Generaciones y clasificaciones de las computadoras

Introducciòn: (manejo de estilos e imagen)

Con la utilización del ábaco se inicia, hace unos 3.000 A.C., la historia de la máquina para computar. Pero no es sino hasta la década de 1940 cuando se inicia la historia contemporánea de la computación; es entonces, cuando surgen las primeras computadoras completamente eléctricas y sin partes mecánicas. Todas las computadoras antes de la Colossus en 1941, se conocen como computadoras mecánicas. A partir de ese momento, las innovaciones ocurridas a lo largo de la evolución de la computación, dan origen a una clasificación de las computadoras de 6 generaciones, donde las cuatro primeras se diferencian por la tecnología en que se basan.

Esta clasificación por generaciones ha caído en desuso actualmente debido a la velocidad en que se presentan los nuevos descubrimientos. Es difícil definir las más recientes transiciones entre las generaciones de computadoras, en especial mientras están sucediendo. Cambios como la evolución del bulbo al transistor (primera a segunda generación, por ejemplo) son totalmente claros, sin embargo otras no lo son tanto y sólo pueden ser apreciadas en retrospectiva.

Generaciones de computadoras (Diseñe una tabla que sintetice las generaciones de computadoras indicando sus características, periodo y dibujo alusivo a cada generaciòn)

Primera generación (1940-1952). Las válvulas de vacío constituyen el principal elemento de control para las computadoras de esta generación. Eran computadoras de tamaños sumamente grandes y bastante lentos, que utilizaban gran cantidad de electricidad y generaban mucho calor. Su uso fundamental fue en aplicaciones científicas y militares. Se empieza a usar el sistema binario para representar la información. Utilizaban como lenguaje de programación el lenguaje máquina. Para conservar la información se usaban las tarjetas perforadas, la cinta y las líneas de demora de mercurio.

Segunda generación (1952-1964). Se sustituye la válvula de vacío por el transistor. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. Las máquinas ganaron potencia y fiabilidad, disminuyendo tamaño, consumo y precio, haciéndose más prácticas y asequibles. Se expanden los campos de aplicación, además del científico y militar, al administrativo y de gestión.

Comienza a utilizarse lenguajes de programación evolucionada, que hacían más sencilla la programación; como el Ensamblador y algunos de los llamados de alto nivel, como Fortran, Cobol y Algol. Comienzan a usarse como memoria interna los núcleos de ferrita y el tambor magnético, y como memoria externa, la cinta magnética y los tambores magnéticos.

Tercera generación (1964-1971). En 1964 surge el circuito integrado (chip), que consistía en el encapsulamiento de gran cantidad de componentes electrónicos en miniatura en una pastilla o pieza de silicona. El circuito integrado conforma uno o varios circuitos con una función determinada. Así, las computadoras pudieron hacerse más pequeñas, ligeras y eficientes. Consumían menos electricidad, por tanto, generaban menos calor. La miniaturización se extendió a todos los circuitos de la computadora.

Se utilizaron tecnologías de integración de circuitos pequeña (SSI – Small Scale Integration) y media (MSI- Medium Scale Integration). Hubo un gran desarrollo de los sistemas operativos, en los que se incluyó la multiprogramación, el tiempo real y el modo interactivo. Comienza a utilizarse las memorias de semiconductores y los discos magnéticos.

Cuarta generación (1971-1981). En 1971 Aparece el microprocesador, que permite la integración de toda la UCP de una computadora en un sólo circuito integrado. Se utiliza la tecnología de integración de circuitos de gran escala LSI (Large Scale Integration circuit). Mediante ésta tecnología se colocan más circuitos dentro de una misma pastilla, que realizan tareas diferentes. Ésta tecnología permite la fabricación de microcomputadoras y computadoras personales, así como las computadoras monopastilla.

Un único circuito integrado contiene la unidad de control y la unidad aritmética/lógica. Como unidad de almacenamiento externo se utiliza el disquete (floppy disk). Se desarrollan las

supercomputadoras, aparecen nuevos lenguajes de programación de todo tipo y las redes de transmisión de datos (tele-informática).

Quinta generación (1981-1990). A partir de esta generación ya no hay diferencia en la tecnología que se utiliza para la creación de las máquinas, sino en la manera en que se emplea. Inclusive para algunas personas solo existen tan sólo cuatro generaciones si estrictamente se tiene como base la tecnología empleada. La quinta generación esta diferenciada por la interconexión entre todo tipo de computadoras, dispositivos y redes (redes integradas). Comienzan a crearse esquemas de funcionamiento en paralelo. Utilización de componentes a muy alta escala de integración (VLSI). Desarrollos en Inteligencia Artificial, Robótica y Sistemas Expertos. Utilización del lenguaje natural (lenguajes de quinta generación). Integración de datos, imágenes y voz (entornos multimedia).

Actualidad: Se caracteriza por la evolución de las comunicaciones a la par de la tecnología. La miniaturización de componentes en las máquinas, y su reducción en costo conllevan a sistemas de alta capacidad. Las supercomputadoras de la generación anterior se ven superadas por las nuevas estaciones de trabajo. El uso de redes se hace común, con grandes velocidades y la integración de servicios de vídeo de calidad, voz y otros datos multimedia en tiempo real. Con la expansión de las redes, surge el procesamiento en paralelo a niveles masivos en la cual una cantidad infinita de computadoras cooperan realizando una tarea (Computación distribuida y Clusters o agrupaciones de computadoras). Internet invade el mundo doméstico generando nuevas alternativas en todas las actividades humanas.

Tipos de computadoras : (Proponga para cada clasificación un diagrama Smart.)

Las computadoras pueden clasificarse según diversos criterios.

Clasificación según su diseño interno:

Atendiendo a su construcción y diseño interno, existen dos tipos de máquinas capaces de ejecutar algoritmos:

• Lógica cableada.

• Lógica programada.

Clasificación por la especificidad de uso:

Este criterio hace referencia al uso o propósito para el cual se diseñan y construyen.

• Uso general.

• Uso específico.

Clasificación según el tipo de señales que manejan:

Atendiendo al tipo de señales que manejan o modo de representar la información pueden ser:

• Sistema analógicos.

• Sistema digital.

• Sistema híbrido.

Clasificación según su potencia y capacidad:

Frecuentemente las computadoras digitales se pueden categorizar según su potencia de cálculo, capacidad de almacenamiento y cantidad de usuarios o terminales que pueden soportar. Según estos criterios se clasifican en:

• Supercomputadoras.

• Macro computadora o mainframe.

• Minicomputadoras o servidores de red.

• Micro-computadoras:

Estación de Trabajo.

Computadora Personal.

Computadoras Móviles.

APLICACIONES DEL COMPUTADOR EN EL SECTOR DE SALUD (Adecuar el texto con ajuste de imàgenes

(Insertar una imagen y hacer ajuste estrecho)En el mundo de hoy, prácticamente en todos los ejemplos de actividades humanas está involucrada directa o indirectamente, la Informática; sobre todo por el uso de las computadoras. A mediados de la década del 1970 las computadoras eran usadas por pocas personas, pero ya en la actualidad han tenido un mayor impacto en la sociedad que cualquier otro invento. Esta acogida se debe a sus características.

• (Insertar una imagen y bordear la silueta con modificación de los puntos de ajuste) La profesión médica utiliza la computadora en el diagnóstico y monitoreo de los pacientes y para regular los tratamientos. Está utilizando bases de datos médicos (Medline) de investigaciones recientes con hallazgos y tratamientos. También está utilizando las redes de tele medicina para diagnosticar a larga distancia a través de las videoconferencias.

• (Insertar una imagen y enviar atrás con marca de agua) En los hospitales utilizan la computadora para recopilar datos de pacientes y monitorear signos vitales. La tomografía axial computadorizada (CAT o "CT scanner") son utilizados para detectar cáncer en el cerebro, en otras partes corporales y si hay recurrencia después de la cirugía o quimioterapia. Otro método parecido es la imagen de resonancia magnética ("MRI scanning"), utiliza ondas de radio para obtener una imagen que muestre los órganos internos del cuerpo, y estudiar cada órgano detalladamente.

DESCRIPCION DE LOS TIPOS DE COMPUTADORAS - Dibuje una tabla que explique los diversos tipos de computadoras. Insertar imágenes alusivas a cada tipo de computadoras.

Computadoras analógicas: Son aquéllas en las cuales sus procesos se desarrollan a través de procesos físicos o químicos, por ejemplo: Las computadoras que controlan la temperatura de un líquido y las computadoras que están instaladas en los automóviles actuales.

Computadoras digitales: Son aquellas que trabajan con dígitos o sea que hacen sus procesos con datos discretos. Aquí caen la mayoría de las computadoras que conocemos. Por ejemplo: La computadora que utilizamos para jugar o para llevar contabilidad.

Computadoras híbridas: Estas máquinas reúnen las características de las computadoras analógicas y digitales, por ejemplo: A las bombas de gasolina nosotros digitalmente le decimos que cantidad de dinero le vamos a poner de gasolina y la computadora realiza la conversión a litros.

Computadoras de propósito general: Son aquellas que se utilizan para realizar tareas diversas; por ejemplo: Jugar, llevar contabilidad, hacer tareas, navegar en Internet, etc.

Computadoras de propósito especial: Son las que solo se utiliza para realizar una sola tarea por ejemplo la computadora que esta instalada en un automóvil y las computadoras que utilizan para enviar un cohete a la luna.

Computadoras monousuario: Son aquellas que solamente pueden atender a una sola persona a la vez. Las computadoras monousuario mas conocidas como microcomputadoras son las precursoras de los grandes avances que se han dado en el campo de la computación.

Microcomputadoras: Se difundieron masivamente en las empresas especialmente para realizar las tareas de automatización de oficinas, como por ejemplo: La elaboración de hojas de cálculo, procesamiento de texto, mantenimiento de bases de datos personales, etc. Gracias a la tecnología del microprocesador, los PC son suficientemente pequeños para ser contenidos en la superficie de un escritorio, incluso en un portafolio.

Las microcomputadoras (Adecuar el texto con imágenes)

(Insertar una imagen y traer al frente)Pueden funcionar en forma independiente o conectarse con otras microcomputadoras, formando redes ó integrarse a sistemas de computadoras más grandes para expandir sus capacidades de procesamiento.

En la década de los ochenta empieza la introducción de microcomputadoras a México ya que anteriormente solo había computadoras mayores.

Las primeras microcomputadoras que llegaron a México son las Apple, compañía que fue la precursora de este tipo de equipo a nivel Mundial. La Apple tuvo la visión de que este tipo de equipo de cómputo podría tener éxito por las siguientes características.

• En cuanto al tamaño, éstas son más pequeñas que las computadoras anteriores, ya que son computadoras de escritorio.• Instalación fácil de realizar, el mismo usuario lo podría hacer.• Precio muy económico al alcance de cualquier persona.

Después de que surgió la Apple aparecieron otras marcas de microcomputadoras como las Commodore, Tandy, etc.

Como observamos en el esquema anterior los equipos tenían características diferentes, por ejemplo: El procesador y el sistema operativo son de diferentes marcas por lo que hacía que estas microcomputadoras no pudieran compartir equipos periféricos y programas lo cual era una desventaja, por ejemplo: Si realizábamos un programa en una microcomputadora Apple este mismo programa no lo podías utilizar en una Tandy.

Con esta imagen hacer una secuencia de recortado de tal manera que quede como un rompecabezas

La desventaja de estas microcomputadoras la aprovechó la empresa IBM que en ese entonces era la empresa mas fuerte en el área de la computación en lo que se refería a equipos mayores, por lo que formó una alianza con otras empresas como Microsoft e Intel.

IBM tuvo la idea de crear una microcomputadora que fuera compatible o sea que varias marcas de microcomputadoras pudieran utilizar los mismos dispositivos periféricos y programas que se crearan siguiendo un estándar que la propia IBM había creado. Para tal fin IBM eligió a Microsoft empresa que se dedicaba a desarrollar software como el Basic para microcomputadoras, no sin antes invitar a Digital Research empresa que había desarrollado un sistema operativo como el CP / M que

en ese entonces era el de mayor aceptación dentro de esta industria, pero esta empresa no aceptó la oferta que le hizo IBM.

El trato que hubo entre IBM y Microsoft fue el de que IBM le iba a llamar al sistema operativo PC DOS mientras que Microsoft MS-DOS, el cual tienen el siguiente significado:

PC DOS. Sistema operativo de disco para computadora personal.MS DOS. Sistema operativo de disco de Microsoft.

La otra empresa que intervino para poder crear las microcomputadoras personales compatibles fue Intel, compañía que se dedicaba a crear procesadores para calculadoras como el 4004 en 1971, 8008 en 1972 y el 8080 en 1974 que lo utilizó la primera computadora personal que se inventó, la Altaír, a partir de ahí fabricó la familia de los procesadores 8086, 8088, 80286, 80386, 80486, Pentium y Celeron.

Una vez que IBM tuvo la alianza con las dos empresas lanzó la primera microcomputadora compatible con las iniciales PC iniciales que han hecho historia en el mundo entero.

Después de que IBM había lanzado la primera computadora personal PC empezaron a surgir otras marcas de computadora que quisieron ser compatibles con IBM comprando el procesador a Intel y el sistema operativo a Microsoft. Estos dos elementos de las computadoras son los que hacen posible la compatibilidad entre todas las microcomputadoras PC, los demás elementos que integran una microcomputadora como la memoria, la tarjeta madre, el drive, la fuente pueden ser de la marca que el fabricante quiera.

Esta idea de IBM de hacer que todas las microcomputadoras fueran compatibles fue genial para la humanidad ya que en estos momentos estamos aprovechando lo que este movimiento trajo consigo (inteligencia artificial, Internet, realidad virtual, comercio electrónico, etc.) y fueron Microsoft e Intel las empresas ganadoras del siglo XX ya que están consideradas dentro de las organizaciones de mayor éxito en el mundo, mas IBM no corrió con la misma suerte.

A continuación se mostrará cómo se han venido desarrollando las microcomputadoras personales compatibles, desde su aparición hasta la fecha:

Computadoras multiusuario: Son aquellas que pueden atender a más de un usuario a la vez, porque tienen mas de un procesador se dice que son multiusuario por hardware y las podemos clasificar de la siguiente manera.

Minicomputadoras: Al inicio de la década de 1960 hicieron su aparición las minicomputadoras, fabricadas inicialmente por Digital Equipment Corporation (DEC).

Estas máquinas son más pequeñas que las macrocomputadoras pero también de un menor costo, son el punto intermedio entre una microcomputadora y una macrocomputadora, en cuanto a su forma de operar se asemeja más a una macrocomputadora ya que fueron diseñadas para:

• Entornos de múltiples usuarios, apoyando múltiples actividades de proceso al mismo tiempo.• Ofrecer ciertos servicios más específicos• Soportar un número limitado de dispositivos • Pequeñas y de bajo costo• Para múltiples aplicaciones

Las minicomputadoras, macrocomputadoras y supercomputadoras fueron las primeras que existieron, algunas de sus características son que tienen mas de un procesador por lo tanto pueden realizar varias operaciones a la vez y atendiendo a varios usuarios, otra característica es que la entrada de datos se da a través de un terminal tonta o workstacion. Workstation o estación de trabajo: Es un equipo que esta conectado u un servidor principal por medio del cual alimentamos los datos que necesita el servidor para poderlos procesar, estas unidades son de entrada y salida.

En el esquema anterior se puede observar que este tipo de configuraciones existe un

servidor principal que puede atender a varias terminales colocados en cualquier parte del mundo un ejemplo de esto son los cajeros automáticos los cuales son una terminal de un servidor principal que puede estar en cualquier parte del mundo.

Para clasificar las computadoras como minicomputadoras, macrocomputadoras o supercomputadoras nos tenemos que basar en el número de procesadores que tenga instalado el servidor, por tal razón es difícil saber cuando es uno y cuando es otro.

Empleando las autoformas, construya el siguiente mapa general de la clasificación de las computadoras. Borrar el dibujo una vez haya hecho el mapa.