento encargado del control y ejecución de las operaciones y está formado por: • UNIDAD DE CONTROL. Es la parte del procesador encargada de gobernar al resto de las unidades, además de interpretar y ejecutar las instrucciones controlando su secuencia. • UNIDAD ARITMETICA-LOGICA. Es la parte del procesador encargada de realizar todas las operaciones de tipo aritmético y de tipo lógico. • MEMORIA CENTRAL . También denominada Memoria intermedia o principal. Es el elemento de la unidad central de proceso encargada de almacenar los programas y los datos necesarios para que el sistema informático realice un determinado trabajo.

Periféricos o Unidades de Entrada Son los dispositivos encargados de introducir los datos y los programas desde el exterior a la memoria central para su utilización. También se denominan Periféricos de Entrada. Un ejemplo es el teclado, scanner, etc..

Memoria Auxiliar Son los dispositivos de almacenamiento masivo de información que se utiliza para guardar datos y programas en el tiempo para su posterior utilización. También se denomina Memoria Secundaria. Ejemplo: Diskettes, Discos duros, lápiz ópticos, disco láser, cintas, etc.

Elementos de Salida Son aquellos dispositivos cuya misión es recoger y proporcionar al exterior los datos de salidas o resultados de los procesos que se realicen en el sistema informático. También se denominan Periféricos de Salida. Ejemplo: monitor, impresora, etc.

4. Esquema básico del elemento lógico (software) El SOFTWARE Es el conjunto de elementos lógicos necesarios para que se puedan realizar las tareas encomendadas al mismo. Una aproximación al concepto software es la que se representa en el siguiente esquema. Software

Ideas Datos o informaciones Conjunto de órdenes

Componentes del Software

Software de base (Sistema Operativo) Software Software de aplicación

Programas + Datos

El SOFTWARE DE BASE

Es el conjunto de programas que el computador necesita para tener la capacidad de trabajar. Estos programas en su conjunto configuran lo que se denomina el Sistema Operativo (OS Operating System). Una definición muy general sería como la siguiente: “Es el soporte lógico que controla el funcionamiento del equipo físico, ocultando los detalles del hardware y haciendo sencillo el uso de la computadora”

El Sistema Operativo tiene dos funciones:

a) permite al usuario operar con suma sencillez y facilidad una computadora. b) Se encarga de gestionar el uso adecuado de los recursos de la computadora. Memoria, CPU, espacio en disco, etc.

Ejemplo: Windows, DOS, Linux, Unix, etc.

El Software de Aplicación Es el compuesto de programas que ha sido diseñado para que la computadora pueda desarrollar un determinado trabajo. Pertenecen al grupo denominado Paquetes de Software, que consisten en un conjunto de programas que nos permiten editar textos, guardar datos, sacar informes, hacer cálculos, comunicarnos con otros usuarios, etc. Ejemplo: Word, Excel, Power Point, Corel Draw, etc.

5. Esquema básico del elemento humano (personal informático) El Elemento Humano es el más importante de los que constituyen la informática. Es el conjunto de personas que desarrollan las distintas funciones relacionadas con el uso de las computadoras. Clasificación del Personal Informático

Personal Informático

De dirección De análisis De programación De explotación y operación

• Personal de dirección. Es el encargado de coordinar un Departamento de Informática o Centro de Procesamiento de Datos.

•Personal de análisis es el encargado del desarrollo de aplicaciones en lo que respecta a su diseño.

•Personal de programación es el encargado de transcribir en un determinado lenguaje de programación los algoritmos diseñados por el personal de análisis.

•Personal de explotación y operación. • Este grupo se encarga de ejecutar los programas y aplicaciones construidas.

OTROS CONCEPTOS ¿Qué es la computadora? “Es un instrumento electrónico de alta velocidad, capaz de interpretar y ejecutar programas almacenados para entrada, salida, cómputos y operaciones lógicas”. Es un sentido amplio, consiste esencialmente en un equipo que recoge datos, los elabora con arreglo a una secuencia de operaciones predefinidas y suministra resultados consistentes en informaciones.

Dato e Información

DATOS Son el conjunto de símbolos usados para expresar o representar un valor numérico, u hecho, un objeto o una idea, en la forma adecuada para ser objeto de tratamiento, es decir, los datos son la materia prima de la que deriva la información. Ejemplo simple: un calculo matemático. Son datos: la matrícula de un coche, el domicilio de una persona, el título de un libro, etc.

INFORMACION Son el resultado del procesamiento de los datos, es decir, el conocimiento derivado del estudio o análisis de los datos. Con esto podemos deducir fácilmente que, el procesamiento de datos consiste en la transformación o manipulación de los datos para obtener información. Ejemplo: resultado del calculo matemático. Informe sobre la matricula del vehiculo.

La información debe ser: Precisa: Los datos de entrada al proceso deben ser correctos, ya que de otra forma no podremos obtener información suficientemente exacta para basar nuestras decisiones en ellas. Oportuna: La información correcta debe estar disponible en todo momento oportuno, ya que de otra forma podría carecer de valor. Significativa: La información producida por el sistema de proceso de datos debe tener un significado claro para las personas que la van a utilizar.

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE PROCESO DE DATOS

ESQUEMA BASICO Proceso y Almacenamiento

Entrada - Datos

Salida - Información

Entrada

Es la introducción de datos dentro del sistema para que los mismos sean sometidos, tratados o transformados. Estos datos (movimiento o transacción) antes de ser procesados deben ser controlados para verificar que los datos a ser procesados sean correctos.

Responder..... 1. Nacimiento del término Informática Definición. 2. ¿ Que es la Informática ? 3. Hablar de cada uno de los Componentes mas elementales hardware y Software. 4. Cita periféricos de entrada y salida. 5. Aplicaciones de la Informática. 6. Cita la clasificación del personal informático.

Proceso

Consiste en todas las operaciones que se realizan sobre los datos iniciales para convertirlos en informaciones, las cuales serán de gran utilidad para el usuario.

Almacenamiento

Una vez que los datos se hayan procesado o nos haya proporcionado información, los mismos deben ser guardados para uso posterior de algún otro proceso.

Salida

Es lo que se obtiene como producto del proceso de los datos iniciales, a la salida de un proceso se obtiene la información, normalmente por medio de una impresión, haciéndolo legible al usuario que lo utilizará para el análisis y la toma de decisiones.

6. Evolución histórica El ser humano siempre ha necesitado instrumentos para hacer cálculos y procesar la información. La complejidad de estos se ha ido acrecentando en el transcurso del tiempo, conforme iban surgiendo nuevas necesidades y ha estado subordinada a los progresos de la tecnología. Todos aquellos descubrimientos que poco a poco han llevado al estado actual de la informática, tienen su parte correspondiente en el conjunto de elementos pertenecientes a la ciencia.

6.1. Hechos y personajes históricos En cuanto al cálculo, primero surgieron los instrumentos aritméticos, como el “ábaco”, a partir de los que se han llegado a las calculadoras actuales. El ábaco constituyo el primer dispositivo manual de cálculos (año 3500 a.c. fue descubierto entre el Tigris y el Eufrates).

1642 - El francés Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal Filósofo Francés, invento la primera maquina automática de calcular completa a base de ruedas dentadas que simulaba el funcionamiento del ábaco. Podía sumar, restar, dividir y multiplicar (por sumas sucesivas)

John Napier Matemático Escocés, en un intento de simplificar las operaciones de multiplicación, división y exponenciación, invento los logaritmos naturales o neperianos a finales del siglo XVI. Año 1550-1617

Wilhelm Schickard Ideó una calculadora mecánica denominada reloj calculante, que funcionaba con ruedas dentadas y era capaz de sumar y restar. Esta maquina, combinada con la John Napier, permitía operaciones de multiplicación mecánicamente.

Partridge invento la regla de cálculos, pequeña regla deslizante sobre una base fija en la que figuraban diversas escalas para la realización de determinadas operaciones matemáticas.

Samuel Morland 1625-1695 Matemático inglés, paralelamente a Pascal invento otro aparato mecánico que realizaba operaciones de suma y resta, se denominó Maquina Aritmética de Morland.

Gottfried Leibniz (1646-1716)

Matemático alemán, mejoró la maquina de Pascal construyendo su calculadora universal, en 1671 capaz de sumar, restar, multiplicar, dividir y extraer raíces cuadradas, caracterizándose por hacer multiplicación de forma directa, en vez de realizarlas por sumas sucesivas.

Charles Babbage 1791-1871 Padre de la Informática

Matemático inglés y profesor de la Universidad de Cambridge, diseñó dos máquinas de calcular que rompían la línea general de las máquinas de aquella época. La primera de ellas, diseñada fue la máquina de diferencias, se basaba en ruedas dentadas; su aplicación mas importante fueron la resolución de funciones y la obtención de tablas de dichas funciones. Su segunda máquina, denominada maquina analítica, era capaz de realizar todas las operaciones matemáticas y con la posibilidad de ser programada por medio de tarjetas de cartón perforado, además podía almacenar en su interior una cantidad de cifras considerables.

6.2. Evolución de la electrónica 1. En 1904 el inglés Fleming inventó la válvula de vacío. 2. En los años 50, con el descubrimiento de los semiconductores, aparecieron el diodo y el transistor, este último inventado por Walter Brattain, John Barden y W. Shockley en enero de 1947. 3. Basándose en el transistor, se construyeron circuitos capaces de realizar funciones lógicas. 4. Años mas tarde, comenzó la miniaturización construcción de los circuitos integrados.

con

la

5. Apareció a continuación la integración a media escala (MSI – Medium Scale Integration), en la que se integraba en una sola pastilla de circuito 100 y 1000 puertas lógicas 6. Poco tiempo después, se consiguió introducir entre 1000 y 10000 puertas lógicas. 7. Cuando se superaron las 10000 puertas lógicas, se paso a la muy alta escala de integración. (VLSI Very Scale Integration) 8. En 1971 apareció un circuito integrado denominado microprocesador, con el que se consiguió introducir todo el procesador en una computadora en un solo elemento.

6.3. Generaciones de la Computadora

Ordenadores de Primera Generación (1940-1958) En 1944 Concluyo la construcción del “Primer Computador Electromecánico Universal”: “El MARK I”. El Mark I le tomaba seis segundos para efectuar una multiplicación y doce para una división, era una computadora que estaba Basada en Rieles (tenia aproximadamente 3000) con 800 Kilómetros de Cable, con Dimensiones de 17 Metros de Largo, 3 metros de alto y un metro de profundidad.

Ordenadores de Primera Generación (1940-1958) Los primeros ordenadores fueron electromecánicos (basándose en relés). La sustitución de los relés por tubos de vacío dio lugar a la Primera Generación de ordenadores electrónicos. El primero fue el ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). Funcionaba con Tubos al Vació esta computadora era 1500 veces mas rápida que el Mark I, así podía efectuar 5000 sumas o 500 multiplicación en un segundo y permitía el uso de aplicaciones científicas en astronomía, meteorología, etc

Características de la Primera Generación

-Sólo se aplicaban en el campo científico y militar. -Como lenguaje de programación, el lenguaje de máquina -Como medio de almacenamiento, tarjetas perforadas, cintas perforadas.

Ordenadores de Segunda Generación (1958-1964) Esta generación surgió en 1958 con la sustitución de los tubos de vacío por los transistores. La tecnología de los transistores incrementaron significativamente la velocidad de procesamiento. Procesamiento por lotes y guardado en cintas magnéticas.

Características de la Segunda Generación -Ganaron potencia y fiabilidad -Reducción en tamaños, consumo y precio -Campo de aplicación: aporte del Científico y Militar en el de Administrativo y de gestión

Ordenadores de Tercera Generación (1964-1971) Aparecía el Circuito Integrado, que consistía en el encapsulamiento de una gran cantidad de componentes como Resistencias, Condensadores, Diodos y Transistores.

Características de la Tercera Generación

-Evolución del software de los sistemas operativos -Comenzaron semiconductor

a

utilizarse

las

memorias

-Se comenzaron a utilizar los discos magnéticos

de

Ordenadores de Cuarta Generación (1971-1981) El elemento que provocó el nacimiento de esta generación, fue el microprocesador. El primer microprocesador fu el Intel 4004 desarrollado por el Intel en 1971. el primer ordenador personal en EEUU fue el Altair 8800 (1974) de la desaparecida empresa MITS.

Características de la Cuarta Generación

-Permitió la fabricación de microcomputadores y computadoras personales -Empezó la utilización del Floppy Disk, como unidad de almacenamiento -Reducción en precio y tamaño

Ordenadores de Quinta Generación (1981…) Los ordenadores de esta generación son capaces de resolver problemas muy complicados. En esta generación ARTIFICIAL.

aparece

la

INTELIGENCIA

Características de la Quinta Generación

• Computadoras con inteligencia artificial • Utilización del lenguaje natural (lenguaje de quinta generación) • Interconexión entre todo tipo de computadora, dispositivos y redes. • Integración de datos, imágenes y voz (entornos multimedia)

7. Tipos de Computadoras Clasificación de las Computadoras atendiendo al uso o propósito para el que fueron diseñados y construidos

Computador de uso general: Puede utilizarse para distinto tipos de aplicaciones, tales como gestión administrativa, cálculo científico, etc.

Computador de uso específico: Es el que únicamente puede utilizarse para una aplicación concreta. Ejemplo: el que contiene un robot, la computadora para . el control del tráfico, etc.

Clasificación según tipo de procesador

Ordenador analógico: Los datos se representa por señales físicas de tipo continuo (eléctrica, por lo general). Su programación esta en su propio cableado y se utilizan usualmente para resolver ecuación matemáticas por simulación. Es decir, recibe señal analógica y emite señal analógica.

Ordenador digital: Los datos se representan por señales eléctricas discretas (no continuas) que sólo pueden tomar dos valores. Se programan por lenguajes de programación y su utilización comprende cualquier tipo de trabajo. En síntesis, recibe señal digital y emite señal digital.

Híbridos: Utilizan los dos métodos anteriores. Suelen estar construidas por una computadora digital que procesa información analógica, para lo cual tiene sus entradas controladas por medio de convertidores analógicos a digital y digital a analógicos. Un ejemplo de estas interrelaciones son los sistemas de control de temperaturas y el escaneado de imágenes. Se necesitan métodos para convertir un formulario de análogo a digital y viceversa, los mismos métodos son utilizados son utilizados para interelacionar un computador digital del mundo físico.

Clasificación según tamaño

Súper Computadoras: Pueden ser utilizados simultáneamente por muchos usuarios, en cálculos científicos o de simulación. Su coste es por lo general l millones de dólares y su velocidad es enorme.

Actualidad: Científicos chinos están desarrollando en sus laboratorios una super computadora que pretenden vea la luz en los próximos tres años. Dicha supercomputadora podrá realizar un promedio de 100 billones de cálculos por segundo

Macrocomputadoras o Mainframes: Son equipos dedicados principalmente a gestión, por lo que admiten gran cantidad de trabajos simultáneos, como por ejemplo, controlar una red de terminales en las distintas sucursales de una empresa, o una red de cajeros automáticos de un Banco.

Mini computadoras: Son equipos que admiten unas cuantas terminales. Están orientadas a la gestión. Actualmente son poco competitivos frente a los micro ordenadores. Estaciones de trabajo (“Workstations”): Son equipos monousuarios, dotados de grandes capacidades de cálculo y con posibilidades gráficas muy elevadas. Se utilizan principalmente en la investigación científica y en aplicaciones técnicas, como por ejemplo, la simulación de vuelo de la Nasa. En la web de Terra podemos leer una curiosa noticia sobre el futuro de los ordenadores, dicen: "Investigadores han desarrollado microscópicos interruptores químicos que podrían formar la base de computadoras diminutas, rápidas y baratas que "harán cosas que incluso no podemos imaginar ahora"."

Microcomputadoras(PCs): Son equipos ampliamente difundidos, de precio muy reducido y de prestaciones suficientes no solo para el nivel personal, sino para pequeñas empresas. Actualmente se están conectando entre sí, formando grandes redes lo cual los hace adecuados para entornos más exigentes, sustituyendo en muchos casos a los miniordenadores.

Nanocomputadoras: el pronóstico más atrevido es el de la nanotecnología, porque habla de máquinas pequeñas al extremo de lo invisible capaces de construir edificios, detener enfermedades, pelear guerras y producir alimentos. Pero lo más escalofriante es que no se trata de algo descabellado: la revolución ya comenzó y en unos 50 años los humanos podrían ver cosas que la ciencia ficción más atrevida apenas comienza a intuir. Ej. La robótica.

Laptop: consiste en una computadora personal portátil de pequeño tamaño, gran potencia y muy manejables en todos los sentidos

Notebook: es una computadora personal similar a la Laptop, pero aun mas pequeña y de menor peso. Esta preparada para realizar funciones de una computadora personal.

Pocket-PC: es un pequeño computador de mano que viene a ser una versión de calculadora científica programable.

Clasificación según el ámbito de uso

Ordenador de bolsillo: Verdadero sustituto, con tremenda ganancia de precisión, de la antigua regla de cálculo.

Ordenador doméstico: Pensado para juegos, aprendizaje asistido por ordenadores de diversas materias, gestión de agendas, pequeñas contabilidades domésticas, etc.

Ordenador profesional: Diseñado para satisfacer las necesidades de procesos de datos de una amplia gama de profesiones y también de pequeñas oficinas técnicas o empresas familiares. Ordenador departamental: Ordenador con capacidad local para abordar con autoeficiencia la mayoría de necesidades del departamento, pero vinculado a un ordenador de mayor potencia y capacidad de archivos para aquellos procesos que requieren una mayor potencia en el procesador. Ordenador central: Ordenador central de la empresa al cual recurren todos los usuarios de la empresa cuando la capacidad local es desbordada. Red de ordenadores: Conjunto de órdenes vinculados entre sí para ofrecer un mismo tipo de servicio a todo un conjunto muy amplio de usuarios.

RESPONDER 1. Hablar de la Evolución Histórica de la computadoras. 2. Describe hechos y personas históricos. 3. Habla sobre la Evolución de la Electrónica. 4. Describe la generación de las computadoras. 5. Cita tipos de computadoras. 6. Clasificación de tipos de procesador. 7. Clasificación de las computadoras. 8. Clasificación según el ámbito de uso.