evolución de algoritmos y programación

7/24/2019 Evolucin de Algoritmos y Programacin

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Evolucin de Algoritmos y Programacin

Qu es un algoritmo?

Por algoritmo, se entiende a un conjunto finito de instrucciones que se deben

seguir para resolver un problema. No obstante, desde el punto de vista de la

programacin de ordenadores, la definicin del algoritmo como la especificacin

de una serie de pasos, es incompleta. Debe observarse que los ordenadores son

equipos que tienen limitaciones fsicas en cuanto a capacidad de almacenamiento

! procesamiento. Por consiguiente debemos refinar un poco m"s nuestra

definicin de algoritmo para #acerla aplicable de manera efectiva en el "mbito de

la inform"tica.

$l algoritmo es un conjunto de pasos, instrucciones o acciones que se deben

seguir para resolver un problema. $%isten una gran cantidad de algoritmos, #a!

que escoger el m"s efectivo. &a! dos tipos de algoritmos que son

los cualitativos ! cuantitativos, cualitativos son todos aquellos pasos o

instrucciones descritos por medio de palabras que sirven para llegar a la obtencin

de una respuesta o solucin de un problema, ! cuantitativos son todos aquellos

pasos o instrucciones que involucran c"lculos numricos para llegar a un resultado

satisfactorio.

Caractersticas:

'iene que ser preciso.

'iene que estar bien definido.

'iene que ser finito.

(a programacin es adaptar el algoritmo al ordenador.

$l algoritmo es independiente seg)n donde lo implemente.
https://es.wikipedia.org/wiki/es:algoritmohttps://es.wikipedia.org/wiki/es:algoritmo


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Definicin* +n algoritmo se entiende como una sucesin finita de pasos que debe

cumplir las siguientes especificaciones*

ada paso del algoritmo debe estar bien definido* $sto significa que la definicinde un paso debe ser suficientemente clara, para que una persona pueda

entenderla ! reali-arla. i bien no se puede dar un criterio determinado para

decidir si un paso est" bien definido, debemos apelar al sentido com)n para

decidir que un paso est" especificado sin ambig/edades.

+n algoritmo debe tener un principio ! un fin* +n programa es un algoritmo escrito

con un objetivo* conseguir un resultado. No tiene sentido crear un programa que

espere 0 segundos 1infinitos segundos2 ! luego escriba en pantalla 3&ola 4undo53,

del mismo modo que un algoritmo debe tener un principio bien definido 1tampoco

tiene sentido el algoritmo 3#a- nada, ! luego escribe &ola 4undo532

Modelos computacionales

+n modelo computacional es un modelo matem"tico en las ciencias de la

computacin que requiere e%tensos recursos computacionales para estudiar el

comportamiento de un sistema complejo por medio de la simulacin por

computadora. $l sistema bajo estudio es a menudo un sistema complejo no lineal

para el cual las soluciones analticas simples e intuitivas no est"n f"cilmente

disponibles. $n lugar de derivar una solucin analtica matem"tica para el

problema, la e%perimentacin es #ec#a con el modelo cambiando los par"metros

del sistema en la computadora, ! se estudian las diferencias en el resultado de los

e%perimentos. (as teoras de la operacin del modelo se pueden derivar6deducir

de estos e%perimentos de computacionales.

$jemplos de modelos de computacionales comunes son modelos de el pronstico

del tiempo, modelos del $art# imulator, modelos de simulador de vuelo, modelos

de plegamiento molecular de protenas, ! modelos de red neuronal.


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e considera a los algoritmos al conjunto de pasos ordenados, que permiten

resolver un problema bajo una secuencia lgica, es decir, que tenga inicio ! fin

1sentido concreto2.

Programas* 7lgoritmos para ser ejecutados por un ordenador

+n ordenador o computadora est", desde que se enciende #asta que se apaga

totalmente, ejecutando un algoritmo. Por lo general, estos algoritmos, escritos para

que los entienda una m"quina, terminan siendo vagos ! confusos para la ma!ora

de quienes no #an estudiado programacin. +na m"quina no puede entender

3escribe &ola 4undo53 porque no sabe lo que es 3escribe3 ni lo que es una letra o

un espacio, ni lo que es una pantalla. $n cambio, puede entender 3mov ea%,

8%9:afb:;3 1escribir en el registro ea% el n)mero 8%9:afb:;2, aunque nosotros no.

+n ordenador es solo un circuito electrnico, no funciona a base de magia ni nada

por el estilo.

Debido a lo difcil que es escribir en lenguaje m"quina, e incluso en ensamblador,

se crearon diferentes lenguajes de programacin, m"s o menos parecidos al

ingls actual ! a cmo se redacta un algoritmo. $stos lenguajes proveen de cosas

tan complejas para una m"quina como los bucles for. (os compiladores se

encargan de traducir esos fic#eros al lenguaje ensamblador que corresponda, el

ensamblador de traducirlos a lenguaje m"quina ! el enla-ador de juntar todo ese

cdigo m"quina en un solo arc#ivo, el programa. < el microprocesador, se encarga

de ir encendiendo o apagando transistores seg)n lo que le diga el cdigo

m"quina. $s f"cil entender el lenguaje de alto nivel en comparacin al lenguaje

maquina pero de la evolucin surgieron.

LENGUAJE E P!"G!AMAC#$N

%&u' es el lengua(e de programacin)

+n lenguaje de programacin es un lenguaje dise=ado para describir el conjunto

de acciones consecutivas que un equipo debe ejecutar. Por lo tanto, un lenguaje
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de programacin es un modo pr"ctico para que los seres #umanos puedan dar

instrucciones a un equipo.

Por otro lado, el trmino 3lenguaje natural3 define un medio de comunicacin

compartido por un grupo de personas 1por ejemplo* ingls o francs2.

(os lenguajes que los equipos usan para comunicarse entre ellos no tienen nada

que ver con los lenguajes de programacin> se los conoce como protocolos de

comunicacin. e trata de dos conceptos totalmente diferentes. +n lenguaje de

programacin es mu! estricto*

7 cada instruccin le corresponde una accin de procesador.

$l lenguaje utili-ado por el procesadorse denomina lenguaje m"quina.

$l lenguaje de programacin tiene varias ventajas*

$s muc#o m"s f"cil de comprender que un lenguaje m"quina*

Permite ma!or portabilidad, es decir que puede adaptarse f"cilmente para

ejecutarse en diferentes tipos de equipos.

*ipos de Lengua(e de Programacin

$l ordenador slo entiende un lenguaje conocido como cdigo binario o cdigo

m"quina, consistente en ceros ! unos. $s decir, slo utili-a 8 ! ; para codificar

cualquier accin.

(os lenguajes m"s pr%imos a la arquitectura #ard@are se denominan lenguajes

de bajo nivel ! los que se encuentran m"s cercanos a los programadores !

usuarios se denominan lenguajes de alto nivel.

Lengua(es de +a(o nivel
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on lenguajes totalmente dependientes de la m"quina, es decir que el programa

que se reali-a con este tipo de lenguajes no se puede migrar o utili-ar en otras

m"quinas.

7l estar pr"cticamente dise=ados a medida del #ard@are, aprovec#an al m"%imolas caractersticas del mismo.

entro de este grupo se encuentran:

$l lenguaje maquina* este lenguaje ordena a la m"quina las operaciones

fundamentales para su funcionamiento. onsiste en la combinacin de 8As ! ;As

para formar las ordenes entendibles por el #ard@are de la m"quina. $ste lenguaje

es muc#o m"s r"pido que los lenguajes de alto nivel. (a desventaja es que son

bastantes difciles de manejar ! usar, adem"s de tener cdigos fuente enormes

donde encontrar un fallo es casi imposible.

$l lenguaje ensamblador es un derivado del lenguaje m"quina ! est"

formado por abreviaturas de letras ! n)meros llamadas mnemotcnicos. on la

aparicin de este lenguaje se crearon los programas traductores para poder pasar

los programas escritos en lenguaje ensamblador a lenguaje m"quina. omo

ventaja con respecto al cdigo m"quina es que los cdigos fuentes eran m"s

cortos ! los programas creados ocupaban menos memoria. (as desventajas de

este lenguaje siguen siendo pr"cticamente las mismas que las del lenguaje

ensamblador, a=adiendo la dificultad de tener que aprender un nuevo lenguaje

difcil de probar ! mantener.

Lengua(es de alto nivel

on aquellos que se encuentran m"s cercanos al lenguaje natural que al lenguaje

m"quina.

$st"n dirigidos a solucionar problemas mediante el uso de $DDAs.

Nota* $DDAs son las abreviaturas de $structuras Din"micas de Datos, algo mu!

utili-ado en todos los lenguajes de programacin. on estructuras que pueden


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cambiar de tama=o durante la ejecucin del programa. Nos permiten crear

estructuras de datos que se adapten a las necesidades reales de un programa.

e tratan de lenguajes independientes de la arquitectura del ordenador. Por lo

que, en principio, un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, lo puedesmigrar de una m"quina a otra sin ning)n tipo de problema.

$stos lenguajes permiten al programador olvidarse por completo del

funcionamiento interno de la maquina6s para la que est"n dise=ando el programa.

'an solo necesitan un traductor que entiendan el cdigo fuente como las

caractersticas de la m"quina.

uelen usar tipos de datos para la programacin ! #a! lenguajes de propsito

general 1cualquier tipo de aplicacin2 ! de propsito especfico 1como BC'7N

para trabajos cientficos2.

Lengua(es de Medio nivel

e trata de un trmino no aceptado por todos, pero que seguramente #abr"s odo.

$stos lenguajes se encuentran en un punto medio entre los dos anteriores. Dentro

de estos lenguajes podra situarse !a que puede acceder a los registros del

sistema, trabajar con direcciones de memoria, todas ellas caractersticas de

lenguajes de bajo nivel ! a la ve- reali-ar operaciones de alto nivel.

Generaciones

(a evolucin de los lenguajes de programacin se puede dividir en E etapas o

generaciones.

Primera generacin* lenguaje m"quina.

egunda generacin* se crearon los primeros lenguajes ensambladores.

'ercera generacin* se crean los primeros lenguajes de alto nivel. $j. ,

Pascal, obolF


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uarta generacin. on los lenguajes capaces de generar cdigo por si

solos, son los llamados 7D, con lo cuales se pueden reali-ar aplicaciones sin ser

un e%perto en el lenguaje. 7qu tambin se encuentran los lenguajes orientados a

objetos, #aciendo posible la reutili-acin d partes del cdigo para otros programas.

$j. Gisual, Natural 7dabesF

Quinta generacin* aqu se encuentran los lenguajes orientados a la

inteligencia artificial. $stos lenguajes todava est"n poco desarrollados. $j. (HP

Principales lengua(es de nivel alto

GI.N$'

7da

7(JC(

I7H

K

CIC(

Bortran

Lava

(isp

4odulaM9

Pascal

Perl

P&P

P(6;

P(6Q(


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P!t#on

ub!

4atlab

Principales lengua(es de nivel medio

,istoria del Lengua(e C

$l lenguaje de programacin fue creado por Dennis itc#ie entre ;OO ! ;O:

cuando trabajaba en Iell (aboratories de 7'R' junto con Sen '#ompson en el

dise=o del sistema operativo +NHT. fue creado para poder escribir dic#o sistema

operativo en un lenguaje de alto nivel, independiente del #ard@are donde se

ejecutara.

ontar con un lenguaje de alto nivel permiti el avance de los sistemas operativos,

!a que el mismo cdigo poda ser utili-ado en las distintas plataformas,

propiciando la reutili-acin de cdigo ! reduciendo los tiempos de desarrollo. 7s

es que los sistemas operativos basados en +NHT, el sistema ID, el sistema

JN+6(inu% ! muc#os otros fueron desarrollados en .

7dem"s, con el paso del tiempo se #an desarrollado cientos de bibliotecas que

permiten a los programadores de utili-ar el cdigo desarrollado por otros para la

reali-acin de tareas comunes. $sto, a su ve-, #a propiciado el desarrollo de

aplicaciones en lenguaje .

7ctualmente es imposible contar la cantidad de aplicaciones ! #erramientas

desarrolladas en .
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Evolucin

7 mediados de los a=os 8s, 4artin ic#ards dise= el lenguaje IP( con la

finalidad de usarlo para escribir soft@are de sistemas operativos ! compiladores.

$n ;OO, Sen '#ompson escribi el (enguaje I, en Iell (aboratories, con el

objetivo de recodificar +NHT 1escrito #asta ese momento en lenguaje

ensamblador2 usando un lenguaje de alto nivel m"s portable ! fle%ible.

Durante los siguientes a=os, Dennis itc#ie modific el lenguaje I, llegando a

crear el lenguaje ! reescribiendo el sistema +NHT en dic#o lenguaje> a=adi

caractersticas nuevas, como son el dise=o de tipos ! las estructuras de datos.

$n ;OU, Dennis itc#ie ! Irian Sernig#an publicaron la primera edicin del libro

$l lenguaje de programacin . $ste libro fue durante a=os la especificacin

informal del lenguaje. $l lenguaje descrito en la primera edicin de este libro, fue

conocido como 3el de Sernig#an ! itc#ie3 o simplemente 3SR 3. $n este libro

se introdujeron nuevas caractersticas al lenguaje* los tipo de datos struct, long int

! unsigned int> los operadores V ! VM fueron sustituidos por V ! MV.

7 mediados de los a=os U8, Ijarne troustrup 1tambin de los laboratorios Iell2,

crea el lenguaje , un lenguaje basado en , con numerosas caractersticas

adicionales, siendo la principal que est" orientado a objetos. i bien se #an creado

muc#os lenguajes basados en , es el que #a permanecido m"s asociado a

.

$n los a=os siguientes a la publicacin del de Sernig#an ! itc#ie, se a=adieron

al lenguaje muc#as caractersticas no oficiales, que estaban presentes en algunos

compiladores ! no en otros. Bue por ello que en ;OUO 7NH 17merican National

tandards Hnstitute2 public el primer est"ndar oficial de , que es conocido como

7NH .

$n este est"ndar se tomaron muc#as de las funcionalidades no oficiales ! se

agregaron funcionalidades nuevas como los prototipos de funcin, ! un


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preprocesador mejorado. 'ambin se cambi la sinta%is de la declaracin de

par"metros de funciones, para que inclu!eran el tipo junto con el nombre.

7l a=o siguiente, en ;OO8 se public la estandari-acin HC del lenguaje. $ste

est"ndar es b"sicamente el est"ndar 7NH, con unas pocas modificaciones deformato. 7 este est"ndar se lo conoce, entonces, como UO, o O8, ! se trata del

mismo lenguaje.

Ias"ndose en el est"ndar 7NH que estaba en preparacin, en ;OUU Sernig#an !

itc#ie publicaron la segunda edicin de su libro, que es a)n #o! utili-ada como

una de las referencias principales del lenguaje.

Durante los siguientes a=os, el lenguaje permaneci sin demasiados cambios.

in embargo, como #aba sucedido antes, los distintos compiladores fueron

incorporando caractersticas adicionales, que otros compiladores no tenan, siendo

la principal influencia.

Bue por ello que a finales de los noventa se decidi revisar el est"ndar de , lo

que llev a la publicacin del est"ndar OO. $ste est"ndar inclu!e varias nuevas

caractersticas como son* las funciones inline> la posibilidad de declarar variables

en cualquier parte del cdigo> los comentarios de una sola lnea utili-ando 66> los

tipos de datos long long int, bool ! comple%, entre otras.

7)n #o! el proceso de evolucin del lenguaje sigue avan-ando, ! desde 988 se

est" trabajando en el armado de un nuevo est"ndar.

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