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Conceptos generales

28 Aug 2019 . category: PrimerPeriodo .
#información #datos #computadoras #binario #bit

Presentación electronica


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Informática es una palabra que involucra en su estructura semántica dos términos: información y automática. Se acuñó en Francia hace 40 años con la intención de definir el conjunto de procedimientos, métodos, técnicas y otros aspectos científicos de diferentes áreas que se venían desarrollando y aplicando al tratamiento de la información con el uso de las computadoras para resolver problemas económicos, sociales y políticos.

Para definirla decimos que: “Informática es la sistematización racional de la información”. Consideramos que esta definición ubica a la informática en una actitud más próxima a una ciencia y en torno a la información, pero siempre tratada ésta en forma de sistema o sistemas. Es decir, sistematizar la información es la función básica de la informática, pero deberá hacerse racionalmente, de lo contrario la función es incompleta.

Es obvio que para sistematizar la información es necesario el uso de herramientas que van desde el papel y el lápiz hasta las computadoras más sofisticadas, dependiendo del volumen de datos que se maneje para generar la información y los procedimientos que se establezcan para el procesamiento de los datos.

En Estados Unidos no es muy conocido el término, que se toma como sinónimo de information technology  (IT) .

Conceptos importantes

CIENCIA

En su definición más amplia, es el conocimiento ordenado que se utiliza para organizar experiencias y confirmarlas de manera objetiva. Se puede dividir en dos partes: una es la ciencia pura, que es la búsqueda del conocimiento, la otra es la ciencia aplicada, que es la búsqueda de usos útiles para los conocimientos adquiridos.

TECNOLOGÍA

Es el proceso que le permite a los seres humanos diseñar herramientas y máquinas para controlar su ambiente material y aumentar la comprensión de este.

El término proviene de dos palabras griegas: tecné, que significa “arte” u “oficio”, y logos, que significa “conocimiento” o “tratado”.

En conclusión, la tecnología es el conocimiento de los oficios.

DATOS

Conjunto de símbolos que representan la información de manera que se permita su procesamiento.

Los datos son elementos simples, que al ser interpretados y relacionados, adquieren un sentido, un significado. Por lo tanto, se transforman en información. La diferencia entre datos e información existe sólo para las personas; para la computadora sólo son  elementos de entrada y elementos de salida.

En el contexto informático, los datos se refieren a los elementos crudos que la computadora puede utilizar (las computadoras trabajan los datos de muchas maneras), a esta acción se le denomina procesamiento. Los datos pueden consistir en números, letras, sonidos o imágenes que sirven para describir hechos sobre algo, y una vez que son procesados por la computadora, se convierten en información. A la serie de instrucciones que indica a una computadora cómo realizar las tareas de procesamiento se le llama programa.

INFORMACIÓN

La información es todo lo que reduce la incertidumbre entre varias alternativas posibles. Son los datos que necesitamos conocer para tomar decisiones de manera más efectiva.

Como lo ha sido siempre, la información es considerada un valioso recurso empresarial y de poder, por lo que la informática ha ocupado un lugar imprescindible en las actividades humanas y la comunicación, incluyendo las definiciones, usos y distribución de la información.

Pongamos algunos ejemplos: el color rojo de un semáforo constituye una información, ya que tiene una interpretación específica y universal para un grupo de personas (los automovilistas), y les sirve como apoyo para tomar una decisión: detener el automóvil.

Otro ejemplo de información podría ser la fecha de cumpleaños de algún familiar o  allegado, ya que esta fecha tiene, en forma subjetiva, un valor que se traduce a acciones o actividades.

En un contexto de negocios, las utilidades consolidadas del mes anterior después de fletes y comisiones, son de $120,000.00. Esto es información porque apoya en el proceso de toma de decisiones.

INFORMÁTICA

Es la ciencia de la información. El término se forma de la combinación de las palabras información y automática. Por tanto, es el conjunto de conocimientos que permiten el tratamiento automático de la información y se utiliza para abarcar a todo lo relacionado con el manejo de datos mediante equipos de procesamiento automático como las computadoras.

La informática tiene que ver con la programación, la arquitectura de las computadoras, la inteligencia y la robótica, entre otros temas.

Campo de aplicación de la tecnología 

Todo el desarrollo tecnológico que hemos sufrido en estas últimas décadas ha permitido que las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) se introduzcan en nuestros entornos laborales, a menudo transformando considerablemente los tipos y formas de trabajo que las personas realizan.

Cada vez se han hecho más fáciles de utilizar los sistemas de cómputo y poco a poco ha cobrado su importancia en la inclusión laboral. Y como bien es sabido, las TIC siguen desarrollándose día a día y por consiguiente cada vez van adoptando nuevas áreas de aplicación.

Los campos de aplicación de la informática son tan variados y diversos que el hecho de tratar de citarlos a todos se convertiría una lista interminable. A continuación se citan lo más representativos:

Comunicación

La tecnología electrónica, con sus microprocesadores, memorias de capacidad cada vez más elevada y circuitos integrados, hace que los cambios en el sector de las comunicaciones puedan asociarse a los de las computadoras. La evolución tecnológica moderna ha desempeñado un papel clave en el desarrollo de las modernas telecomunicaciones; la microelectrónica, por ejemplo, con la miniaturización de los componentes, la reducción de los costos de fabricación y el aumento de la fiabilidad de los dispositivos, ha permitido una incorporación masiva de las técnicas digitales a los equipos de telecomunicación.

La importancia de la digitalización de dichos equipos radica, sobre todo, en una mejoría notable de la calidad de los servicios ofrecidos. A este respecto cabe destacar las telecomunicaciones a través de fibra óptica y los enlaces que se establecen gracias a los satélites de comunicación. Es fácil darnos cuenta cómo el desarrollo de la computación y la informática se ha integrado en las telecomunicaciones y ha propiciado el surgimiento de nuevas formas de comunicación, que son aceptadas y usadas cada vez por más personas.

Educación

La “sociedad de la información” en general y las nuevas tecnologías en particular, inciden de manera significativa estudiante necesita así como también se brindan recursos mediante los cuales el estudiante pregunta a su instructor por correo electrónico todas sus dudas y también puede hacerlo en tiempo real o por mensajería instantánea. Esto incluye exámenes oficiales que el alumno debe aprobar para avanzar al siguiente nivel. También puede hacerse una combinación entre lo virtual y lo físico, pues normalmente un programa formal de educación a distancia, envía también material impreso de las clases o documentos que el alumno necesita y permite estar en contacto mediante el correo postal como una opción adicional. Al final, el estudiante obtiene el Diploma o Título certificado que le acredita luego de haber realizado sus estudios a distancia, donde se hace uso de las tecnologías informáticas.

El sector educativo ha dado un gran salto positivo gracias a la llegada de las computadoras, incluso cuando para algunos existen ciertas desventajas como por ejemplo que el estudiante no trabaja diligentemente para encontrar la información sino que se vuelve demasiado cómodo, etc.

Pero a pesar de todo, nadie puede negar que la computación ha venido a beneficiar en gran manera el sector educativo, proporcionando los recursos para que todos estar informados y podamos de esa forma incrementar nuestros conocimientos en cada una de las ramas a las cuales nos dedicamos en particular.

Lo más importante es saber orientar los recursos y oportunidades que tenemos actualmente, pues los grandes saltos que se han dado en los últimos años en el desarrollo informático, debe beneficiar e impactar positivamente la metodología educativa y de aprendizaje en todos los niveles de enseñanza, desde los niños en las edades escolares hasta las universidades y estudios avanzados. No cabe duda que la computación  está abriendo nuevas posibilidades de conocimiento y desarrollo educativo a nivel mundial.

Internet

Internet es el resultado de la conexión de miles de redes informáticas ya existentes, por eso se le ha llamado también la red de redes. Unos protocolos de comunicación adecuados permiten que cualquiera de los usuarios que navegan por una de estas redes interconectadas puedan acceder sin problemas a las otras y, de este modo, enviar mensajes y recibir informaciones de otros usuarios. Desde el momento en que entramos a Internet y nos conectamos a un servidor, esto es, a una computadora que nos sirve de vía de acceso a la red, podemos utilizarla para llegar a otros servidores y aprovechar, de manera interactiva, los servicios que nos ofrecen. Asimismo, se pueden enviar mensajes vía correo electrónico o mensajería instantánea, tanto a los usuarios de Internet como a los de redes ajenas a ella. Además, quien se adentra en la red dispone de innumerables servicios tales como acceso a las más diversas bases de datos alimentadas con informaciones concretas o con programas, guías de introducción a la propia red, catálogos de productos y servicios, informaciones de centros oficiales, etcétera.

Aplicaciones ofimáticas

Existen en el campo de la computación unas aplicaciones de carácter general, es decir, que se utilizan en muchos campos, como el de la industria, la enseñanza, los deportes, etcétera. Básicamente, estas aplicaciones constan de cuatro apartados: Procesadores de textos, hojas electrónicas o de cálculo, gráficos y tablas, bases de datos y presentaciones. Hay una tendencia a comercializar paquetes integrados que contienen, como mínimo, estos cuatro apartados; sin embargo, también se pueden encontrar estas aplicaciones por separado.

Comercio

Las computadoras también han llegado al mundo de los negocios y del comercio, realizando funciones no sólo de cajas registradoras, sino también de herramientas para almacenar datos, calcular costos, mantener almacenes al día, etcétera. Permiten, en definitiva, llevar este tipo de empresas de una manera más organizada y tener siempre una visión de conjunto lo más aproximada posible a la realidad, con todos los datos al día, y poder hacer un cálculo muy exacto de su rentabilidad. El análisis de esta situación ha llevado a los fabricantes de cajas registradoras y de computadoras a desarrollar y ofrecer soluciones computacionales para facilitar la gestión de los negocios, permitiendo comparar mejor, adecuar los productos ofrecidos a la demanda, anular los productos que tengan poca salido o rotación y optimizar el inventario para que se produzca menor cantidad de material inmovilizado.

Arquitectura, diseño, construcción

Otros campos con gran aplicación de la computación son el diseño asistido por computadora (CAD) y la fabricación asistida por computadora (CAM). Los efectos se multiplican cuando actúan simultáneamente. La utilización de la computadora en estos procesos surgió en las grandes compañías americanas para reducir los costos de producción. Las herramientas reprogramables son máquinas capaces de fabricar diferentes piezas con sólo pequeños cambios y ajustes (por ejemplo, un soldador automático); estos cambios y ajustes se reducen a la secuencia de órdenes que se han de ejecutar (moverse dos centímetros a la izquierda, soldar, etc.). Se trata de pequeñas computadoras especializadas en unas acciones determinadas. El impacto de la informática en este campo es enorme, permitiendo la creación de plantas de producción totalmente automatizadas.

Otro aspecto fundamental de los procesos CAD/CAM es el diseño asistido por computadora. Se utiliza para desarrollar un nuevo diseño en un tiempo mínimo o la modificación rápida de otro ya existente. La computadora se transforma en una herramienta que permite al diseñador manipular dibujos que, con los procedimientos tradicionales, serían más largos y costosos de realizar. Una vez realizado el plano o dibujo en la pantalla de la computadora, puede guardarse permanentemente en una memoria e incluso imprimirse usando un plotter aparato dedicado a la impresión de dibujos). Una vez almacenado, el dibujo puede modificarse cuantas veces se quiera, sin necesidad de dibujarlo de nuevo. La rápida disponibilidad de los planos modificados permite agilizar los procesos industriales, proporcionando así una mayor productividad.

Estas técnicas de diseño y producción mediante computadoras (CAD/CAM) hacen posible también que una misma cadena de montaje fabrique alternativamente diversas versiones de un mismo modelo, adaptándose a la demanda existente en cada momento.

Medicina

Desde hace varias décadas, las computadoras ayudan a los profesionales de la medicina en su larga lucha contra la enfermedad. Desde la gestión administrativa de la pequeña consulta de un médico, hasta la de un gran hospital, o la ayuda en las exploraciones radiológicas. También ofrecen una gran ayuda en el campo de la investigación médica, farmacéutica, biológica, química, etc., aspectos todos ellos relacionados con la lucha de los médicos para conseguir un buen nivel de salud en las personas. En la medicina especializada, las computadoras reducen la posibilidad de error en el diagnóstico y aceleran su formulación, con lo que se gana un tiempo que a veces puede ser vital para el paciente. También ponen al alcance del personal médico un gran banco de datos con los historiales médicos, tratamientos de enfermedades, estadísticas nacionales de epidemias, etcétera. Se utilizan también sistemas expertos, que son auténticos especialistas en la materia para la que están programados.

Sistemas domésticos

Se conocen ya los primeros modelos de sistemas domésticos de control. Consisten en mecanismos de control remoto diseñados para su uso en domicilios particulares. Con un sistema de este tipo y una instalación adecuada de periféricos, es posible controlar y operar sobre todos o casi todos los elementos de la casa. El sistema dispone de una unidad central que permite programar digital o gráficamente las funciones deseadas y ordenar su ejecución de manera inmediata o diferida. Una instalación o red especial transmite las señales codificadas que emite un módulo central. Desde este módulo se pueden conectar los electrodomésticos, encender o apagar las luces, poner en marcha la cafetera, regular la calefacción o el aire acondicionado, supervisar el funcionamiento de la lavadora o del horno de cocina, preparar el baño a la temperatura y hora prefijadas. Los sistemas domésticos de control también pueden realizar tareas no requeridas de modo específico, como detectar fugas de gas y prevenir al usuario o cerrar la llave de paso, avisar a los bomberos en caso de fuego, controlar un sistema de seguridad, etc.

Simulación y análisis de datos

La simulación es una de las maneras más importantes en que las computadoras ayudan al hombre a realizar planificaciones para el futuro. Mediante esta técnica se construye un modelo de un determinado proceso a base de relaciones matemáticas y se prueba antes de que el proceso se ponga en marcha de manera definitiva. La computadora es una herramienta casi imprescindible en los estudios de simulación, al poder generar en muy poco tiempo muchos miles (o quizá millones) de condiciones diferentes que pueden tener influencia en el modelo, así como también registrar y ordenar todos los resultados obtenidos. Por ejemplo, procesos tales como las operaciones dentro de un reactor nuclear, el uso de una nueva carretera, el cambio de precio de un producto, la posible evolución de una estrella o galaxia, etc., pueden simularse con una computadora, para que ayude a determinar qué efectos causará la concurrencia de unas determinadas condiciones en el modelo real.

Animación

La técnica de la animación por computadora proporciona a los medios audiovisuales muchas posibilidades de manipulación de imágenes y de producción de efectos especiales. Una de las primeras películas rodadas con la ayuda de la computadora fue La guerra de las galaxias, con efectos especiales muy logrados; más tarde tuvimos ocasión de presenciar el filme de Walt Disney llamado Tron, la primera película realizada casi totalmente con la técnica de animación por computadora, en la cual los actores se mueven en un mundo imaginario que representa el interior de una computadora. Sin embargo cuando se rodó Tron, la aplicación de la generación de imágenes por computadora en el cine estaba todavía en sus inicios. Posteriormente se rodó la película Toy Story, en la cual la totalidad de las imágenes se generó mediante computadoras. Sin embargo, la animación no se aplica sólo en productos de entretenimiento, sino que hay otras posibilidades más reales, como películas médicas aplicadas a la enseñanza en las que se muestra el interior del cuerpo humano; por ejemplo, el movimiento de la sangre a través de las venas, de las arterias y del corazón.

No hay que perder de foco la definición de la informática y la sociedad de la información en la que vivimos, donde se dice que todo es información y estamos envueltos de ella, y el contar con las herramientas que nos ayuden a procesar la se vuelve vitales para el quehacer humano.

La computadora

Al principio las computadoras se usaban para ayudar y facilitar las tareas que ya se hacían por otros medios, concretamente cálculos matemáticos.

Es una máquina o dispositivo electrónico capaz de recibir datos, procesarlos y entregar los resultados en la forma deseada, ya sea en el monitor o impresos. Los datos son procesados por instrucciones en forma de programas.

En términos generales, una computadora es un dispositivo electrónico usado para procesar datos, de acuerdo con una serie de instrucciones almacenadas.

Entre algunas de las modalidades en que una computadora procesa datos, se incluye la realización de cálculos, el ordenamiento de listas de palabras o números, la modificación de  documentos e imágenes y el trazado de gráficos.

En una computadora, la mayor parte de las tareas de procesamiento se realizan en un componente llamado unidad de procesamiento central (CPU, Central Processing Unit), que suele ser descrito como el “cerebro” de la computadora y que forma parte de lo que conocemos como hardware, mientras que los programas conforman el software.

La característica principal que distingue a la computadora de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.

Antecedentes

Las computadoras no siempre han sido iguales. En realidad existe un abismo enorme entre las primeras computadoras que se crearon y las actuales, que se están volviendo cada vez más pequeñas, más rápidas y más potentes, y son usadas en un número creciente de aplicaciones. Sería necesario retornar miles de años en la historia de la humanidad para entender de dónde vino la idea de crear un dispositivo que facilitara al hombre hacer los cálculos aritméticos requeridos para solucionar problemas del mundo real, a la vez que logra más exactitud y rapidez. A continuación se describen los más representativos.


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Generaciones de las computadoras

El desarrollo de las computadoras suele dividirse en generaciones. El criterio para determinar cuándo se da el cambio de una generación a otra no está claramente definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos dos requisitos estructurales:

  1. Forma en que están construidas: que hayan tenido cambios sustanciales.
  2. Forma en que el ser humano se comunica con ellas: que haya experimentado progresos importantes.

Primera generación

Esta primera etapa abarcó la década de 1950. Las máquinas de esta generación cumplen los requisitos antes mencionados de la siguiente manera:

  1. Por medio de circuitos de tubos de vacío.
  2. Mediante la programación en lenguaje de máquina (lenguaje binario).

Estas máquinas son grandes y costosas (del orden de decenas o cientos de miles de dólares).

Usaban tubos al vacío para procesar información.

Utilizaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.

Requerían cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.

Segunda generación

Se acercaba la década de 1960 y las computadoras seguían en constante evolución, reduciendo de tamaño y aumentando sus capacidades de procesamiento. Al mismo tiempo, se iba definiendo con mayor claridad toda una nueva ciencia: la de comunicarse con las computadoras, que recibirá el nombre de programación de sistemas.

En esta etapa puede hablarse ya de la segunda generación de computadoras, que se caracteriza por los siguientes aspectos primordiales:

  1. Están construidas con circuitos de transistores.
  2. Se programan en nuevos lenguajes llamados de alto nivel.

En general, las computadoras de la segunda generación son de tamaño más reducido y de costo menor que las anteriores.

Usaban transistores para procesar información.

Los transistores eran más rápidos, pequeños y confiables que los tubos al vacío. Utilizaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones.

Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.

Tercera generación

Con la aparición de nuevas y mejores maneras de comunicarse con las computadoras, junto con los progresos en la electrónica, surge lo que se conoce como tercera generación de computadoras, a mediados de la década de 1960. Se puede decir que se inaugura con la presentación, en abril de 1964, de la serie 360  de IBM.

Las características estructurales de la tercera generación consisten en:

  1. Su fabricación electrónica está basada en circuitos integrados (agrupamiento de circuitos de transistores grabados en pequeñísimas placas de silicio).
  2. Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.

Las grandes computadoras reciben en inglés el nombre de mainframes, que significa, precisamente, gran sistema.

Entre las máquinas de la tercera generación hay algunas dedicadas a propósitos especiales, que manejan cientos de millones de números en representación decimal y requieren diseños específicos para ser resueltos.

Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.

Se desarrollaron los “chips” para almacenar y procesar la información. Un “chip” es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores. Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, ligeras y eficientes.

Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.

Cuarta generación

El adelanto de la microelectrónica prosigue a una velocidad impresionante y ya para el año de 1972 surge en el mercado una nueva familia de computadoras integradas de alta densidad, que reciben el nombre de microprocesadores. Los microprocesadores que se diseñan con base en estos circuitos son extremadamente pequeños y baratos, por lo que su uso se extiende al mercado de consumo  industrial. Hoy en día, hay microprocesadores en muchos aparatos de uso común, como relojes, televisores, hornos, juguetes, etc. Y, naturalmente, en toda nueva generación de máquinas, aunque sólo en lo que respecta al equipo físico (requisito A mencionado con anterioridad), puesto que en el otro aspecto (requisito B, para determinar el cambio de una generación a otra) no ha habido progresos de esta magnitud, aunque los cambios producidos tampoco son despreciables.

Se desarrolló el microprocesador.

Se colocan más circuitos dentro de un chip.

Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de chips de silicio.

Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, las computadoras personales (PC).

Quinta generación

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 de software y  los sistemas con los que se manejan las computadoras. Ha surgido un interesante fenómeno de competencia internacional por el dominio del gigantesco mercado de la computación, en la que se perfilan los líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora mediante el lenguaje natural y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado “programa de la quinta generación de computadoras”, con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los dos criterios mencionados. Y en Estados Unidos ya está en actividad  un programa de desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden  resumirse de la siguiente manera:

  1. Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.
  2. Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

El futuro previsible de la computación es muy interesante, y se puede esperar que esta ciencia siga siendo objeto de atención prioritaria de gobiernos y de la sociedad de manera conjunta.

Hardware Software

Resulta interesante recordar el significado de la palabra Sistema, el cual refiere a un conjunto de elementos que están íntimamente interrelacionados y buscan un objetivo en común.

Con la anterior definición de sistema es que ahora podemos inferir la definición de un sistema de cómputo, la cual podemos considerarla como al conjunto de elementos electrónicos que interactúan entre sí, para procesar y almacenar datos o información de acuerdo a una serie de instrucciones.

Tanto el hardware como el software son indispensables para trabajar, ya que podemos tener la parte física, pero sin las aplicaciones simplemente no se haría nada y viceversa. Por eso ambos deben ir entrelazados. Los datos son unidades o elementos que por sí solos no cumplen función alguna, pero que al ser introducidos por un usuario a la computadora son procesados en un archivo. Los sistemas de cómputo manejan una gran diversidad en cuanto al tamaño, costo, desempeño, funcionalidades, periféricos, etc.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO

El término unidad central de procesamiento se refiere al hardware de procesamiento de la computadora, ya sea que conste de un solo chip o de varias tarjetas de circuitos. Este «órgano vital» ocupa un espacio sorprendentemente pequeño en una PC.

El procesador es como el cerebro de la computadora; es la parte que organiza y lleva a cabo las instrucciones que provienen del usuario o del software.

UNIDAD DE CONTROL

La unidad de control se refiere a las instrucciones o conjuntos de instrucciones que enumeran todas las operaciones que puede realizar la CPU.

Cada instrucción, en el conjunto de instrucciones, es expresada en microcódigo, una serie de direcciones básicas que le dicen a la CPU cómo ejecutar operaciones más complejas.

La unidad de control tiene dos funciones básicas:

  • Leer e interpretar las instrucciones de los programas.

  • Dirigir la operación de los componentes internos del procesador.

UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA

Además de establecer secuencias ordenadas y cambiar éstas, la computadora puede realizar sólo dos tipos de operaciones: operaciones aritméticas y operaciones lógicas. Las operaciones aritméticas incluyen suma, resta, multiplicación y división.

Las operaciones lógicas incluyen comparaciones, cómo determinar cuándo un número es igual a, mayor que o menor que otro número. Asimismo, cada operación lógica tiene un puesto.

MEMORIA PRINCIPAL

La memoria es el espacio que necesita la CPU para poder guardar los programas y los datos que se manipulan mientras están en uso. Desde el punto de vista físico, la memoria consiste en chips, ya sea en la tarjeta madre o en un pequeño tablero de circuitos conectados a ésta.

Tal memoria electrónica permite a la CPU almacenar y recuperar datos rápidamente.

RAM. Se le llama memoria de acceso aleatorio . Su propósito es conservar programas y datos mientras están en uso. Una computadora no tiene que buscar su memoria entera cada vez que necesita encontrar datos, ya que la CPU almacena y recupera cada pieza de datos usando una dirección de memoria. Éste es un número que indica la ubicación en los chips de memoria.

ROM. Se llama memoria de sólo lectura .

MEMORIAS CACHÉ

La memoria caché es similar a la RAM, excepto que es muy rápida si la comparamos con la memoria normal, y se usa en forma diferente.

Cuando un programa está corriendo y la CPU necesita leer datos o instrucciones desde la RAM, la CPU verifica primero para ver si los datos están en la memoria caché. Si los datos que necesita no están en ésta, lee los datos desde la RAM a sus registros, pero también carga una copia de los datos en la memoria caché. La siguiente vez que la CPU necesite los mismos datos, los encontrará en la memoria caché y ahorrará el tiempo necesario para cargar los datos desde la RAM.

RAM de video. En la actualidad, la mayor parte de los controladores de video también incluyen al menos 2MB de RAM de video o VRAM. La VRAM es de «doble puerto», lo que significa que puede enviar una pantalla de datos al monitor mientras, al mismo tiempo, recibe la siguiente pantalla de datos de la CPU; es más rápida y más costosa que la DRAM .

BUS

El bus de datos. Es una ruta eléctrica que conecta a la CPU, la memoria y los otros dispositivos de hardware en la tarjeta madre.

En realidad, el bus es un grupo de cables paralelos. El número de cables en el bus afecta la velocidad a la que pueden viajar los datos entre los componentes del hardware.

MEMORIA SECUNDARIA

Proporciona a la CPU una capacidad de almacenamiento adicional que le permite leer o escribir informaciones que se pueden conservar durante largo tiempo. Por su carácter universal y limitado, es imposible que la memoria principal sirva para almacenar información durante más tiempo que el necesario para ejecutar un programa.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Teclado. El teclado es el principal dispositivo de entrada para introducir letras, números, símbolos, puntuación y comandos en la computadora. Es un dispositivo relativamente simple, que consta de más o menos 100 teclas, cada una de las cuales envía un código de carácter diferente a la CPU. Fue uno de los primeros periféricos que se usó con las PC, y todavía es el más común; nosotros encontraremos un teclado incorporado o conectado a todas las PC.

Los teclados de computadora por lo general incluyen teclas numéricas, alfanuméricas, de movimiento del cursor, modificadoras y de función, así como otras teclas especiales.

Mouse. Es un dispositivo de entrada que rueda sobre una superficie plana y controla el puntero. El puntero es un objeto en la pantalla , que se usa para seleccionar texto, tener acceso a menús, mover archivos o interactuar con programas, archivos o datos que aparece en la pantalla. En lugar de obligarnos a teclear o emitir comandos desde el teclado, el mouse y los sistemas operativos basados en éste nos permiten elegir comandos desde menús y cuadros de diálogo fáciles de usar.

Lápices. Los sistemas basados en lápices usan un lápiz electrónico como el principal dispositivo de entrada. Se sostiene el lápiz en la mano y se escribe en una almohadilla especial o en forma directa en la pantalla. También se puede usar el lápiz como un dispositivo de señalamiento, como un mouse, para seleccionar comandos. Es importante darse cuenta de que la pantalla es el dispositivo de entrada, no el lápiz. La pantalla detecta presión, luz o una carga electrostática que proviene del lápiz y luego almacena la posición de esa señal.

Pantalla sensible al tacto. Permite al usuario señalar directamente en la visualización de la computadora, generalmente para seleccionar de un menú de opciones en la pantalla. La mayor parte de las computadoras con pantallas sensibles al tacto usan sensores en ésta, o cerca de ella, que pueden detectar el tacto de un dedo, sintiendo la presión o el calor de éste.

Lectores de códigos de barras. Después del teclado, es el dispositivo de entrada usado en forma más amplia. El tipo más común de lector de códigos de barras es el modelo de cama plana, el cual se encuentra por lo común en supermercados y tiendas departamentales. Estos dispositivos convierten un código de barras, que es un patrón de barras impresas en productos, en un número de producto emitiendo un rayo de luz, con frecuencia un rayo láser, que refleja la imagen del código de barras y convierte estos patrones de barras individuales en dígitos numéricos.

SISTEMAS DE ENTRADA VISUAL

Los sistemas de entrada visual son adecuados para tareas más especializadas, en las que sólo se encuentran unas cuantas imágenes. Estas tareas por lo general son simples y monótonas, como la inspección. Un sistema digital de inspección visual en una línea de ensamble rechaza aquellas piezas que no satisfacen ciertas especificaciones de calidad.

DISPOSITIVOS DE SALIDA

Monitor. Es el más importante, porque es el dispositivo de salida con el que los usuarios interactúan con más frecuencia. Dos elementos importantes determinan la calidad de la imagen que despliega un monitor: el monitor mismo y el controlador de video.

Se usan dos tipos básicos de monitores con las PC. El primero es el monitor típico que vemos en una computadora de escritorio; se parece a un aparato de televisión y funciona en la misma forma. El segundo tipo, conocido como monitor de pantalla plana, se usa con las computadoras notebook.

Impresora. Dispositivo de salida que produce una copia impresa en papel.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA

Hoy en día, para almacenar datos, se usan dos tecnologías principales: almacenamiento magnético y óptico.

Los tipos principales de almacenamiento magnético son

  • Disquetes.
  • Discos duros.

Los tipos principales de almacenamiento óptico son

  • Disco compacto de memoria de sólo lectura .
  • Unidades escribir una vez, leer muchas .
  • Unidades regrabables de cambio de fase.
  • Disco magneto-ópticos.
  • Unidades ópticas.

Las unidades de disquete y las unidades de disco duro se conocen como almacenamiento magnético porque registran los datos como campos magnéticos. También se encuentran la unidad de cinta, la cual es un agregado que se usa a menudo para crear una copia de respaldo de un disco duro, preservando el contenido en caso de que el disco duro se dañe.

SISTEMA OPERATIVO

El Sistema Operativo es el programa de control maestro de la computadora. El SO proporciona las herramientas que nos permiten interactuar con la PC. Cuando emitimos un comando, el SO lo traduce en un código que la máquina puede usar. El SO también asegura que los resultados de las acciones sean desplegados en pantalla, impresos, etcétera.

El sistema operativo es el núcleo de toda actividad de software, monitorea y controla toda la entrada y salida, así como la actividad de procesamiento dentro del sistema de computadora. Uno de los programas del sistema operativo, llamado por lo general el kernel, carga a otros programas del SO y de aplicaciones en RAM, conforme se van necesitando. El kernel se carga en RAM al iniciarse el sistema y permanece en el residente, es decir, está disponible en RAM hasta que se apaga la computadora.

TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS

Existen plataformas un solo usuario y multiusuario debido a los objetivos y orientación de los tipos de sistemas operativos. Plataformas multiusuario, de nivel PC, se dividen en dos grupos: las que están basadas en UNIX y las que posibilitan la computación de trabajo en grupo.

Los objetivos de los sistemas operativos se aplican a todos los sistemas de computación; sin embargo, los sistemas operativos de las mainframes y de las microcomputadoras difieren considerablemente en complejidad y orientación. En la mainframe, el sistema operativo multiusuario coordina numerosos procesadores de funciones especiales y monitorea la interacción con cientos, y quizá miles, de terminales de una red.

El sistema operativo realiza las siguientes funciones:

Provee las instrucciones para desplegar los elementos en pantalla con los cuales interactuamos. De manera colectiva, estos elementos se conocen como interfaz del usuario. Carga programas en la memoria de la computadora para que podamos usarlos.

Coordina cómo trabajan los programas con la CPU, RAM, teclado, ratón, impresora y demás hardware, así como otro software. Administra la forma en que se almacena la información y se recupera de los discos.

Facilita la comunicación entre el sistema de computación y la gente que lo maneja. La interfaz a través de la cual los usuarios emiten los comandos relacionados con el sistema es parte del sistema operativo.

Facilita la comunicación entre los componentes del sistema de computación. El sistema operativo administra los recursos del sistema para maximizar el rendimiento, esto es, la cantidad de procesamiento entre la unidad de tiempo.

Minimiza el tiempo necesario para ejecutar un comando del usuario. En los sistemas interactivos actuales, cualquier reducción del tiempo de espera por pequeña que sea, rinde dividendos en la eficiencia del usuario.

REPRESENTACIÓN BINARIA DE DATOS

En una computadora, todos los datos deben ser reducidos a interruptores eléctricos. Un interruptor sólo tiene dos estados posibles, «encendido» y «apagado», así que únicamente tiene dos símbolos numéricos: 0 representa «apagado» y 1 representa «encendido». Ya que sólo hay dos símbolos, se dice que las computadoras funcionan con base 2, lo cual también se conoce como sistema binario .

Cuando una computadora necesita representar una cantidad mayor que 1, hace lo mismo que nosotros cuando tenemos que representar una cantidad mayor que 9: usa dos dígitos.

Cuando nos referimos a datos computarizados, cada interruptor, esté encendido o apagado, se llama bit. El término bit es una contracción de dígito binario . Un bit es la unidad de datos más pequeña posible.

Después del bit, la siguiente unidad mayor de datos es el byte, el cual es un grupo de 8 bits. Con un byte, la computadora puede representar hasta 256 valores diferentes, ya que con 8 dígitos binarios es posible contar de 0 a 255.

UNIDADES DE MEDICIÓN

En la informática y en sistemas de cómputo se utilizan diversas unidades de medición, todo dependerá si se habla de almacenamiento, procesamiento o transmisión. Comenzaremos por tratar las unidades de almacenamiento. Con estas unidades medimos la capacidad que tienen los diferentes dispositivos de guardar información.

La unidad básica en la informática es el bit o también conocido como Binary Digit, que representa a un dígito en sistema binario con el que se forma toda la información.

Evidentemente esta unidad es demasiado pequeña para poder contener una información diferente a una dualidad , por lo que se emplea un conjunto de bits Después del bit la unidad que le sigue es el byte, la cual está formada por un octeto . El Kilobyte está compuesto de 1.024 bytes. Debido al mal uso de este prefijo , se está utilizando cada vez más el término definido por el IEC Kibi o KiB para designar esta unidad.

El Megabyte está dejando de ser la unidad de capacidad más utilizada en Informática. El MB está formado por 1.048.576 bytes. Al igual que ocurre con el KB, dado el mal uso del término, cada vez se está empleando más el término MiB.

El Gigabyte es la unidad que actualmente más se utiliza. Un GB son 1.024 MB , por lo tanto 1.048.576 KB. Cada vez se emplea más el término Gibibyte o GiB.

El Terabyte es la unidad de medida que está empezando a surgir, sobre todo cuando hablamos de disco duros. Un TB son 1.024 GB.

Nomenclatura:

Byte Kilobyte = KB

Megabyte = MB

Gigabyte = GB

Terabyte = TB

Petabyte = PB

Exabyte = EB

Zettabyte = ZB

Yottabye = YB

Las unidades de procesamiento se miden en megahercios . Un megahercio es igual a un millón de hercios. Un hercio o hertz es una unidad de frecuencia que equivale a un ciclo o repetición de un evento por segundo.

En palabras simples significa que un procesador que trabaje a una velocidad de 500 megahercios es capaz de repetir 500 millones de ciclos por segundo.


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Docente de Física 1 y TICs, Ing. en Computación egresado de la UNAM