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EVOLUCIÓN EVOLUCIÓN HISTÓRICA HISTÓRICA
DE LA DE LA INFORMÁTICAINFORMÁTICA
ÍNDICEÍNDICE
1.Definiciones
2.Antecedentes de la informática
3.Generaciones de la evolución de los ordenadores
INFORMÁTICA INFORMÁTICA DEFINICIONESDEFINICIONES
Concepto:Concepto:
– Ciencia y tecnología aplicada a la automatización del razonamiento y del tratamiento de la información
INFORmación + autoMÁTICA
Automática:Automática:
– Ciencia que trata de la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada
Información:Información:
– Yuxtaposición de símbolos con los que representar convencionalmente hechos, objetos o ideas.
INFORMÁTICA INFORMÁTICA DEFINICIONESDEFINICIONES
Informática, definición de la Real AcademiaInformática, definición de la Real Academia
– Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.
● ÍNDICE
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICAINFORMÁTICA
Diferentes períodos:Diferentes períodos:– Era mecánica– Era electromecánica– Era electrónica• Primera generación• Segunda generación• Tercera generación• Cuarta generación• Quinta generación
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICAINFORMÁTICA
ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Ábaco
1200 d. C.
• Primera herramienta
eficaz para ayuda del
cálculo
• Representa números y
realiza sumas, restas
y multiplicaciones
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
ERA MECÁNICA
– Varillas de Napier
• 1615
• Sencillo instrumento mecánico con el que se podía realizar con gran facilidad multiplicaciones y divisiones
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
● ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Reglas de cálculo
• 1620-1630
• Sistemas de cálculo analógicos
• Utilizan logaritmos para realizar diversas operaciones
• Operandos y resultados se representan por longitudes
• Utilizadas hasta mediados década de los 60
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Máquina de calcular de Pascal
• 1642
• Máquina para sumar y restar
• Ruedas giratorias o diales a las que se encuentran unidas ruedas dentadas
• Cada vez que una rueda da una vuelta completa hace girar la rueda de peso superior y pasa a cero
• Los datos se introducen con diales
• La cifra acumulada se lee a través de un visor Escuela Politécnica Superior
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Máquina de Leibniz
• 1671
• Realiza las cuatro operaciones básicas
• Sustituye las ruedas dentadas por cilindros dentados cuyos dientes varían en longitud
• No funciona cuando hay que propagar simultáneamente un número determinado de cifras
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Aritmómetro
• Ideado por Charles-Xavier Thomas de Colmar en 1820
• Dispositivo a base de piñones dentados que realiza multiplicaciones y divisiones basándose en el mismo principio de la calculadora de Leibniz
• Uso sencillo. Buen funcionamiento
• Desde el año 1820 y hasta el año 1912 se producen algunos millares de estos ejemplares.
• La empresa Brunsviga comercializó un máquina similar (Dupla) usada hasta 1950.
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICAERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Tarjeta perforada
• Ideada por Joseph-Marie Jacquard en 1804
• Diferente tratamiento de las hebras del telar (elevándose o desplazándose) controlado por varillas y tarjetas perforadas (las varillas alineadas con perforación se elevan)
● ÍNDICE
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICAERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Máquina de diferencias de Babbage
• 1822
• Objetivo: producir tablas de Navegación
• Realiza cálculos científicos y astronómicos practicados sobre unas tarjetas de cartón
• Funcionamiento basado en la evaluación automática de polinomios por diferencias finitas
• Interés: cualquier función puede aproximarse mediante polinomios.
• Puede considerarse un ordenador digital con un programa fijo (el de la evaluación de polinomios)
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMATICAINFORMATICA
ERA MECÁNICAERA MECÁNICA
– Máquina analítica de Babbage
• 1832, en colaboración con Ada Lovelace
• Evolución de la máquina de diferencias:
– Adición de elementos de ordenadores modernos (entrada/salida, elementos de operaciones aritméticas, memoria)
– Para la modificación del “programa” fijo en la máquina de diferencias
• Es programable
• Los datos e instrucciones se introducen mediante tarjetas Perforadas
• No se construyó debido a su complejidad mecánica
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICAINFORMÁTICA
ERA ELECTROMECÁNICAERA ELECTROMECÁNICA
– Tabuladora
• Creada en 1890 por Hermann Hollerith
• Usa tarjetas perforadas sobre un conductor:
– Los agujeros permiten el cierre de circuitos eléctricos por varillas metálicas telescópicas
– Las perforaciones tienen significado que permiten su clasificación y contabilidad
• Posibilitó el censo de EE.UU. (1890-1900) (de 12 años se pasó a 3)
– Sucesoras del Aritmómetro
• Leon Balle: Multiplicación directa, no mediante sumas repetidas
• Door E. Felt: Introduce el teclado
• William S. Burroughs: Industria mecanográfica
ANTECEDENTES DE LA ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICAINFORMÁTICA
ERA ELECTROMECÁNICAERA ELECTROMECÁNICA
– Primeros ordenadores: Cálculo científico
• Mark I 1937-1944 (Howard Aiken: Universidad de Harvard)
● Primer calculador automático digital Elementos principales: relés(*)
Utiliza:
» Programa en una banda de papel perforado
» Tabuladoras Hollerith
– Electrónica digital
• C. E. Shannon (MIT: 1938), circuitos combinacionales
– Propone aplicación de álgebra de Boole binaria para el diseño de circuitos lógicos con conmutadores (ej. relés)
• D. A. Huffman (1954), circuitos secuenciales
GENERACIÓN DE ORDENADORESGENERACIÓN DE ORDENADORES
● 1a Generación (1946-1958)1a Generación (1946-1958)● 2a Generación (1958-1964)2a Generación (1958-1964)● 3a Generación (1964-1971)3a Generación (1964-1971)● 4a Generación (1971-1988)4a Generación (1971-1988)● 5a Generación (1988-hasta el 5a Generación (1988-hasta el
presente)presente)
TECNOLOGÍATECNOLOGÍA
– Tubos al vacío
• Diodo: dispositivo que conduce electricidad sólo en un sentido
– Dos electrodos (ánodo y cátodo)
• Triodo: dispositivo que puede ser un conmutador
– Dos electrodos (ánodo y cátodo) separados por una rejilla. La corriente en la rejilla determina la conducción entre los electrodos
– Memorias de líneas de retardo de mercurio
• Las memorias de tubos de vacío eran caras
• Basadas en el mantenimiento de información por la circulación de corriente a diferentes velocidades por las líneas de retardo
1º GENERACIÓN
● Ordenadores
– COLOSSUS (1943)
• Debido a una reciente desclasificación de documentos británicos de la Segunda Guerra Mundial se ha descubierto que la primera
computadora electrónica fue el Colossus
• Construcción secreta con el objetivo de descifrar los mensajes militares secretos del ejército alemán, codificados con la máquina Enigma
• Con 1500 válvulas
1º GENERACIÓN
1º GENERACIÓN
● Ordenadores
– ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)
• 1945, J. Presper Eckert y John W. Mauchly (Universidad de Pennsylvania)
• Construcción secreta (uso militar: construcción de tablas matemáticas para balística)
• Programable en hardware (por cambio de conmutadores y conexiones)
• Utiliza aritmética decimal
• Con sus 18000 válvulas de vacío y 1500 relés pesó 30 toneladas y ocupó 140 metros cuadrados, 5000 cálculos por segundo
1º GENERACIÓN
● Ordenadores
– EDVAC (John von Neumann: 1950)
• Evolución de ENIAC.
• Implementación de arquitectura von Neumann de los ordenadores actuales:
– Estructura de máquina de Babbage (E/S, ALU, Unidad de control y memoria).
– Aritmética binaria.
– Programa almacenado en memoria.
1º GENERACIÓN
● Ordenadores
• Primer ordenador fabricado en serie
• Memoria de líneas de retardo
• El primero funcionó durante 12 años ininterrumpidamente (24 horas al día)
1º GENERACIÓN
1ª GENERACIÓN
● Software
– Ausencia de sistema operativo, la introducción y control de la ejecución de programas manual.
– Sólo un programador usa el ordenador a la vez.
– Lenguajes de programación
• Lenguajes de máquina (secuencias de 0 y 1)
• Concepto de subrutina:
Fragmento de programa que realiza una tarea concreta, recibe un nombre por el que puede ser ejecutado desde otra parte del programa
• Aparición de primeros ensambladores (simbólicos)
– Se dan nombres memotécnicos a los códigos binarios que identifican las operaciones para facilitar la programación.
• Aparición de ayudas a la programación:
– Generadores de programa en código máquina.
– Primeros compiladores (traducen programas escritos en lenguajes de más alto nivel que lenguaje de máquina a éste) rudimentarios
1ª GENERACIÓN● Software
– Ausencia de sistema operativo, la introducción y control de la ejecución de programas manual.
– Lenguajes de programación
• Lenguajes de máquina (secuencias de 0 y 1)
• Concepto de subrutina:
Fragmento de programa que realiza una tarea concreta.
• Aparición de primeros ensambladores
– Se dan nombres memotécnicos a los códigos binarios que identifican las operaciones para facilitar la programación.
• Aparición de ayudas a la programación:
– Generadores de programa en código máquina.
– Primeros compiladores rudimentarios
● ÍNDICE
2ª GENERACIÓN● Tecnología
– Transistor
• Dispositivo similar al triodo pero:● Más fácil de fabricar● Menor consumo y calor disipado● Más pequeño● Más duradero
• Usa:
– Semiconductor cristalino (ej. silicio) con impurezas:
» Tipo n capaces de generar electrones (carga negativa)
» Tipo p capaces de generar huecos (carga positiva)
• El transistor puede tener:
– Emisor y colector tipo n (como el cátodo y el ánodo)
– Base tipo p (como la rejilla)
2ª GENERACIÓN
● Tecnología (cont.)
– Núcleo de ferrita
• Memoria de ferrita: malla de hilos conductores entrecruzados
• En los vértices un aro de ferrita (núcleo) por cuyo interior pasan los dos hilos
• El núcleo se selecciona activando los hilos de su fila y columna:
– Corriente en un sentido, la ferrita se magnetiza en un sentido (idem. contrario)
• Cada ferrita almacena un bit
2ª GENERACIÓN
● Ordenadores
– IBM 7090 y 7094
• Versiones con transistores de anteriores IBM 704 y 709 (triodos)
• Control de E/S mediante canales
2ª GENERACIÓN
● Software
– Primeros lenguajes de alto nivel más cercanos a la forma humana de expresión (en oposición a máquina)
● FORTRAN: científico - técnico● ALGOL58 y 60: precedentes de LISP● COBOL: gestión administrativa
– Comienzo de sistemas operativos● ÍNDICE
3ª GENERACIÓN (1964-1971)
● Tecnología
– Circuitos integrados
• En una placa de silicio se construye un circuito con una función electrónica compleja:
– Circuitos mejores (coste, complejidad y fiabilidad)
– Aumento de velocidad (reducción de espacio)
– Reducción de consumo
– Uso de circuitos integrados también en las memorias
3ª GENERACIÓN
● Tecnología
– Primer circuito integrado (1959)
3ª GENERACIÓN
• Ordenadores
– Grandes computadores y pequeños terminales
• Un ordenador central da servicio a terminales locales o remotos
• Técnicas de compartición de recursos y procesamiento concurrente
• Técnica de memoria virtual, el usuario cree que hay más memoria
– IBM 360: (desde 1965) familias de ordenadores
• Con diferente capacidad y prestaciones
• Ejemplo: IBM 360
– PDP: (desde 1963) miniordenadores
• Bajo precio, reducido tamaño y buenas prestaciones, por
● aprovechamiento de circuitos integrados
3ª GENERACIÓN
• Software
– Sistemas operativos
• Desarrollo de sistemas operativos propios para cada máquina (incompatibles con otras)
• Nuevas técnicas:
– Multiprogramación: Para compartir recursos
– Lenguajes de programación
• Nuevos lenguajes de alto nivel:
– BASIC
– PL/U
– APL
● ÍNDICE
4ª GENERACIÓN4ª GENERACIÓN• Tecnología
● 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
aritmética/lógica. La memoria primaria, es operada por otros "chips"● Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de
silicio● Se desarrollan las microcomputadoras: computadoras personales o PC● Se desarrollan las supercomputadoras
4ª GENERACIÓN
• Ordenadores
– Ordenadores personales (PC)
• Informática “doméstica”.
– Estaciones de trabajo
• Aumento de prestaciones y disminución de precio.
– Teleinfórmática
• Redes de ordenadores.
– Supercomputadores
4ª GENERACIÓN
Ordenadores●
– Lisa: Primer ordenador personal, con ratón e interfaz gráfica, fabricado por Apple
4ª GENERACIÓN
● Software
– Sistemas operativos
• Aparecen sistemas operativos independientes de la máquina y compatibles
UNIX
MS/DOS
OS/2
WINDOWS
– Nuevas necesidades de sistemas operativos:
• Sistemas operativos de red, distribuidos
– Nuevos lenguajes más “potentes”: C
– Técnicas de programación más “abstractas”:
• Lógica (PROLOG)
• Orientada a objetos (SmallTalk, C++)
● ÍNDICE
5ª GENERACIÓN
- Inteligencia artificial:Inteligencia artificial: Campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora.
– Robótica:Robótica: El arte y ciencia de la creación y empleo de robots. Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo. Están siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedan responder de manera más efectiva a situaciones no estructuradas.
– Sistemas expertos: Sistemas expertos: Aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas.
– Redes de comunicaciones:Redes de comunicaciones: Canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras
BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA
● Trabajo de la UAM● WIKIPEDIA