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Ciencias de la ComputaciónINF-624

Evolución de los Computadores

Desde hace mucho tiempo, el hombre ha utilizado máquinas para calcular (computar): los diez dedos, el ábaco, la máquina de ruedas dentadas de Pascal......

Desde 1946, los computadores se agrupan en “generaciones”, según la tecnología.

Evolución de los computadores 1ª generación (1946 a 1959):

Relés y tubos de vacío. El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and

Calculator) (18.000 tubos de vacío, >30 ton, 140m2).

Arquitectura Von Neumann: descomposición en unidades funcionales (E/S, un. de control, memoria).

Representación binaria. Programa en memoria EDVAC (Electronic

Discrete Variable Automatic Computer) Velocidades de milisegundos (10-3 seg). Entradas con tarjetas perforadas.

Evolución de los computadores

ENIAC


2ª generación (1959 a 1964):

el transistor reducción.

Memorias de núcleos de ferrita.

Empiezan a utilizarse lenguajes de programación de alto nivel.

Primeros Sistemas Operativos.

transistor

3ª generación (1965 a 1974):

chips (circuitos integrados). Un sólo circuito incluye varias

funciones complejas. Bajo coste, mayor velocidad,

miniaturización. Entradas por teclado/pantalla.IBM serie 360.



Circuito Integrado

Evolución de los computadores 4ª generación (1975 a 1983):

sistemas abiertos. Circuitos LSI y VLSI. El PC introduce la informática a nivel

doméstico. Teleinformática. Procesadores RISC, vectoriales,

multiprocesadores... Sistemas Operativos estándar (UNIX, MS-DOS,

Windows...). Lenguajes lógicos, funcionales...


Quinta Generación (1983-?) Procesamiento en paralelo

mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

Repliee Q1

Áreas de Aplicación Gestión de datos administrativos Cc. físicas y matemáticas: cálculo numérico,

estadística, modelos (climáticos...) Cc. de la vida y médicas: genética, análisis de

experimentos farmacológicos, diagnóstico... Cc. sociales: encuestas, enseñanza asistida por

computador, juegos Arte: composición musical y de vídeo... Ingeniería: CAD/CAM, informática industrial

Ramas de InvestigaciónInteligencia Artificial: intenta imitar el

comportamiento inteligente: deducción, reconocimiento de voz e imágenes, sistemas expertos...

Informática Gráfica: imágenes 2D y 3D, animaciones (enseñanza, juegos...), retoque fotográfico, sistemas de información geográfica...

¿Qué es un computador?

Conceptos

Es un dispositivo capaz de realizar cálculos y tomar decisiones lógicas a velocidades hasta miles de millones de veces mías rápidas que las alcanzables por los seres humanos. Está compuesto por: Hardware y Software

Esta máquina apoya diferentes actividades del hombre, actualmente mucho más a la toma de decisiones, alguna actividades son:

Aeropuertos: Control de tráficosSueldos: Cálculos y emisión de chequesCajeros automáticosPublicidad y Diseñoentre otras.

¿ Qué es la Informática:?

Conceptos

La informática es la ciencia encargada de estudiar los computadores y métodos para el procesamiento de los datos.

Se sustenta en tres conceptos básicos:

elemento físico: Hardwareelemento lógico: Softwareelemento humano: usuarios

¿Cómo se maneja la información ?

Conceptos

El término INFORMÁTICA proviene de INFORmación autoMÁTICA y surge de la gran cantidad de datos que se tienen que gestionar hoy en día para cualquier proceso, desde los más habituales hasta los más complejos.

computador informacióndatos

Necesitamos realizar un tratamiento automático y racional de la información. Esto quiere decir:

tratamiento: ordenar, clasificar, seleccionar, comparar, almacenar.

automático: trabajo realizado por una máquina, ordenador.racional: tratamiento según instrucciones razonadas

¿ El proceso de la información tiene tres etapas:?

Conceptos

Proceso SalidaEntrada

- Recolección de datos- Depuración de los datos- Almacenamiento

- Aritmético- Lógico

- Recolección de resultados- Distribución de resultados

¿ Que es un programa computacional?

Conceptos

Un programa computacional es un conjunto de órdenes que el computador reconoce y las ejecuta con la finalidad de efectuar un determinado proceso.

¿ Que es un aplicación computacional?Una aplicación es un conjunto de uno o más programas que realizan un proceso más integral.

¿ Cómo se almacenan números y palabras dentro del computador?

Conceptos

Datos LógicosDatos Físicos

Los datos que a diario manejamos en las diversas actividades se denominan: datos lógicos.

Éstos los podemos agrupar en:

Datos literalesDatos numéricos

DATOS LÓGICOS

Datos Lógicos

Datos Lógicos: Literales

Datos literales.

– Caracteres numéricos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9– Caracteres alfabéticos:

– Letras del alfabeto minúsculas.– Letras del alfabeto mayúsculas.

– Caracteres especiales: Matemáticos, puntuación...

+-*<>={}()% ,.;:¡!?¿” ‘ ^ #$@\ | _ – Caracteres de control: Representan una acción

Nulo, Control de carro, avance de pág, línea, ESC, etc.

Datos Lógicos: Numéricos

Datos numéricos: Un número tiene asociado dos conceptos:

– Valor: Unidad de medida– Símbolo: Signo para escribirlo

(literal)

– Ejemplo:

» Cinco unidades: 5, V

Datos Numéricos: Ejemplos Números fraccionarios: 1/3=0.33333....

– Su representación nunca será exacta– Mientras más dígitos se utilice mayor será

su precisión.

Números no-fraccionarios: 2, 7567, -45– Siempre podrán representarse

exactamente, a menos que exceda su magnitud (máximo o mínimo permitido).

DATOS FÍSICOS Representación interna de los datos lógicos,

en la forma más afín a la arquitectura del computador.

El computador dispone sólo de los símbolos 0 y 1, puesto que los dispositivos digitales están capacitados para reconocer dos estados: on - off.

DATOS FÍSICOS Por tal motivo se sugiere utilizar un

sistema de representación que requiera el uso de los símbolos: 1 y 0.

Sistema BinarioSistema de representación

DATOS FÍSICOS La unidad mínima de información se denomina bit (binary unit o unidad binaria en español) y se puede asociar con un circuito con dos posiciones: apagado y encendido, o bien, 0 y 1.

Los bits se agrupan en bytes, que son grupos de 8 bits, y las unidades más usadas son:

- 1 Kilobyte (Kb) = 1024 bytes- 1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb-1 Gigabyte (Gb) = 1024 Mb - 1 Terabyte (Tb) = 1024 Gb

DATOS FÍSICOS

La unidad mínima de información se denomina bit (binary unit o unidad binaria en español) y se puede asociar con un circuito con dos posiciones: apagado y encendido, o bien, 0 y 1.

Componentes físicos y lógicos del computador

Entrada

Salida

COMPUTADOR

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

UNIDAD DE CONTROL

UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA

MEMORIA PRINCIPAL

MEMORIA MASIVA

Instrucciones Datos

Datos e Instrucciones

Arquitectura deVon Newmann


Entrada Periféricos de entrada. Reciben los datos para la computadora, obtienen información y la coloca a disposición de las demás unidades para que sea procesada. (teclado, del ratón, unidades de disco, los escáneres, los lápices ópticos, las pantallas táctiles, cámaras, etc.)

Salida

La computadora muestra sus respuestas a través de estas unidades. Respuestas que son el resultado del procesamiento que realiza la computadora con los datos que hemos introducido. Por ejemplo mediante un dispositivo de entrada como el teclado, podemos escribir palabras que vemos en la pantalla. Otros dispositivos de salida son también la impresora, los altavoces, entre otros.


MEMORIA PRINCIPALMemoria principal. Almacena los datos y los programas de la sesión de trabajo activa. Está compuesta por dos tipos de memoria:

Memoria RAM (Random Access Memory): permite leer y escribir información en ella. En general su contenido se pierde al desconectar la máquina de la corriente eléctrica. También es el almacén primario de la computadora por lo que es relativamente de baja capacidad.

Memoria ROM (Read Only Memory): esta memoria es la más importante de la computadora, porque guarda la información necesaria para que la computadora pueda arrancar y funcionar.


UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA (ALU)

Esta es la parte de la computadora en donde se realizan los cálculos como sumas o restas. También contiene los mecanismos de decisión que permiten a la computadora, por ejemplo, comparar dos elementos de la unidad de memoria para determinar si son iguales o no.

UNIDAD

DE

CONTROL

Interpreta y ejecuta las instrucciones almacenadas en la memoria principal y genera las señales de control necesarias para ejecutarlas.


UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

UNIDAD DE CONTROL

UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA

(CPU): Es el cerebro de la computadora, pues es el coordinador de la maquina y se encarga de supervisar el funcionamiento de las otras secciones.

La CPU le dice a la unidad de entrada cuando debe leerse información para introducirla en la unidad de memoria, le dice a la ALU cuando la información de la unidad de memoria debe utilizarse en los cálculos y le dice la unidad de salida cuando debe enviar la información que esta en la unidad de memoria a ciertos dispositivos de salida.

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