Evolución historica de la informática.

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


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


● 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



– 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



– 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



– 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)



– 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


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


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 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


• 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

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