INFORMATICA I

VICTOR ANDRES OCHOA CORREA CORPOCIDES II SEMESTRE 2013

HISTORIA DE LA COMPUTACION.

PRIMEROS INSTRUMENTOS DE CALCULO.

EL ABACO

El Abaco quizá fue el primer dispositivo mecánico de contar que existió, se calculo que tuvo su origen el en año 400 A.C. consistía en un marco rectangular de madera con dos niveles de hilos paralelos con esferas ensartadas.

TABLA DE LOGARITMOS

En el año 1617 John Napier descubrió el fundamento de los logaritmos para realizar cálculos complejos, publico las primeras tablas de logaritmos y sentó las bases para la elaboración de un nuevo sistema de calculo.

REGLA DE CALCULO

Esta regla se derivo del empleo de los logaritmos. Con ella se podía realizar el calculo de funciones trigonométricas, logarítmicas, exponenciales, multiplicaciones y divisiones.

CALCULADORAS MECANICAS

MAQUINA DE PASCAL En el año 1642 el filosofo y matemático francés Blaise Pascal invento una maquina para sumar y restar números hasta por un máximo de 7 cifras. Estaba construido con base en ruedas giratorias que movían discos con números y el resultado se veía en una ventanilla.

MAQUINA DE LEIBNIZ En el año 1671 el matemático y filosofo alemán Gottfried Leibniz diseño otro tipo de calculadora con base en cilindros o piñones dentados de varias longitudes, perfeccionando el mecanismo de acarreo automático y superando así a la maquina de Pascal. La maquina de Leibniz podía realizar multiplicaciones, divisiones y extraer raíces cuadradas. Cabe mencionar que Leibniz desarrollo la teoría del sistema binario y realizo las primeras investigaciones para desarrollar la lógica formal.

MAQUINA CALCULADORA DE HAHN

En el año 1779, Mattieu Hahn diseño y construyo una maquina de calculo capaz de realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones.

MAQUINAS DE BABBAGE

Maquina diferencial. Diseñada con fundamentos mecánicos, basados en ruedas dentadas, para la resolución de funciones y obtención de tablas de dichas funciones

MAQUINAS DE BABBAGE Maquina analítica. Teóricamente similar a una computadora actual, disponía de un programa, una memoria, UC, ALU, periféricos de entrada y de salida. Era una computadora de propósito general que podía multiplicar, sumar y dividir.

CHARLES BABBAGE

Visionario ingles que hubiera podido acelerar el desarrollo de las computadoras. Adelanto la situación del hardware computacional. Debido a sus diseños es considerado como el padre de la informática.

MAQUINA DE JACQUARD

Construyo una maquina tejedora automática de control numérico siguiendo un patrón o programa hecho en tarjetas perforadas ordenadas secuencialmente para bordar y crear distintos tipo de diseño.

CONCEPTO DE PROGRAMACION

LA PRIMERA PROGRAMADORA

En 1843 Lady Ada Augusta Byron condesa de Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones.

ALGEBRA BOOLEANA

Algebra de Boole. En 1850 el matemático ingles George Boole busco un método para describir matemáticamente la forma en que piensan los seres humanos. Desarrollo el algebra de Boole en la cual las ideas (preposiciones o premisas) solo pueden tener uno de dos valores (verdadero o falso pero no ambos), y los razonamientos se presentan uniendo las proposiciones mediante conjunciones (unión de ideas con y), disyunciones (unión de ideas con o), y negaciones (cambiar el valor de verdad de una idea). Así como la adición, sustracción, multiplicación y división son las operaciones primaria de la aritmética, AND (Y), OR (O) Y NOT (NO), son las operaciones lógicas fundamentales en el algebra booleana.

MAQUINA ELECTROMECANICA DE COMPUTO.

Maquina de Hollerit

Herman Hollerit empleado de la oficina de censos de Estados Unidos pensando en facilitar la tabulación de los datos desarrollo un método que sirvió de base al posterior almacenamiento de datos mediante tarjetas perforadas.

LAS PRIMERAS COMPUTADORAS.

El ABC

El doctor John V. Atanasoff, catedrático de la universidad estatal de Iowa desarrollo la primera computadora digital electrónica construida entre los años 1937 a 1942. llamo a su invento Atanasoff Berry Computer.

MARK I

El Harvard Mark I fue el primer ordenador electromecánico construido en la universidad de Harvard. Tenia 760,000 ruedas y 800 Km de cable. Empleaba señales electromagnéticas para mover las partes mecánicas.

ENIAC

Maquina que se desarrollo para calcular tablas de trayectoria para el ejercito de Estados Unidos. Fue construida para aplicaciones de la 2 guerra mundial

EDVAC Utilizo el concepto de programa almacenado que permitía la lectura de un programa en la memoria de la computadora y después la ejecución de las instrucciones del mismo sin tener que volverlas a escribir. Desarrollada por John Von Neumann considerado como el padre de la arquitectura moderna de las computadoras.

LOS PROGRAMAS INTERPRETES.

COBOL

El siguiente desarrollo importante en el diseño de las computadoras fueron los programas interpretes, que permitían a las personas comunicarse con las computadoras utilizando medios distintos a los números binarios.

GENERACIONES DE LA INFORMATICA

1. La 1º generación, de 1940 a 1952, la constituyen las maquinas diseñadas a

base de válvulas de vacío, la aplicación que se les dio fue en los campos de la

ciencia y militar, el lenguaje utilizado en estas maquinas era el lenguaje de

máquina (conjunto de códigos binarios) y la unidad de almacenamiento era un

tambor que giraba rápidamente.

1º generación

2º generación

2. La 2º generación, de 1952 a 1964, la constituyen las maquinas diseñadas a base de

transistores para procesar información, la aplicación que se les dió fue en los campos

de laboratorio y se comenzó a usar para propósito general, el lenguaje utilizado en

estas máquinas era el lenguaje de alto nivel como COBOL y FORTRAN y la unidad

de almacenamiento era de redes de núcleos magnéticos.

3º generación

3. La 3º generación, de 1964 a 1970, la constituyen las maquinas

diseñadas a base de circuitos integrados, la aplicación que se les dió fue

en los campos de tareas de procesamiento y análisis matemáticos, el

lenguaje utilizado en estas maquinas era de lenguajes de programación

de alto nivel y la unidad de almacenamiento eran los chips (contiene

los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores).

4º generación 4. La 4º generación de 1971 a 1980, la constituyen las maquinas

diseñadas a base de microprocesadores (miniaturización de los circuitos electrónicos), la aplicación que se le dió fue en los campos de

uso personal (aplicaciones que afectan prácticamente a todos los campos de la actividad humana), el lenguaje utilizado en estas

maquinas era de bases de datos y la unidad de almacenamiento eran los chips de silicio.

5º generación 5. La 5º generación, de 1980 a 1990 (algunos consideran que

termino en 1990, otros que sigue hasta la actualidad), la constituyen

las maquinas diseñadas a base de diversos microprocesadores, la

aplicación que se le dió fue en los campos de las grandes,

medianas, pequeñas empresas y entre los usuarios particulares de

computadoras, el lenguaje utilizado en estas maquinas era el

lenguaje natural y lenguajes de programación, y la unidad de

almacenamiento era en dispositivos magneto ópticos con gran

capacidad de gigabytes.

La 6º generación de las computadoras

La 6º generación se podría llamar a la era de las computadoras

inteligentes basadas en redes neuronales artificiales o "cerebros

artificiales". Serían computadoras que utilizarían superconductores

como materia-prima para sus procesadores, lo cual permitirían no

malgastar electricidad en calor debido a su nula resistencia. La

ganancia de performance sería de aproximadamente 30 veces la de

un procesador de misma frecuencia que utilice metales comunes.

Ésta generación esta en desarrollo.

INTRODUCCION A LOS CONCEPTOS BASICOS DE COMPUTACION E

INFORMATICA.

Definición de computadora: Conjunto de elementos electrónicos que interactúan entre si (Hardware) para procesar y almacenar la información de acuerdo a una serie de instrucciones adecuadas (Software). Que hace una computadora. Una computadora puede tener múltiples aplicaciones, pero todas deben de ejecutar una labor. Esta es, el cómputo de datos. Dicha tarea significa la agrupación, comparación, cálculo, clasificación y síntesis de los datos. Que hace una computadora considerando los tres niveles: el conceptual, que define la idea del “que hacer de una computadora”, el de usuario, que nos presenta en que momento el ser humano tiene injerencia en el proceso que realiza una computadora, y finalmente el nivel de la maquina que nos muestra que partes de la computadora están involucradas en tal proceso.

Nivel conceptual.

La computadora tiene: una entrada de datos, un procesador de datos y una manera de emitir información.

Ejemplo no informático: Creación de una silla

Ejemplo informático: Generación de un boletín de notas

Maderas

Tela

Esponja

puntillas

Proceso

de

Carpintería Silla

Nombre alumnos

Notas

Curso

Grupo

Tratamiento Boletín

Fase de Entrada Fase de Proceso Fase de Salida

DATOS PROGRAMA INFORMACIÓN

Conceptos de interés.

DATO: Cualquier elemento que nos sirve como punto de

partida para realizar un cálculo o un proceso.

INFORMACIÓN: Resultado del tratamiento de los datos.

¿Cuál es la diferencia entre dato e información?

Ventaja de los procesos informáticos sobre los manuales.

El dato es la materia prima de la información, pero no

es información en sentido estricto ya que por sí mismo

no nos dice nada, no aumenta nuestro conocimiento.

•Velocidad y capacidad de cálculo

•Capacidad de almacenamiento

•Fiabilidad ......

Nivel usuario.

El usuario participa introduciendo datos, manejando un programa e interpretando información.

Nivel maquina.

Por medio del teclado se introducen los datos en el CPU, que trabajando con las memorias los procesa mediante un programa de aplicación especial y la información es emitida por el monitor de la computadora.

Representación de caracteres.

Para representar caracteres, el ordenador sólo utiliza ceros y unos.

Para ello se emplea la CODIFICACIÓN

Codificar consiste en

asignar a cada carácter

una combinación de

ceros y unos

¿Cuántos caracteres puedo codificar con un cero o un uno? 2

¿y con dos dígitos? 4

•Al cero le asigno el carácter A

•Al uno le asigno el carácter B

00 A

01 B

10 C

11 D

Por ejemplo

Escala de magnitudes.

En informática, la magnitud más pequeña es el BIT. Es la unidad

mínima de información y equivale a un 0 ó un 1.

Sin embargo, la más usada es el BYTE ( 8 bits) que nos permite

representar un carácter.

Magnitud Símbolo Equivalencia

1 byte B 8 bits

1 Kilobyte Kb 1024 bytes

1 Megabyte Mb 1024 Kb

1 Gigabyte Gb 1024 Mb

CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN SUS 3 NIVELES

Por su tipo de procesamiento. • Analógicas. Este tipo de computadoras operan mediante órganos mecánicos que accionan dispositivos para regular la interrelación de otros elementos. Las computadoras de este tipo son científicas y de ingeniería y producen sus resultados en forma de gráficos. Digitales. Procesan los datos representados por medio de valores discretos. son diseñadas para un propósito específico: calculadoras científicas, electrodomésticos modernos. Sonde propósito general. • Hibridas. Es construida en tal forma que pueden operar como analógicos o digitales.

CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN SUS 3 NIVELES

Por su utilidad se clasifican en: • Comerciales. Se emplean en negocios, industrial, gobiernos etc. Manejan grandes volúmenes de información y requieren de unidades de entrada y salida de datos de alta velocidad. Se caracterizan por manejar diferentes dispositivos de almacenamiento y utilizar lenguajes de programación de alto nivel. • Científicas. Están orientadas a la solución de problemas de tipo científico, como la física nuclear, se caracterizan por su alta velocidad de calculo, exactitud y autocontrol de la operaciones. • Científico – comerciales. Combinan las características de ambas.

CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN SUS 3 NIVELES

Por su capacidad de almacenamiento. • Supercomputadoras: es el tipo de computadora

mas rápida y potente que existe. Están diseñadas para procesar gran cantidad de información.

• Macro computadoras: también conocidos como

mainframes son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente. Se orientan en ambientes multiusuario y multitarea.

• Minicomputadoras: también conocidas como computadoras de medio rango ,ocupan un lugar intermedio entre las micro y las macro computadoras.

CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS EN SUS 3 NIVELES

• Estación de trabajo: son computadoras de alto rendimiento y pequeñas dimensiones utilizadas en funciones cientifico-tecnicas.

• Microcomputadoras: es un sistema de computo de aplicación general que funciona con software de sistema. Se dividen en portales y de escritorio.

HARDWARE

HARDWARE El hardware son todos aquellos componentes físicos de una computadora , todo lo visible y tangible. El hardware realiza 4 actividades fundamentales : entrada, procesamiento, salida, y almacenamiento secundario. Las partes en las cuales se divide una computadora son las siguientes: La unidad central de proceso (CPU) es el encargado de controlar el flujo de datos y de la ejecución de las instrucciones de los programas sobre los datos, realiza todos los cálculos.

HARDWARE

Se divide en 3 componentes.

1. Unidad de control: gobierna las actividades de la computadora.

2. Unidad aritmético lógica: es la que realiza cálculos y operaciones lógicas .

3. Almacenamiento primario: da al procesador almacenamiento temporal para programas y datos.

HARDWARE

La memoria.

La memoria se divide en primaria y secundaria

Memoria primaria.

a)ROM: memoria de solo lectura, almacena ciertos programas e información que necesita la computadora las cuales están grabadas permanentemente y no pueden ser modificadas por el programador.

b)RAM: memoria de acceso aleatorio, la utiliza el usuario mediante sus programas y es volátil.

HARDWARE Memoria secundaria o de almacenamiento: es un medio de almacenamiento definitivo. Dispositivos de almacenamiento. a) magnéticos. b) Ópticos c) Óptico – magnéticos.

Dispositivos de entrada: sirven para ingresar datos a la computadora. 1. teclado. 2. Mouse 3. Lápiz óptico 4. Micrófono 5. Pantalla sensible al tacto (touch screen) 6. Lector de código de barras. 7. Escáner

HARDWARE

Dispositivos de salida. Son los que se encargan de mandar una respuesta hacia el exterior de la computadora.

1. Monitor

2. Impresora (de impacto, sin impacto, térmicas, inyección de tinta, laser.

3. Bocinas

4. Plotter o graficadoras.

5. Cámaras web.

HARDWARE DE UN ORDENADOR PC Está compuesto básicamente por:

◦ Torre, dentro de la cual se encuentra la fuente de alimentación y la placa base (microprocesador, memoria RAM, puertos, chipset, memoria BIOS, etc)

◦ Periféricos de entrada: Permiten que el usuario se comunique con el ordenador. Son: teclado, ratón, micrófono, etc..

◦ Periféricos de salida: Permiten que el ordenador se comunique con el usuario. Son: monitor, impresora, altavoces, etc..

◦ Unidades de almacenamiento: Son los dispositivos que permiten almacenar los programas y archivos de forma permanente ( cuando se apaga el ordenador no desaparecen)

Hardware

1.Monitor 2. Placa base 3. Microprocesador 4. Memoria RAM 5. Tarjetas de

expansión. 6. Fuente de

alimentación 7.Unidad CD/DVD 8.Disco duro 9. Teclado 10. Ratón

Carcasa

Es una caja donde se encuentran los elementos fundamentales del ordenador. Contiene la fuente de alimentación, placa base y algunas unidades de almacenamiento como dispositivo CD/DVD, disco duro, etc..

FUENTE DE ALIMENTACIÓN Es un dispositivo que

transforma la tensión de red (220 voltios alternos) en el voltaje necesario para alimentar los dispositivos electrónicos del PC (corriente continua y bajo voltaje)

Placa base

Placa con circuitos impresos y chips electrónicos donde se conectan todos los elementos del ordenador.

Dispositivos de la placa base

Microprocesador: Es un chip electrónico que procesa toda la información. Es el cerebro del ordenador. Este chip debe de ser refrigerado por un ventilador. Las características que indican su velocidad son: ◦ El número de instrucciones que puede ejecutar en un segundo (en gigahercios)

◦ El número de bits que puede usar en cada operación.

MEMORIA RAM

Es la memoria donde se escriben las instrucciones que debe ejecutar el microprocesador.

Sin memoria RAM el ordenador no puede funcionar, pues no existe un lugar donde almacenar aquello que debe de leer el microprocesador.

Cuanta mas memoria RAM tenga un PC mas rápido irá, pues menos accesos a las unidades de almacenamiento deberá hacer.

RANURAS DE EXPANSIÓN

En ellas se insertan tarjetas electrónicas que expanden las posibilidades del ordenador (tarjeta gráfica, de sonido, de televisión, de red,..)

Chip BIOS

Es un chip alojado en la placa base que almacena las instrucciones que inician el ordenador, antes de que el sistema operativo tome el control del mismo.

Pila Alimenta un reloj

interno de la placa base que proporciona la hora y fecha en tiempo real. De esta manera, aunque el PC se halle desconectado de la red eléctrica, el reloj sigue funcionando

CONECTORES IDE/ATA/SATA

Son conectores donde se conectan los discos duros y unidades CD/DVD.

CABLE BUS

En informática, las pistas eléctricas por donde circulan los datos y direcciones, se les denomina BUS.

Los cables utilizados para unir el disco duro o unidad CD/DVD son cables bus. Pueden ser:

◦ IDE

◦ SATA

PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA

Son los conectores de la placa base donde se conectan los dispositivos externos (monitor, impresora, ratón, disco duro externo, pen drive, conectores audio, cable de red, etc..)

Unidades de almacenamiento

Son los dispositivos donde se almacenan los programas y archivos de forma permanente, es decir, cuando se apaga el PC, los datos continúan guardados.

Pueden ser:

◦ Magnéticas: disco duro, disquete.

◦ Ópticas: Unidad CD/DVD/Blue ray

◦ Electrónicas: Pen drive, Memoria SD

Instalación de un nuevo dispositivo Para instalar un nuevo dispositivo en un

PC (nueva impresora, tarjeta de expansión, etc..) son necesarios dos pasos: ◦ Conectar el dispositivo: Por puertos, conectores IDE/ATA/SATA.

◦ Instalar DRIVER, que es un software que enseña al sistema operativo como debe utilizar el nuevo dispositivo.

MANTENIMIENTO DEL PC

Para que el PC funcione correctamente se debe de llevar a cabo un mantenimiento periódico:

Disco duro: Eliminar programas no usados y después se debe de desfragamentar.

Actualizaciones del sistema operativo: Debe actualizarse para adaptarse en tiempo real añadiendo nuevos drivers, mejoras y correcciones de errores de programación (service packs). Para ello el PC con Microsoft (en el caso de windows) mediante Windows Update.

SOFTWARE

SOFTWARE Es el conjunto de instrucciones que las computadoras emplean para manipular datos. Se clasifica en 4 diferentes categorías: Sistemas operativos. Es el gestor y organizador de todas las actividades que realiza la computadora. Marca las pautas según las cuales se intercambia información entre la memoria central y la externa, y determina las operaciones elementales que puede realizar el procesador. Lenguajes de programación. Un lenguaje de programación es un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Es utilizado para controlar el comportamiento físico y lógico de una máquina. Software de uso general. Ofrece la estructura para un gran numero de aplicaciones empresariales y personales (hoja de calculo, procesador de texto). Software de aplicaciones. Esta diseñado para realizar tareas especificas personales, empresariales o científicas.

SOFTWARE

Kernel y Shell.

Las funciones centrales de un sistema operativo son controladas por el núcleo (kernel), mientras que la interfaz del usuario es controlada por el entorno (Shell).

Categorías de sistemas operativos.

Multitarea. Se refiere a la capacidad de un sistema operativo de correr mas de un programa al mismo tiempo.

Multiusuario. Permite a mas de un usuario acensar a una computadora.

Multiproceso. Son las computadoras que tienen mas de un CPU.

SOFTWARE

Sistemas operativos mas comunes.

1. Windows

2. Mac OS X

3. Linux

4. Unix

5. V5R4 IBM

Software Es la parte no física del ordenador,

es decir, las instrucciones o programas que debe de ejecutar el microprocesador.

Tipos: ◦ Aplicaciones: Realizan alguna función

específica. Word, Paint, Internet Explorer.

◦ Sistemas operativos: Es el programa base de un PC. Gestiona todos los recursos del ordenador. Un ordenador no puede funcionar sin un sistema operativo instalado. Windows, Linux.

◦ Lenguajes de programación: Son programas para hacer programas. C++, Visual Basic, Pascal, etc..