fundamentos de la computación
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Fundamentos de la ComputaciónUso formal de los procesadores de texto
Gutierrez, Federico Gabriel
- 2015 - Instituto Superior de Formación Docente N° 41
CONTENIDO FUNDAMENTOS DE LA COMPUTACIÓN............................................................................2
ANTECEDENTES Y RAZÓN DE SER..........................................................................................2
DEFINICIÓN DE COMPUTADORA...............................................................................................3
GENERACIONES DE COMPUTADORAS......................................................................................5
PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1946 - 1959)..............................5
SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1959 - 1964)............................7
TERCERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1964 - 1971).............................9
CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1971 - 1988)..............................12
QUINTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS........................................................13
UTILIZACIÓN DE LAS COMPUTADORAS EN LOS DISTINTOS SECTORES..................................14
SECTOR ADMINISTRATIVO – COMERCIAL.............................................................15
SECTOR INDUSTRIAL...................................................................................................15
SECTOR CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO..................................................................16
SECTOR DOMÉSTICO..................................................................................................16
SECTOR MÉDICO..........................................................................................................16
SECTOR DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES.............................................17
SECTOR EDUCATIVO...................................................................................................17
SECTOR MILITAR..........................................................................................................18
APLICACIONES NOVEDOSAS...................................................................................................19
MULTIMEDIA...................................................................................................................19
REALIDAD VIRTUAL......................................................................................................19
DOMÓTICA......................................................................................................................19
COMPONENTES DE NUEVA TECNOLOGÍA.............................................................20
COMPUTADORAS DIGITALES, ANALÓGICAS E HIBRIDAS.......................................................20
LAS COMPUTADORAS DIGITALES............................................................................20
LAS COMPUTADORAS ANALÓGICAS.......................................................................21
LAS COMPUTADORAS HÍBRIDAS..............................................................................22
CONCEPTOS DE HARDWARE Y SOFTWARE..........................................................................24
EL HARDWARE...............................................................................................................24
EL SOFTWARE...............................................................................................................27
BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................30
ANEXO FOTOGRÁFICO........................................................................................................31
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FUNDAMENTOS DE LA COMPUTACIÓN
ANTECEDENTES Y RAZÓN DE SER
El hombre se ha esforzado por buscar mecanismos que le faciliten las
actividades de su trabajo cotidiano, con el paso del tiempo y en su afán por
hacer más actividades en menor tiempo y con mayor control ha desarrollado
una serie de técnicas y mecanismos de cálculo, por ejemplo para facilitar el
manejo de los números que son tan antiguos como la humanidad misma,
desarrollando conceptos que permitieron al hombre controlar sus pertenencias
para facilitar el proceso de conteo, los primeros medios habrían sido piedras y
los dedos de manos y pies, por lo que se vio forzado buscar otras formas de
cálculo que le permitieran realizar tareas más complejas.
Los desarrollos teóricos e instrumentos para realizar el cálculo se fueron
haciendo cada vez más sofisticados, teniendo medios que poco a poco
aumentaban en cuanto a complejidad, su funcionamiento consideraba mejoras
tanto en tiempos como en la cantidad de operaciones que se podían realizar.
El ábaco, quizás fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió.
Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad
ha soportado la prueba del tiempo, usado por el imperio inca entre los siglos
XII y XVI D. C.
El filósofo y matemático francés Blas Pascal (1623-1662) inventó y
construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba
como maquinaria a base de engranes y ruedas, resultando un desconsolador
fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor
humana para los cálculos aritméticos.
En el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage
elaboró los principios de la computadora digital moderna. La tecnología de
aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos;
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pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las
características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de
entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar
los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora
para hacer permanente el registro.
Las tarjetas perforadas, utilizada por Joseph Jaquar en el siglo XVII
(Revolución Industrial) para elaborar patrones de tejido pudiendo cambiar el
estilo del tejido al intercambiar la tarjeta.
Durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de
científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de
Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador o computadora digital
totalmente electrónica: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que
incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por
el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio
cifrados de los alemanes.
A finales de la década de 1960 aparecieron los circuitos integrados (CI),
que posibilitaron la fabricación de varios transistores en un único sustrato de
silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado
permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de
error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década
de 1970.
DEFINICIÓN DE COMPUTADORA
Para tener un claro entendimiento de lo que es una computadora, se
describen algunas definiciones de varios autores y la propia, que vistas desde
un punto de vista particular pudieran ser repetitivas, sin embargo de lo que se
trata es que quede claro el concepto de lo que es una computadora.
La computadora es, un dispositivo electrónico capaz de interpretar y
ejecutar instrucciones o comandos programados para realizar operaciones de
entrada, cálculos aritméticos y lógicos, y salida.
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Es decir, es un sistema electrónico que realiza operaciones aritméticas y
de lógicas a altas velocidades de acuerdo a las instrucciones internas con que
fue programada, que son ejecutadas sin intervención humana. Tiene la
capacidad de aceptar y almacenar datos de entrada, procesarlos y producir
información de salida automáticamente.
Dentro de sus funciones principales está el procesamiento de datos que
son leídos o introducidos a la computadora mediante dispositivos periféricos de
entrada, para su posterior procesamiento y emisión de información mediante
dispositivos de salida, como producto intermedio en el procesamiento puede
almacenar y extraer información de dispositivos de almacenamiento masivo.
También se le define como un dispositivo electrónico cuyos
componentes básicos son el procesador, la memoria y los dispositivos de
entrada/salida (E/S) . La característica principal de la computadora, respecto a
otros dispositivos similares, es que puede realizar tareas diversas, utilizando
distintos programas que se almacenan en la memoria para que los ejecute
el procesador.
Es una máquina capaz de procesar o tratar automáticamente a
gran velocidad cálculos y complicados procesos que requieren una toma rápida
de decisiones, mediante la aplicación sistemática de los criterios
preestablecidos, siguiendo las instrucciones de un programa, la información
que se le suministra, es procesada para así obtener un resultado deseado.
Dispositivo electrónico encargado de realizar operaciones de diversos
tipos tanto aritméticas como lógicas de gran complejidad en tiempos
considerablemente reducidos.
Los sistemas de cómputo tienen diversos componentes de hardware
comúnmente llamados dispositivos de entrada, salida, entrada - salida y de
almacenamiento primario o secundario.
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
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Dispositivos de entrada / salida
Unidad central de procesamiento
Que es la computadora en sí, es decir un sistema de
computación.
Memoria primaria
Dispositivos de almacenamiento masivo o memoria secundaria.
Cabe hacer notar que al referirnos a una computadora se deberá entender
como tal, no importando sus dimensiones, ni sus capacidades.
GENERACIONES DE COMPUTADORAS
Antes de hablar o hacer referencia a las generaciones de computadoras,
podemos darnos cuenta que existen algunas diferencias en cuanto a fechas,
inventores y lugares, sin embargo el uso de la tecnología existente en cada
generación es lo que prácticamente cambia el sentido de una generación con
otra.
PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1946 - 1959)
La primera generación de computadoras se caracterizó por el rasgo más
prominente de la ENIAC; los tubos al vacío. Durante 1950 se construyeron
varias computadoras notables, cada una contribuía con avances significativos,
como aritmética binaria, acceso aleatorio y el concepto de programas
almacenados.
Esta generación se identifica por el hecho que la tecnología electrónica
estaba basada en “Tubos de vacío”, más conocidos como bulbos
electrónicos. Los sistemas de bulbos podían multiplicar dos números de diez
dígitos en un cuarentavo de segundo.
El inicio de esta generación lo marca la primera UNIVAC (Universal
Automatic Computer), fue la primera computadora construida para aplicaciones
comerciales, más que para uso miliar, científico o de ingeniería.
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Las características generales de estas máquinas o computadoras, contenían:
Una memoria principal de tambor magnético, consistente de pequeños
anillos (del tamaño de una cabeza de un alfiler), engarzada como
cuentas en las intersecciones de una malla de alambres delgados.
El almacén primario se basaba en tarjetas perforadas, pero en 1957 se
introduce la cinta magnética como método más rápido y compacto de
almacenamiento.
Por la gran cantidad de calor que generaban, necesitaban de costosas
instalaciones de aire acondicionado.
Los tiempos de operación (ejecución de instrucciones) eran del rango de
milésimas de segundo.
El lenguaje utilizado para programarlas era el Lenguaje Máquina,
basado únicamente en número binarios (los lenguajes actuales se
asemejan mucho al lenguaje natural), lo que hacía difícil y tardado el
proceso de programar la computadora.
Usaban tubos al vacío para procesar información.
Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.
Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e
instrucciones internas.
Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de
electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente
lentas.
Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los
datos.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Válvula electrónica o tubos al vacío.
Se construye la computadora ENIAC de grandes dimensiones (30
toneladas)
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Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 v. y la
posibilidad de sobrecalentamiento era grande.
Almacenamiento de la información en tambor magnético interior, recogía
y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban
mediante tarjetas.
Lenguaje de máquina. La programación se codifica en un lenguaje muy
rudimentario denominado (lenguaje de máquina). Consistía en la
yuxtaposición de largo bits o cadenas de cero y unos.
Fabricación industrial. La iniciativa se aventuró a entrar en este campo e
inició la fabricación de computadoras en serie.
Aplicaciones comerciales. La gran novedad fue el uso de la
computadora en actividades comerciales
SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1959 - 1964)
El invento del transistor señaló el comienzo de la segunda generación de
computadoras. El transistor representó la construcción de computadoras más
poderosas, más confiables y menos costosas que ocuparían menos espacio y
producirían menos calor que las computadoras que operaban basándose en
tubos al vació.
Esta generación nace con el uso del transistor, que sustituyendo a los
bulbos electrónicos. El invento del transistor, en 1948, les valió el Premio Nóbel
a los estadounidenses Walter H. Brattain, John Bardeen y William B. Shockley.
Con esto se da un paso decisivo, no sólo en la computación, sino en toda la
electrónica.
El transistor es un pequeño dispositivo que transfiere señales eléctricas
a través de una resistencia, entre las ventajas de los transistores sobre los
bulbos se encuentran: su menor tamaño, no necesitan tiempo de
calentamiento, consumen menos energía y son más rápidos y confiables.
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En cuanto a programación, se pasa de lenguajes máquina a lenguajes
ensambladores, también llamados lenguajes simbólicos, estos usan
abreviaciones para las instrucciones, como ADD (sumar), en lugar de números.
Con esto la programación se hizo menos complicada, después de los
lenguajes ensambladores se empezaron a desarrollar los lenguajes de alto
nivel, como FORTRAN (1954) y COBOL (1959), que se acercan más a la
lengua inglesa que el ensamblador.
Esto permitió a los programadores otorgar más atención a la resolución
de problemas que a la codificación de programas, iniciándose así el desarrollo
de los llamados sistemas de cómputo.
El avance en el software de esta generación provocó reducciones en los
costos de operación de las computadoras que, en este periodo, se usaban
principalmente en empresas, universidades y organismos de gobierno.
A partir de 1950 las computadoras se hacen ampliamente conocidas;
algunos pioneros de este campo habían pensado que las computadoras habían
sido diseñadas para el uso de los matemáticos, pero ahora se hacía evidente
su potencial de uso en actividades comerciales.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y
se expone en los llamados circuitos transistorizado(transistor)
Disminución del tamaño
Disminución del consumo y de la producción del calor
Su fiabilidad alcanza metas imaginables con los efímeros tubos al
vacío
Mayor rapidez a la velocidades de datos
Memoria interna de núcleos de ferrita
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Instrumentos de almacenamiento
Mejora de los dispositivos de entrada y salida
Introducción de elementos modulares
Lenguaje de programación más potente
Memoria principal mejorada constituida por núcleos magnéticos
Instalación de sistemas de teleproceso
Tiempo de operación del rango de microsegundos (realizan 100
000 instrucciones por segundo)
Aparece el primer paquete de discos magnéticos removibles como
medio de almacenaje (1962)
Compatibilidad Limitada: los programas escritos para una
computadora generalmente requerían modificaciones antes de que se pudieran
ejecutar en otra computadora
Orientación al procesamiento secuencial en cinta
Lenguajes simbólicos de programación de bajo nivel
TERCERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1964 - 1971)
Los circuitos integrados hicieron por la tercera generación lo que los
transistores por la segunda. La línea del sistema 360 y la tercera generación de
computadoras de Honeywell, NCR, CDC, UNIVAC, Burroughs, GE, y otros
fabricantes hicieron obsoletas todas las computadoras instaladas con
anterioridad.
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En esta época se desarrollan los circuitos integrados, un circuito
electrónico completo sobre una pastilla (chip) de silicio, que constaban
inicialmente de la agrupación de unos cuantos transistores.
Hechos de uno de los elementos más abundantes en la corteza
terrestre, el silicio, una sustancia no metálica que se encuentra en la arena
común de las playas y en prácticamente en todas las rocas y arcilla.
Cada pastilla, de menos de 1/8 de pulgada cuadrada, contiene miles o
millones de componentes electrónicos entre transistores, diodos y resistencias.
El silicio es un semiconductor (sustancia que conducirá la corriente eléctrica
cuando ha sido “contaminada” con impurezas químicas). Los chips de circuitos
integrados tienen la ventaja, respecto de los transistores, de ser más
confiables, compactos y de menor costo.
Las técnicas de producción masiva han hecho posible la manufactura de
circuitos integrados de bajo costo.
El siguiente desarrollo mayor se da con la Integración a gran escala (LSI
de Large Scale Integration), que hizo posible aglutinar miles de transistores y
dispositivos relacionados en un solo circuito integrado.
Se producen dos dispositivos que revolucionan la tecnología
computacional: el primero microprocesador, un circuito integrado que incluye
todas las unidades necesarias para funcionar como Unidad de Procesamiento
Central y que conllevan la aparición de las microcomputadoras o computadoras
personales, en 1968, y a la producción de terminales remotas “inteligentes”.
El otro dispositivo es la memoria de acceso aleatorio (RAM por sus
siglas en inglés). Hasta 1970 las computadoras mejoraron dramáticamente en
velocidad, confiabilidad y capacidad de almacenamiento.
La llegada de la cuarta generación sería más una evolución que una
revolución; al pasar del chip especializado para uso en la memoria y procesos
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lógicos del inicio de la tercera generación, al procesador de propósito general
en un chip o microprocesador.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Se sigue utilizando la memoria de núcleos magnéticos
Los tiempos de operación son del orden de nanosegundos (una mil
millonésima parte de segundo)
Aparece el disco magnético como medio de almacenamiento
Compatibilidad de información entre diferentes tipos de computadoras
Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos
en una placa de silicio o (chip)
Menor consumo
Apreciable reducción de espacio
Aumento de fiabilidad
Teleproceso
Multiprogramación
Renovación de periféricos
Instrumentación del sistema
Compatibilidad
Ampliación de las aplicaciones
La mini computadora
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CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1971 - 1988)
La época se refiere principalmente a las computadoras de 1980 y
continúa hasta la fecha.
Los elementos principales de las computadoras de esta generación son
los microprocesadores, que son dispositivos de estado sólido, de forma
autónoma efectúan las funciones de acceso, operación y mando del
computador.
También se hace posible la integración a gran escala muy grande (VLSI
Very Large Scale Integration), incrementando en forma vasta la densidad de los
circuitos del microprocesador, la memoria y los chips de apoyo (aquellos que
sirven de interface entre los microprocesadores y los dispositivos de
entrada/salida).
A principios de los 90 se producen nuevos paradigmas en el campo.
Las computadoras personales y las estaciones de trabajo ya eran
computadoras potentes; de alguna manera alcanzaron la capacidad de las mini
computadoras de diez años antes.
Pero lo más importante es que se empezaron a diseñar para usarse
como partes de redes de computadoras.
Surgieron los conceptos de “computación distribuida” , hacer uso del
poder de cómputo y almacenamiento en cualquier parte de la red- y
“computación cliente-servidor”, una combinación de computadoras pequeñas y
grandes, conectadas en conjunto, en donde cada una se usa para lo que es
mejor.
Otro proceso, llamado downsizing, se manifestó un diversas instancias,
donde las computadoras mayores (mainframes) con terminales dieron cabida a
un sistema de redes con microcomputadoras y estaciones de trabajo.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
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Se desarrolló el microprocesador
Se colocan más circuitos dentro de un "chip"
"LSI - Large Scale Integration circuit"
"VLSI - Very Large Scale Integration circuit"
Cada "chip" puede hacer diferentes tareas
Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad
de aritmética/lógica
El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips"
Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de
"chips" de silicio
Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales
o PC
Se desarrollan las supercomputadoras
QUINTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS
El termino quinta generación fue acuñado por los japoneses para
describir las potentes e “inteligentes” computadoras que deseaban producir a
mediados de los noventa.
La meta es organizar sistemas de computación que produzcan
inferencias y no solamente realicen cálculos.
En el proceso se han incorporado muchos campos de investigación en la
industria de la computación, como la inteligencia artificial (IA), los sistemas
expertos, sistemas evolutivos, robótica y el lenguaje natural.
Se distingue normalmente dos clases de entorno:
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Entorno de programación: Orientado a la construcción de
sistemas, están formados por un conjunto de herramientas que
asisten al programador en las distintas fases del ciclo de
construcción del programa (edición, verificación, ejecución,
corrección de errores.)
Entorno de utilización: orientado a facilitar la comunicación
del usuario con el sistema, este sistema está compuesto por
herramientas que facilitan la comunicación hombre – máquina,
sistemas de adquisición de datos, sistemas gráficos, entro otros.
UTILIZACIÓN DE LAS COMPUTADORAS EN LOS DISTINTOS SECTORES
La incorporación de computadoras en casas, escuelas, oficinas, plantas
de producción, en la medicinas y en prácticamente todas áreas cuya
actividades están asociadas con la actividad humana, han constituido una
revolución en los sistemas informáticos, ya que las computadoras ofrecen el
medio para realizar comunicaciones e intercambio de información instantáneos
entre diferentes áreas de actividad, optimizando recursos y equipos. Los
rápidos avances tecnológicos han mejorado los sistemas de generación y
acceso a la información.
El desarrollo tecnológico ha sido tan vertiginoso que las computadoras
saltaron de los laboratorios y centros especializados a nuestros hogares y
centros de trabajo. Podemos ver como las computadoras se han vuelto un
elemento más de nuestra vida diaria de igual forma las encontramos haciendo
procesos administrativos, que controlando vuelos espaciales o produciendo
resultados como por ejemplo ADN de las personas.
Algunos sectores en donde podemos encontrar aplicaciones de las
computadoras se describen a continuación, aclarando que son, sólo un ejemplo
del universo que existe:
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SECTOR ADMINISTRATIVO – COMERCIAL
El campo relacionado con la administración, el comercio, las finanzas y
la contabilidad es una de las áreas con mayor aplicación para las
computadoras debido a la gran cantidad de datos e información que requiere
para su operación.
Administración de nominas
Administración de inventarios
Administración de presupuesto
Control de compras, ventas
Administración del capital humano
Transferencia electrónica de fondos
Cajeros automáticos
SECTOR INDUSTRIAL
En actualidad los sistemas computarizados son indispensables en el
proceso productivo de las fábricas (en especial en los países altamente
industrializados), para ello se requiere de mecanismos muy complejos y que se
apoyan en equipos y sistemas de cómputo, por ejemplo:
El control de procesos
El control de la producción
El control del ambiente de trabajo (ajustes de maquinaria,
temperaturas, accesos)
El control de calidad de los productos
Sistemas control de Robótica (en plantas automotrices, fábrica de
ropa, puertos de embarque)
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SECTOR CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO
La computadora se ha vuelto una herramienta fundamental del quehacer
científico durante la segunda mitad del siglo XX muchos de los grandes
avances hubiesen sido imposibles sin el apoyo de sistemas de cómputo, algún
ejemplo los podemos tener en:
El Diseño (circuitos electrónicos, análisis clínicos, estudios de
bacterias)
En la Simulación de procesos (químicos biológicos, astronómicos,
climatológicos)
En manejo de sustancias peligrosas (materiales radioactivos,
químicos)
Control y cálculo numérico
SECTOR DOMÉSTICO
En la vida diaria nos encontramos con multitud de dispositivos computarizados algunos de ellos son:
Electrodomésticos: Hornos de microondas, máquinas de coser,
televisores, estéreos, lavadoras relojes, calculadoras y agendas
personales electrónicas.
Reproductoras de discos compactos (CD), y videodiscos (DVD)
SECTOR MÉDICO
En este rubro de la introducción de los sistemas computarizados no solo
es novedosa sino también muy poderosa, tenemos por ejemplo, importantes
beneficios en aspectos como los siguientes:
Análisis clínicos
Microscopia electrónica
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Diagnósticos
Prótesis electromecánicas
Sistemas de exploración (tomografía axial computarizada,
termografía, ultrasonografía, resonancia magnética nuclear)
SECTOR DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Las comunicaciones modernas y los sistemas de transporte han tenido
grandes cambios, gracias al uso de la tecnología computacional, aspectos
como:
Satélites, cohetes y sondas espaciales: Las computadoras están
presentes en su diseño, en el lanzamiento y colocación, en el
control de la órbita y en la transmisión y procesamiento de los
datos obtenidos.
Sistemas ferroviarios: Trenes de levitación magnética requieren
del control computarizado para regular la velocidad, paradas,
diseño de rutas, pilotaje automático.
Diseño de nuevos transportes: Los nuevos vehículos se producen
ahora tras una exhaustiva investigación sobre aéreo dinámica
consumo de energía simulaciones y muchas tareas apoyadas por
la computadora.
Diseño de carreteras: Antes de construir una carretera se
estudian mediante computadoras las características de los
terrenos los trazos óptimos y otras actividades.
SECTOR EDUCATIVO
Las computadoras incursionan en el terreno educativo como un apoyo a
los profesores y alumnos, algunas aplicaciones comunes son:
Educación a distancia
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Sistemas tutoriales
Programas de apoyo para la enseñanza de varias materias
Evaluación de conocimientos en línea
Educación virtual
Use de materiales multimedia
ENTRETENIMIENTO
En este campo se puede apreciar la presencia de la computación en
gran medida, algunos ejemplos son:
Efectos cinematográficos (especiales)
Video juegos
Edición de programas de TV
Síntesis musical
Auxiliar deportivo: sistemas de entretenimiento robots, para
recoger pelotas, robots seguidores de corredores, computo de puntuaciones,
verificación de salidas y llegadas correctas de los atletas
Simulación de vuelos, autos de carreras, juegos de destreza
SECTOR MILITAR
Algunos usos para aplicaciones militares de las computadoras son:
Telemetría
Control de proyectiles
Practicas militares
Espionaje
Soporte de estrategias de defensa
Cifrado y decodificación de mensajes
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APLICACIONES NOVEDOSAS
MULTIMEDIA
Una aplicación muy reciente es la multimedia esta palabra indica una
concepto sobre comunicación eficiente de ideas, mucho más que la simple
transmisión de datos.
Multimedia no es un objeto específico, sino que reúne las más diversas
tecnologías para trabajar de manera coordinada.
Las aplicaciones multimedia permiten al usuario dejar de ser un simple
espectador y pasar a formar parte activa de la presentación.
En su modalidad más sencilla la multimedia usa el equipo de cómputo para
integrar audio, video y texto para comunicar ideas. Pero las grandes
aplicaciones multimedia pueden ser impresionantes: computadoras sonido de
alta fidelidad, cine y video, fotografía, robots, rayo láser, holografía y todo lo
que el ingenio humano pueda aportar.
REALIDAD VIRTUAL
Aunque el termino realidad virtual puede parecer contradictorio la
tecnología moderna la utiliza para describir un ambiente físico inexistente pero
que se percibe como verdadero.
El objetivo es crear un “universo nuevo” inexistente en nuestro mundo
pero fabricado por un sistema de cómputo que reproduce las sensaciones
físicas necesarias para hacer creer al espectador que es real.
Los seres humanos captamos el medio con nuestros sentidos. Al aplicar
los estímulos adecuados a estos se puede obtener una impresión diferente de
la realidad como por ejemplo: los espejismos. Desafortunadamente el concepto
de realidad virtual solo viviéndolo puede comprenderse en su totalidad.
DOMÓTICA
La palabra demótica es un término elegante para hablar de casas
automatizadas, y con él se hace referencia a una tecnología donde todos los
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requerimientos de una vivienda son controlados automáticamente por un
sistema de cómputo. Pero la demótica no se limita a que el edificio actué en
forma automática, sino que también aproveche al máximo los recursos
naturales (agua luz aire) utilizando la moderna arquitectura bioclimática, esto
incluso llega a la creación de los edificios inteligentes.
COMPONENTES DE NUEVA TECNOLOGÍA
No obstante que la tecnología ha avanzado notablemente los
especialistas continúan investigando e integrando nuevas mejoras, desarrollan
nuevos elementos como es el caso de los biosensores, los biochips y los
componentes ópticos que muy probablemente formen parte de las próximas
generaciones de computadoras.
BIOSENSORES: Se forman uniendo elementos biológicos (células) que
reaccionan ante la presencia de la sustancia que se desea detectar y
elementos electrónicos que interpretan procesan y transmiten esas reacciones
hacia el sistema que las necesite.
BIOCHIPS: Son elementos que aprovechan las características de los
elementos biológicos células y neuronas para efectuar los trabajos que realizan
los componentes puramente electrónicos.
COMPONENTES ÓPTICOS: Son componentes que aprovechan las
características de la luz para desarrollar las tareas de los componentes
electrónicos. En la actualidad existen componentes híbridos parte ópticos y
parte electrónicos a esta tecnología se llama opto electrónica, la tendencia de
la tecnología es lograr componentes totalmente ópticos (tecnología llamada
fotónica).
COMPUTADORAS DIGITALES, ANALÓGICAS E HIBRIDAS
LAS COMPUTADORAS DIGITALES
Son computadoras que operan contando números y haciendo
comparaciones lógicas entre factores que tienen valores numéricos.
Características:
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Su funcionamiento está basado en el conteo de los valores que le
son introducidos.
Este tipo de computadora debe ser programada antes de ser
utilizada para algún fin específico.
Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas
pueden resolver virtualmente todo tipo de problemas.
Son precisas, proveen exactamente la respuesta correcta a algún
problema específico.
Estas computadoras tienen una gran memoria interna, donde
pueden ser introducidos millones de caracteres.
Estas computadoras son las más utilizadas.
En la actualidad el 95% de los computadores utilizados son
digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.
Una señal digital varía de forma discreta o discontinua a lo largo del
tiempo. Parece como si la señal digital fuera variando "a intervalos" entre un
valor máximo y un valor mínimo.
Por otra parte, una señal analógica es una señal que varía de forma
continua a lo largo del tiempo.
LAS COMPUTADORAS ANALÓGICAS
Trabajan en base a analogías. Requieren de un proceso físico, un
apuntador y una escala. Las computadoras analógicas no computan
directamente, sino que perciben constantemente valores, señales o magnitudes
físicas variadas.
Las Computadoras Analógicas son rápidas pero la naturaleza directa de los
circuitos que la componen las hace aún más rápidas.
Características:
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La programación en estas computadoras no es necesaria; las
relaciones de cálculo son construidas y forman parte de éstas.
Son máquinas de propósitos específicos.
Dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para
representar electrónicamente algunos conjuntos de daros del mundo real, por
lo que sus resultados son cercanos a la realidad.
Estos se utilizan generalmente para supervisar las condiciones del
mundo real, tales como Viento, Temperatura, Sonido, Movimiento, etc.
Generalmente se usan en problemas especiales en los que los datos de
entrada provienen de mediciones convertidas a dígitos y son procesados por
una computadora por ejemplo las Computadoras Híbridas controlan el radar de
la defensa de Estados Unidos y de los vuelos comerciales.
LAS COMPUTADORAS HÍBRIDAS
Es un sistema construido de una computadora Digital y una Análoga,
conectados a través de una interfaz que permite el intercambio de información
entre las dos computadoras y el desarrollo de su trabajo en conjunto.
La mayoría de las señales que representan una magnitud física
(temperatura, luminosidad, humedad, etc.) son señales analógicas.
Las señales analógicas pueden tomar todos los valores posibles de un
intervalo; y las digitales solo pueden tomar dos valores posibles.
Una computadora o cualquier sistema de control basado en un
microprocesador no pueden interpretar señales analógicas, ya que solo utiliza
señales digitales.
Es necesario traducir, o transformar en señales binarias, lo que se
denomina proceso de digitalización o conversión de señales analógicas a
digitales.
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En la gráfica inferior se observa una señal analógica, que para ser
interpretada en una computadora ha de modificarse mediante digitalización.
Un medio simple es el muestreado, cada cierto tiempo se lee el valor de
la señal analógica.
Si el valor de la señal en ese instante está por debajo de un determinado
umbral, la señal digital toma un valor mínimo cero (0).
Cuando la señal analógica se encuentra por encima del valor umbral, la
señal digital toma un valor máximo uno (1).
Digitalización por muestreado de una señal analógica.
El momento en que se realiza cada lectura por la computadora, por un
sistema de sincronización que emite una señal de reloj con un período
constante.
Estas conversiones analógico-digitales son habituales en adquisición de
datos por parte de una computadora y en la modulación digital para
transmisiones y comunicaciones por radio.
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CONCEPTOS DE HARDWARE Y SOFTWARE
EL HARDWARE
Daremos inicio a esta unidad revisando algunas definiciones de
diferentes autores:
Hardware: Hace referencia a los componentes electrónicos y
mecánicos (físicos) de una computadora.
Hardware es el substrato físico en el cual existe el software,
este abarca todas las piezas físicas de una computadora (disco duro, placa
base, memoria, tarjeta aceleradora o de vídeo, lectora de CD,
microprocesadores, entre otras).
Se denomina hardware al conjunto de elementos materiales que
componen una computadora. Es decir todo lo que podemos tocar de nuestro
equipo.
Se denomina hardware o soporte físico al conjunto de elementos
materiales que componen un ordenador.
Son los componentes físicos de una computadora tales como el
disco duro, CD-Rom, disquetera, etc. En dicho conjunto se incluyen los
dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, tarjetas,
armarios o cajas, periféricos de todo tipo y otros elementos físicos.
Hardware son todos aquellos componentes físicos de una
computadora, todo lo visible y tangible. El Hardware realiza las 4 actividades
fundamentales: entrada, procesamiento, salida y almacenamiento secundario.
El hardware se refiere a los componentes materiales de un
sistema informático. La función de estos componentes suele dividirse en tres
categorías principales: entrada, salida y almacenamiento.
Término que hace referencia a cada uno de los elementos físicos
de un sistema informático (pantalla, teclado, mouse, memoria, discos duros,
microprocesador, etc).
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Se denomina hardware o soporte físico al conjunto de elementos
materiales que componen un computador. Hardware también son los
componentes físicos de una computadora tales como el disco duro, dispositivo
de CD-Rom, disquetera.
El hardware se refiere a los componentes materiales con
los que cuenta un sistema de cómputo.
Las funciones de estos se pueden dividir en: entrada, salida y
almacenamiento y están conectados a través de un conjunto de cables o
circuitos llamado bus a la unidad central de proceso (CPU) del ordenador, el
microprocesador que controla la computadora y le proporciona capacidad de
cálculo. A continuación se exponen las funciones del hardware en forma
desarrollada:
Dispositivos de entrada
Dispositivos de proceso
Dispositivos de almacenamiento
Dispositivos de entrada salida
Dispositivos de salida
En breves palabras se puede decir que el hardware es, “El conjunto de elementos físicos que conforman e integran un equipo o sistema de cómputo”.
HARDWARE DE ENTRADA
El hardware de entrada está constituido de dispositivos externos
(componentes situados fuera de la CPU de la computadora) que proporcionan
información e instrucciones ejemplos de estos son: Un lápiz óptico, un mouse,
un joystick, un digitalizador óptico (emplea dispositivos fotosensibles para
convertir imágenes como una fotografía o un texto) en señales electrónicas que
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puedan ser manipuladas por la máquina), un micrófono, un módulo de
reconocimiento de voz, un módem, entre muchos otros.
HARDWARE DE SALIDA
A éste lo conforman dispositivos externos que transfieren información de
la CPU de la computadora al usuario informático. Como por ejemplo: La
pantalla (convierte la información generada por el ordenador en información
visual), impresoras (reciben textos e imágenes de la computadora y los
imprimen en papel), parlantes (emiten los sonidos provenientes de la maquina),
entre otros.
HARDWARE DE ALMACENAMIENTO
Este tipo de hardware sirve para almacenar permanentemente
información y programas que la computadora deba recuperar en algún
momento. Los dos tipos principales de dispositivos de almacenamiento son las
unidades de disco y la memoria. Existen varios tipos de discos: duros, flexibles,
magneto-ópticos y compactos. Las unidades de disco duro almacenan
información en partículas magnéticas integradas en un disco suelen ser una
parte permanente de la computadora, pueden almacenar grandes cantidades
de información y recuperarla muy rápidamente. Las unidades de disco flexible
también almacenan información en partículas magnéticas integradas en discos
intercambiables, que de hecho pueden ser flexibles o rígidos. Los discos
flexibles almacenan menos información que un disco duro, y la recuperación de
la misma es muchísimo más lenta. Las unidades de disco magneto-óptico
almacenan la información en discos intercambiables sensibles a la luz láser y a
los campos magnéticos. Pueden almacenar tanta información como un disco
duro, pero la velocidad de recuperación de la misma es algo menor. Las
unidades de disco compacto, o CD-ROM, almacenan información en las
cavidades grabadas en la superficie de un disco de material reflectante. La
información almacenada en un CD-ROM no puede borrarse ni sustituirse por
otra información. Los CD-ROM pueden almacenar aproximadamente la misma
información que un disco duro, pero la velocidad de recuperación de
información es menor.
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CONEXIONES DEL HARDWARE
Para llegar a su objetivo, el hardware necesita unas conexiones físicas
que permitan a los componentes comunicarse entre sí e interaccionar. Un bus
constituye un sistema común interconectado, compuesto por un grupo de
cables o circuitos que coordina y transporta información entre las partes
internas de la computadora. El bus de una computadora consta de dos canales:
uno que la CPU emplea para localizar datos, llamado bus de direcciones, y otro
que se utiliza para enviar datos a una dirección determinada, llamado bus de
datos. Un bus se caracteriza por dos propiedades: la cantidad de información
que puede manipular simultáneamente (la llamada 'anchura de bus') y la
rapidez con que puede transferir dichos datos.
EL SOFTWARE
Daremos inicio revisando algunas definiciones de diferentes autores:
La palabra «software» se refiere al equipamiento lógico o soporte
lógico de un computador digital, comprende el conjunto de los componentes
lógicos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica, en
contraposición a los componentes físicos del sistema (hardware).
El software son las instrucciones electrónicas que van a indicar al
ordenador que es lo que tiene que hacer. También se puede decir que son los
programas usados para dirigir las funciones de un sistema de computación o
un hardware.
Software se refiere a los programas y datos almacenados en un
ordenador, los programas dan instrucciones para realizar tareas al hardware o
sirven de conexión con otro software.
El software es un conjunto de programas elaborados por el
hombre, que controlan la actuación del computador, haciendo que éste siga en
sus acciones una serie de esquemas lógicos predeterminados.
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Software: término que hace referencia a los programas o
aplicaciones que son ejecutados en un ordenador para llevar a cabo tareas o
acciones.
Son las instrucciones responsables de que el hardware (la
máquina) realice su tarea.
El software es el conjunto de instrucciones que las computadoras
emplean para manipular datos. Sin el software, la computadora sería un
conjunto de medios sin utilizar.
El Software es un conjunto de programas, documentos,
procedimientos, y rutinas asociadas con la operación de un sistema de
cómputo.
Es el conjunto de programas, procedimientos y documentos
relacionados con el sistema hardware.
En pocas palabras también se puede definir al software como el, “Conjunto de instrucciones, programas, aplicaciones y/o sistemas que hacen posible la interrelación hombre–máquina”
El software es un ingrediente indispensable para el funcionamiento del
computador. Está formado por una serie de instrucciones y datos, que permiten
aprovechar todos los recursos que el computador tiene, de manera que pueda
resolver gran cantidad de problemas. Un computador en sí, es sólo un
conglomerado de componentes electrónicos; el software le da vida al
computador, haciendo que sus componentes funcionen de forma ordenada.
El software es un conjunto de instrucciones detalladas que controlan la
operación de un sistema computacional.
Funciones del software:
Administrar los recursos de cómputo
Proporcionar las herramientas para optimizar estos recursos.
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Actuar como intermediario entre el usuario y la información
almacenada.
Tipos de Software
Software del sistema: Es un conjunto de programas que
administran los recursos de la computadora. Ejemplos: Unidad central
de proceso, dispositivos de comunicaciones y dispositivos periféricos, el
software del sistema administra y controla al acceso del hardware.
Software de aplicaciones: Programas que son escritos para
o por los usuarios para realizar una tarea específica en la computadora.
Ejemplo: software para procesar un texto, para generar una hoja de
cálculo, el software de aplicación debe estar sobre el software del
sistema para poder operar.
Software de usuario final: Es el software que permiten el
desarrollo de algunas aplicaciones directamente por los usuarios finales,
el software del usuario final con frecuencia tiene que trabajar a través del
software de aplicación y finalmente a través del software del sistema.
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BIBLIOGRAFÍA
Castellanos Casas, R. & Ferreyra Cortes, G. (2004). Informática Activa I (2da.
ed.). México: Alfaomega.
Larousse Enciclopedia Metódica. (1983). (Vol. 6) México: Larousse.
Leal, R.; González del Valle, E. A. & Martínez, G. (2000). Fundamentos de
computación. México: Trillas-UAM.
Norton, P. (1995). Introducción a la computación. México: McGraw-Hill.
Romero Gómez, A. (2008). Aprendiendo Computación I (2da. ed.). México:
Éxodo.
Stallings, W. (1985). Organización y Arquitectura de Computadoras (3er. ed.). México: Megabyte.
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ANEXO FOTOGRÁFICO
En este anexo se han incluido las fotografías de cómo fueron
evolucionando las computadoras.
Primera Generación de Computadoras (1946 – 1959)
Segunda Generación de Computadoras (1959 – 1964)
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Tercera Generación de Computadoras (1969 – 1971)
Cuarta Generación de Computadoras (1971 – 1988)
Quinta Generación de Computadoras
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