Semana 1

Tema 24
Apartados 1 al 2.2 inclusive
INFORMÁTICA
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TEMA 1
Introducción a la informática
El término informática proviene de la unión de dos palabras: Información y
automática. Término acuñado por el francés Philippe Dreyfus en 1962.
Definición de la RAE: Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que
hacen posible el tratamiento automático y racional de la información por
medio de ordenadores.
La informática nace de la idea de ayudar en trabajos rutinarios y repetitivos,
generalmente de cálculo y de gestión. Una máquina puede realizarlos más
rápido, aunque bajo la supervisión del hombre.
Es la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información
mediante el uso de ordenadores e incluye además, la teoría, el diseño y la
fabricación de éstos.
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TEMA 1
Introducción a la informática
La informática se sustenta en el álgebra de Boole, el cual, mediante un
"sistema de numeración" BINARIO, en el que los números se representan
utilizando solamente las cifras cero y uno (O y 1).
El ordenador (o computadora, del latín computare: calcular) es una máquina
electrónica dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de
tratamientos de la información, que puede resolver problemas aritméticos y
lógicos gracias a la utilización automática de programas almacenados en ella.
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TEMA 1.1
Fases del tratamiento de la información
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TEMA 1.1
Funciones y fases de un proceso de datos
Fase de entrada.- El usuario introduce al ordenador las instrucciones y
datos necesarios, a través de los dispositivos de entrada: periféricos de
entrada
Fase de Cálculo o proceso.- A partir de los datos introducidos, se lleva a
cabo el trabajo mediante un conjunto de instrucciones que resuelven el
problema (cálculos y operaciones). Se realizan en la CPU, unidad de
proceso del ordenador, y se depositan en la memoria central.
Fase de Salida.- Los datos resultantes se muestran al exterior por medio
de algún periféricos de salida (monitor, impresora, modem, discos, etc.)
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Historia de la Informática
• El ábaco chino (siglo IV antes de C).
• Máquina mecánica de sumar y restar (Blaise Pascal, 1642).
• Máquina de cuatro operaciones básicas (Von Leihniz, 1675)
• La primera máquina capaz de realizar cálculos fue creada por Herman Hollerith
(1842). Para su funcionamiento utilizaba impulsos eléctricos y el movimiento de
ruedas mecánicas; era pues de tipo electromecánico.
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Historia de la Informática
Las máquinas electromecánicas, se fueron perfeccionando hasta llegar a la
construcción del MARK-I en la universidad de Harvard por Howard H. Aiken en
1944. Tenía 760.000 ruedas y 800 kilómetros de cable y se basaba en la máquina
analítica de Charles Babbage.
Esta máquina era lenta (de 3 a 5
segundos por cálculo) e inflexible (la
secuencia de cálculos no se podía
cambiar); pero ejecutaba operaciones
matemáticas básicas y cálculos
complejos de ecuaciones.
Funcionaba con relés, se programaba
con interruptores y leía los datos de
cintas de papel perforado.
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Historia de la Informática
Después del MARK-1 la evolución de los ordenadores se divide en
generaciones.
Cada una de ellas se distingue por el tipo de componentes utilizados
para construirlos y la forma de realizar el tratamiento de la información.
Primera generación (1946-1955)
En este periodo los ordenadores se construyeron a base de válvulas de
vacío y relés electromagnéticos. La forma de procesar la información era
secuencial, hasta que no terminaba un proceso no podía empezar el
siguiente. Los datos se introducían mediante tarjetas perforadas.
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Historia de la Informática
El ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
presentado en 1946, ocupaba 167 m2, tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de
cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de
soldaduras. Pesaba 27 toneladas y medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m. Requería la
operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando
requería modificaciones, demoraba semanas de instalación manual.
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Historia de la Informática
Segunda generación (1955-1964)
Componentes: Transistores. Son mucho más pequeños que las válvulas de
vacío, desprenden menos calor y se averían menos. Los ordenadores son
más pequeños y fiables.
A finales de este periodo se construyó el ordenador UNIVAC 1100.
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Historia de la Informática
Tercera generación (1964-1970)
Componentes: Circuitos integrados. Estos circuitos están formados por miles de
transistores conectados entre sí e insertados en un solo chip. Los ordenadores
reducen aún más su tamaño y aumentan su velocidad de cálculo, pudiendo
ejecutar varios programas a la vez. Empiezan a emplearse lenguajes de
programación para crear software como Fortran, Basic y Pascal.
IBM-360
HP 2110
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Historia de la Informática
Cuarta generación (1970-1980)
Componentes: Mayor nivel de integración y tamaño aún más reducido. Aparece
el primer microprocesador, de INTEL con 2.300 transistores. Nace el concepto de
microelectrónica.
Aparecen nuevos entornos y lenguajes de programación como el C y el Prolog.
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Historia de la Informática
Quinta generación (a partir de 1981)
1981: primer ordenador personal PC (IBM).
Mayor nivel de integración Pentium Pro (5
millones transistores), bajada de los precios y
progresivo aumento de prestaciones. Se
generalizan el uso de ordenadores.
Aparecen redes informáticas de ámbito local y
mundial (Internet).
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Historia de la Informática
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El ordenador
TEMA 2
Es una máquina electrónica que:
-
Recibe y procesa
información útil.
datos
para
convertirlos
en
-
Mediante una colección de circuitos integrados y otros
componentes físicos (hardware) relacionados entre
sí.
-
Puede ejecutar con exactitud y rapidez de acuerdo a lo
indicado por un usuario o automáticamente por otro
programa (software).
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TEMA 2.1
Hardware
Son los componentes físicos:
-
Cables, tarjetas, ratón, teclado, etc.
-
Los componentes físicos, ejecutan las instrucciones de los
programas (software).
El funcionamiento es sencillo y ordenado:
-
Un núcleo central con una unidad lógica-aritmética, suma,
multiplica y compara números a gran velocidad.
-
Una unidad de memoria que puede almacenar gran cantidad de
números.
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TEMA 2.1.1
Clasificación del Hardware
Dos categorías:
-
Básicos.- Componentes indispensables para una funcionalidad
mínima: Leer datos, operar y almacenar.
-
Complementarios.- Los que permiten realizar otras funciones:
presentación visual del resultado, reproducir sonido, imagen, etc.
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TEMA 2.1.1
Clasificación del Hardware
Tres tipos de periféricos:
De entrada: lectores ópticos (CD o DVD), lectores de cinta, ratón,
controladores de discos, terminales, scanner (periféricos
de entrada).
De procesamiento: unidad o CPU (Central Process Unit - unidad de
procesamiento central).
De salida: impresoras, equipos de cintas y discos, terminales, (periféricos
de salida) .
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TEMA 2.2
SOFTWARE
Equipo lógico, intangible, inmaterial:
Un ordenador no funciona sin una parte blanda (soft)
Con el hardware no se puede hacer nada si no se dispone de un lenguaje
lógico para comunicarse con él (Software o Componente lógico).
Similitud con el cerebro humano: La parte física (parte dura) no puede
funcionar sin las corrientes codificadas (parte blanda) que envía y recibe a
o desde sus periféricos a través de los nervios (cables): Oídos, vista, tacto,
músculos, etc.
El software es lo que nos permite movernos, sentir la información que
proporciona el hardware e interactuar con el exterior.
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TEMA 2.2
SOFTWARE
Tipos de software:
1. De Sistema: conjunto de programas necesarios para que el ordenador
tenga capacidad de trabajar. Controlan los dispositivos hardware:
Hacen posible que la pantalla funcione, que represente lo que se
escribe desde el teclado y muestre los movimientos del ratón. Es lo
que conocemos como Sistema Operativo.
2. De Aplicación: programas que maneja el usuario, programas de
tratamiento de textos (Word), de bases de datos (Access), hojas de
cálculo (Excel), multimedia ... Este software de aplicación, necesita de
software de sistema para poder funcionar (drivers).
3. De Programación: permiten crear nuevas Aplicaciones e incluso
nuevos Sistemas Operativos a partir de un lenguaje de programación
de alto nivel, medio o bajo nivel, equivalente a nuestro lenguaje:
podemos expresar ideas, razonar, etc., siguiendo unas reglas.
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TEMA 2.2
SOFTWARE - Lenguaje informático
Lenguaje informático:
Los programas de ordenador de escriben siguiendo unas reglas de
codificación que, en su conjunto, reciben el nombre de lenguaje.
Se clasifican en tres grandes grupos, según sea el grado de proximidad al
modo de funcionar el ordenador:
a) Lenguajes máquina, es el lenguaje de ordenador más simple y universal,
que consiste en dígitos binarios (0 y 1).
b) Lenguajes ensambladores o de bajo nivel, están más próximos a lo que
entiende la máquina (el ordenador).
c) Lenguajes de alto y medio nivel, más próximo a lo que entiende el ser
humano.
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Se caracterizan por expresar los algoritmos de cálculo de una manera
adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de a la capacidad
ejecutora de las máquinas.
Se llaman de alto nivel porque están más cerca del lenguaje natural del
programador que del hardware del ordenador.
Para utilizar estos lenguajes no es necesario conocer a fondo el ordenador.
Permiten incluir comentarios que facilitan entender lo que hace en cada
paso.
Existen multitud de lenguajes utilizados a fin de escribir programas para
ordenadores, entre otros tenemos, FORTRAN, COBOL, PL/l, PASCAL,
BASIC, JAVA …
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Fortran: Es el primer lenguaje de alto nivel que se conoció.
Para aplicaciones científicas y de ingeniería que requieran difíciles cálculos
numéricos y tratamiento de gran cantidad de datos.
Este lenguaje no se empezó a aplicar hasta los ordenadores de la segunda
generación, alcanzando un gran desarrollo con los equipos de la tercera generación
(circuitos integrados).
Características:
• Para su aprendizaje no son necesarios conocimientos especiales.
• El programa Fortran no depende de un equipo determinado.
• Posee macroinstrucciones.
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Cobol: para aplicaciones comerciales y de tratamiento de esos datos.
Características:
• Posee las mismas capacidades lógicas que el fortran y da posibilidad al
programador de crear programas complejos.
• Es fácil el diseño y la impresión de la información de salida en cualquier
documento o formato.
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
PL /1: Combina lo mejor del Fortran y del Cobol, se creó por IBM, es un lenguaje de
uso general.
Características:
• Facilidad de codificación.
• Buena documentación.
• Gran flexibilidad (aplicaciones científicas y comerciales).
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Pascal: Nació como una herramienta para enseñar técnicas de programación.
Lenguaje de ámbito general.
Está pensado para fomentar un enfoque sistemático del desarrollo y escritura de
programas.
Fue diseñado en Zürich a principio de los años 70.
Características:
Permite definir tipos de operaciones adecuadas a las necesidades específicas de un
trabajo, creándose un lenguaje adaptado a una tarea dentro de él.
Es un lenguaje donde prima el manejo de datos.
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Basic: Apropiado para ordenadores personales.
Es un código de instrucción por símbolos de uso general para principiantes,
usándose en sus inicios para la enseñanza de la informática.
Características:
• Su facilidad de aprendizaje.
• Su facilidad de codificación.
• Su excelente capacidad matemática.
Hay otros muchos tipos de lenguaje (RPG, PROLOG, ADA...) pero los anteriores se
consideran los más importantes.
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TEMA 2.2
SOFTWARE – Lenguajes de alto nivel
Java: Java es un lenguaje de programación orientado a objetos,
desarrollado por Sun Microsystems a principios de los años 90.
Características:
• Se ejecuta en cualquier dispositivo (a través maquina virtual Java): dispositivos
móviles, navegadores web, aplicaciones de escritorio.
• No ejecuta aritmética en coma flotante: no es aplicable a cálculos complejos.
Hay otros muchos tipos de lenguaje (RPG, PROLOG, ADA...) pero los anteriores se
consideran los más importantes.
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TEMA 2.2
Lenguajes de bajo nivel
Se llaman de bajo nivel porque están muy cercanos al hardware del ordenador.
Es necesario conocer a fondo la arquitectura de la máquina para la que se va a
programar.
El primer lenguaje de este tipo que se utilizó fue el lenguaje máquina, que
consiste en un conjunto de instrucciones en binario, es decir, con ceros y unos,
con los cuales se le indican al ordenador las ordenes que debe seguir.
Este lenguaje, muy complicado para el programador, fue sustituido por el
lenguaje ensamblador, que utiliza una abreviatura o nemotécnico de cada
instrucción en binario, de forma que sea más fácil recordarla, pero aun así,
sigue siendo necesario tener unos conocimientos exhaustivos del hardware.
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TEMA 2.2
Lenguajes de alto/bajo nivel
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Resumen Lenguajes de programación
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