Computación e InformáticaConceptos Básicos

Conceptos Básicos

I. Objetivo General

Conocer el concepto de Informática y sus colaterales.

II. Objetivos Específicos

Conocer las tareas donde la informática ha ayudado a su desarrollo, así como la historia de la informática.

III. Contenido

Qué es Informática.

Qué es una computadora

Áreas donde se usan las computadoras

Las computadoras y la tecnología

Tipos de computadoras

Historia de las computadoras

1. Qué es Informática

Informática es un concepto sinónimo de computación, y lo definiremos comoconjunto de conocimientos científicos y de técnicas que hacen posible eltratamiento automático de la información por medio de computadoras. Lainformática combina los aspectos teóricos y prácticos de la ingeniería electrónica,teoría de la información, matemática, lógica y comportamiento humano. Losaspectos de la informática cubren desde la programación y la arquitecturainformática hasta la inteligencia artificial y la robótica.

2. Qué es una Computadora

Una computadora es un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto deinstrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o biencompilando y correlacionando otros tipos de información.

A las computadoras se les conoce también con el nombre de ordenadores; en lamayoría de los textos prefieren utilizar el nombre de ordenador en lugar decomputadora, pero en este texto preferimos usar el término computadora, por sermenos técnico y más entendible.

3. Áreas donde se usan las computadoras

En ninguna otra época como la actual, y estamos hablando lacomputadora a venido a ser parte de la vida diaria. No existe unasola actividad o área de nuestra vida que no tenga que ver con lascomputadoras. Mencionemos algunas de estas áreas.

Oficina

Si usted trabaja en una institución ya sea privada o estatal notaraque no existe ninguna actividad que no tenga que ver con lacomputadora; desde el hecho de hacer una nota hasta la actividadde pegar un recibo por un servicio; marcar la entrada así como lasalida de los empleados a su trabajo es controlado por unacomputadora; el control de llamadas telefónicas por los empleadosde la empresa; la exposición de alguna charla o conferencia para ungrupo de personas. Control administrativo, como la contabilidad,inventarios, etc.

Salud

Que diremos de las actividades de unhospital por ejemplo; desde el control deemergencias hasta la sala de operaciones;el control cardíaco en los pacientes; todotipo de aparato que antes era de tipomecánico, han sido transformados enaparatos electrónicos controlados con unacomputadora, como ser un pulmónartificial, la bomba de cobalto para elcáncer. Actualmente la mejor manera dehacer un examen medico total a unapaciente es introducirlo dentro de unacápsula que está conectada a unacomputadora que a la ves analiza cadaparte del cuerpo y proporciona toda lainformación referente a la condición delcuerpo. Muchas operaciones quirúrgicasque antes era necesario abrir algunasección del cuerpo, como la operación dela próstata por ejemplo, ahora se hacemediante el uso de rayo láser controladopor una computadora.

Industria

Actualmente ya no es posible hacer una actividad en la industria queno tenga que ver con el uso de computadoras. Desde la producciónde aparatos médicos hasta la gran industria automovilística; desde laproducción de alimentos hasta la producción de aparatos quecontrolan el vuelo de aviones; en la industria tenemos aquelloscontroles hechos por las computadoras que de otra manera acarreangrandes pérdidas.

Educación

La educación es una de las áreas mas beneficiadas en el uso de lascomputadoras. Desde la creación de programas educativos comoser aprender inglés o cualquier otra materia, hasta el montaje declases virtuales a distancia; es muy común ver alumnos estar enuna aula de clases y recibir una clase que se esta impartiendo enotro lugar del planeta, y todo controlado por una computadora.

Eran pocas las personas que podían tener acceso a buena literaturacontenida en famosos y costosos libros desde que aparecieron lascomputadoras tenemos acceso a tal información pues ahoratenemos programas didácticos con la enciclopedia Encarta, y por unvalor muy pequeño se puede alquilar una computadora en un CaféInternet para poder navegar en sitios que permiten acceder todo tipode dato. Niños desde temprana edad en las escuelas se beneficianen el uso de computadoras, hasta personas mayores en launiversidad.

Cine

Sin embargo, una de las áreas donde de una manera más impresionantepodemos ver el gran apoyo que dan las computadoras en el cine; nunca alguienhubiera imaginado que el 80% del contenido de una película en el cine se haríapor computadora.

Hace más de 30 años se hicieron películas de la talla de los Diez Mandamientos,Cleopatra y otras obras de arte del cine, que si se hicieran muchas de susescenas por computadora la impresión seria mucho mayor. La mayoría de losefectos especiales de las películas son hechos por computadora.

4. Las computadoras y la tecnología

El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo del ordenador o computadora. Toda la sociedad utiliza estas maquinas, en distintos tipos y tamaños, para almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de computación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada.

5. Tipos de computadoras

En la actualidad se utilizan dos tipos principales decomputadoras: analógicas y digitales.

Sin embargo, el término computadora suele utilizarsepara referirse exclusivamente al tipo digital.

Las computadoras analógicas aprovechan la similitudmatemática entre las interrelaciones físicas dedeterminados problemas y emplean circuitoselectrónicos o hidráulicos para asimilar el problemafísico.

Los ordenadores digitales resuelven los problemasrealizando cálculos y tratando cada numero digito pordigito.

5.1 Computadoras analógicas

La computadora analógica es un dispositivoelectrónico o hidráulico diseñado paramanipular la entrada de datos en términosde, por ejemplo, niveles de tensión opresiones hidráulicas, en lugar de hacerloscomo datos numéricos. El dispositivo decálculo analógico más sencillo es la regla decálculo que utiliza longitudes de escalasespecialmente calibradas para facilitar lamultiplicación, la división y otras funciones.

En la típica computadoras analógicaelectrónica, las entradas se convierten entenciones que pueden sumarse omultiplicarse empleando elementos decircuito de diseño especial. Las respuestasse generan continuamente su visualizacióno para su conversión en otra formadeseada.

5.2 Computadoras digitales

Todo lo que hace una computadora digital se basa en unaoperación: la capacidad de determinar si un conmutador, o “puerta”,esta abierto o cerrado. Es decir, la computadora puede reconocersólo dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos:abierto o cerrado (encendido o apagado), alta o baja tensión o, en elcaso de numero, 0 o 1. Sin embargo es la velocidad con la cual elordenador realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en unamaravilla de la tecnología moderna. Las velocidades de lacomputadora se miden en megahercios, o millones de ciclos porsegundo. Una computadora con una velocidad de reloj de 100 MHz,velocidad bastante representativa de un microordenador omicrocomputadora, es capas de ejecutar 100 millones deoperaciones discretas por segundo. Las microcomputadoras de lascompañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones deoperaciones por segundo, mientras que las supercomputadorasutilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzanvelocidades de miles de millones de ciclos por segundo.

6. Historia

La primera maquina de calcular mecánica, un precursor dela computadora digital, fue inventada en 1642 por elmatemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizabauna serie de ruedas de diez dientes en las que cada una delos dientes representaba un digito del 0 al 9. Las ruedasestaban conectadas de tal manera que podían sumarsenúmeros haciéndolas avanzar el numeró de dientescorrecto.

En 1670 el filosofo y matemático alemán Gottfried WilhelmLeibniz perfeccionó esta máquina e invento una tambiénpodía multiplicar.

El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar untelar automático, utilizo delgadas placas de maderaperforadas para controlar el tejido utilizado en los diseñoscomplejos.

Durante la década 1880 el estadístico estadounidenseHerman Hollerith, concibió la idea de utilizar tarjetasperforadas, similares a las placas de Jacquard, paraprocesar datos. Hollerith consiguió compilar la informaciónestadística destinada al censo de población de 1890 deestados unidos mediante la utilización de un sistema quehacia pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.

6.1 La máquina analítica

Maquina diferencial de Babbage considerada por muchos comopredecesora directa de los modernos dispositivos de cálculo, lamáquina diferencial era capaz de calcular tablas matemáticas. Lamaquina analítica, ideada también por Babbage, habría sido unaautentica computadora programable si hubiera contado con lafinanciación adecuada. Las circunstancias quisieron que ninguna delas maquinas pudieran construirse durante se vida, aunque estaposibilidad estaba dentro de la capacidad tecnológica de la época.

También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró

los principios de la computadora digital moderna. Invento una serie de maquinas

como la maquina diferencial, diseñada para solucionar problemas matemáticos

complejos.

6.2 Principales computadoras

Las computadoras analógicas comenzaron a construirse a principiosdel siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos medianteejes y engranajes giratorios. Con estas maquinas se evaluaban lasaproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles comopara poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dosguerras mundiales se utilizaron sistemas informáticosanalógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecirla trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo dedistancia de las bombas en la aviación.

6.3 Computadoras electrónicas

UNIVAC

La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue también la primera capaz de procesar información numérica y textual diseñada por J. Prespert Eckeret y JonhMauchly, cuya empresa se integró posteriormente en Remington Rand, la maquina marco el inicio de la era informática.

Colossus

Durante la II guerra mundial (1939-1945) un equipo de científicos ymatemáticos que trabajaban en bletchley park al norte de Londres,crearon lo que se considero la primera computadora digitaltotalmente electrónica: el colossus. Hacia diciembre de 1943 elcolossus, que incorporaba 1500 válvulas o tubos de vasillo, era yaoperativo. Fue utilizada por el equipo dirigido por Alan Turing paradescodificar los mensajes de radio cifrado de los almacenes. En1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff yClifford Berry ya habían construido un prototipo de maquinaelectrónica en lowa state collage (EEUU).

ENIAC

EL ENIAC (siglas en inglés de “calculador e integrador numérico electrónico”) fuela primera computadora digital totalmente electrónica. Construida en laUniversidad de Pensilvana en 1946, siguió funcionando hasta 1955. EL ENIACcontenía 18000 válvulas de vació, y para programarlo había que cambiarmanualmente el cableado. UPI/THE BETTMANN ARCHIVE/cobas.

EL ENIAC contenía 18000 válvulas de vació y tenia una velocidad de varioscientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado alprocesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor delENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en losconceptos del matemático húngaro-estadounidense John Von Neumann. Lasinstrucciones se manejaban dentro de una llamada memoria, lo que libera a lacomputadora de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durantela ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse ala computadora.

A finales de la década de 1950 el uso del transistor en lacomputadora marco el advenimiento lógico más pequeños,rápidos y versátiles de lo que permitían las maquinas conválvulas. Como los transistores utilizan mucha menosenergía tienen una vida útil mas prolongada, a su desarrollose debió el surgimiento de maquinas mas perfeccionadasque fueron llamadas computadoras de segunda generación.Los componentes se hicieron más pequeños, así como losespacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistemaresultaba más barato.

6.4 Circuitos integrados

Los circuitos integrados han hecho posible la fabricación delmicroordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitosindividuales y sus componentes ocuparían demasiado espaciocomo para poder conseguir un diseño compacto. También llamamoschip, un circuito integrado típico consta de varios elementos comoreóstatos, condensadores y transistores integrados en una únicapieza de cilicio. En los mas pequeños, los elementos de circuitopueden tener un tamaño de apenas unos centenares de átomos, loque a permitido crear sofisticadas computadoras del tamaño de uncuaderno. Una placa de circuito de una computadora típica incluyenumerosos circuitos integrados interconectados entre si.

A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI)que posibilito la fabricación de varios transistores en un únicosustrato de cilicio en el que los cables de interconexión ibansoldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción delprecio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador seconvirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con laintroducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimode Larger Scale Integrate) y, más tarde, con el circuito deintegración a mayor escala (BLSI, acrónimo de Very Large ScaleIntegrate), con varios miles de transistores interconectadossoldados sobre un único sustrato de cilicio.