Escuela de Geografía Tema I: Introducción a la Computación Semestre: A-2010 Profesora: Nelly García Mora Agenda 1. Surgimiento y evolución de la computación 2. El computador: Definición, Clasificación, Componentes físicos (hardware) y Lógicos (Software). 3. Aplicaciones de la computación en áreas del conocimiento. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Que nos hace razonar y pensar? 9 Necesidad de contar animales que cazaba. 9 Necesidad de contar o tener control de sus instrumentos o armamento. 9 Cantidad de habitantes. Entre muchas cosas. Cuando aumento la cantidad de pertenencia y situaciones????????????? Inventar Aparatos mecánicos y a mejorar técnicas para facilitar el cálculo numérico. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación El Ábaco (abacus) Primer dispositivo mecánico para contar, su historia se remonta a las antiguas civilizaciones griegas y romanas, fue usado sobre todo los griegos y los chinos para la realización de operaciones sencillas. 3500 A.C. El ábaco aparece en Babilonia (Valle del Tigris‐Eufrates) 2600 A.C. Aparece el ábaco chino, que evolucionó y se llamó “Suan‐Pan” Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Napier Bons (ábaco Neperiano) Desarrollado en 1617 justo antes de morir el matemático escocés Jhon Napier (mejor conocido por su invención de los logaritmos). Consistía en un juego de varillas hechas de huesos de marfil o de madera. En 1614 el escocés John Napier (1550‐1617) . Este invento tuvo una fuerte influencia en el desarrollo de la regla deslizante (5 años más tarde. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Pascalina: En 1642 el científico francés Blaise Pascal, elaboró la primera maquina mecánica capaz de sumar y restar, cuyo funcionamiento estaba basado en el uso de ruedas dentadas y engranajes. Blaise Pascal (1623 – 1662) •Conoció su época de gloria en los años 1960, se usó de forma interna en la IBM. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Calculadora de Leibniz En 1673, Gottfied Von Leibniz perfeccionó los estudios de pascal y llego a construir una máquina además de hacer las operaciones esenciales, también calculaba raíces cuadradas. Gottfried Wilhelm Von Leibniz (1646‐1716) Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Tarjetas Perforadas: Charles Jacquard, en 1790, Utilizó las primeras tarjetas perforadas para controlar un telar y fue la base de muchos aparatos de la informática. Charles Jacquard (1753 ‐ 1834) Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Primera Máquina Analítica: Fue creada en 1833, su inventor es el Británico Charles Babbage, quien trabajó en dos proyectos importantes como los son: la maquina diferencial y la máquina analítica. La máquina analítica es un dispositivo complejo de cálculo que usaba dos pares de tarjetas perforadas. Un par daba las instrucciones a la máquina mientras que el otro par grababa los números a ser usados en los cálculos. Sem. A‐2010 Charles Babbage (1791‐1871) Ada A. Byron (1815‐1852) Ing. Nelly García Ada Byron (primera mujer programadora), escribió un programa de demostración para el uso de la maquina analítica. Muchos historiadores consideran a Babbage y Byron como los verdaderos inventores de la computadora Digital Moderna. 1. Surgimiento y evolución de la computación Primera Máquina Tabuladora: Desarrollada en 1890 por el Dr. Herman Hollerith, diseño un sistema mediante el cual las tarjetas eran perforadas para representar la información del censo, dichas tarjetas eran insertadas en la maquina y esta calculaba la información. Herman Hollerith (1860‐1929) Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Primera Computadora Electromecánica: Fue en el año 1944 y fue llamada MARK I, desarrollada por Howard Aiken y la IBM. •Utiliza principios magnéticos, utilizaba ceros y unos (encendido y apagado) para representar números. •Esta computadora Ocupaba 17 metros de largo, 2,5 metros de alto y contenía aproximadamente 800Km de cable y 3 millones de conexiones. •Se programaba a través de una cinta de papel en la que había perforadas las instrucciones codificadas, •La salida podía ser tanto por tarjetas perforadas como en papel, Sem. A‐2010 También conocida como ASCC (Calculadora Automática de Secuencias Controladas). Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación Primera Computadora Electrónica Digital a Gran Escala: • Fue desarrollada en el año 1946, por Dr. Jhon W Mauchly y Jhon Presper Eckert, fue construida en la Universidad de Pensilvania y financiada por fondos del ejército de los Estados Unidos para ser usada en la Segunda Guerra Mundial. • Tenía la capacidad de realizar 5000 operaciones aritméticas en un segundo. Su función principal era calcular trayectoria de misiles. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación TARE A Sem. A‐2010 Investigar sobre los trabajos realizados por las personas mencionadas a continuación en el área de Computación. (Por favor ser breves, claros y muy concisos. ► Atanasoff Berry ► Mauchly y Eckert ► Von Neuman Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES PRIMERA GENERACIÓN (1940‐1952) Característica Descripción Tecnología Base Válvulas de vacío Uso Realización de aplicaciones en los campos científicos y militares Lenguaje de Programación Lenguaje de Máquina utilizaban Tarjetas perforadas para ingresar datos y Memoria programas y usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas eran computadores muy grandes y utilizaban gran Tamaño cantidad de electricidad, que generaba demasiado calor Computadores conocidos de ENIAC, IBM 650 la época Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES SEGUNDA GENERACIÓN (1952‐1964) Característica Descripción Tecnología Base Uso Transistor (más potencia y fiabilidad, menos tamaño y consumo) científico y militar, administrativo y de gestión Lenguaje de Programación Lenguaje más evolucionados (ensamblador y algunos de alto nivel como cobol, Algol, Fortran) Memoria núcleos de ferrita, cintas magnéticas, tambores magnéticos Tamaño eran computadores de menor tamaño y menor costo, así como también aparecen muchas compañías y los computadores eran bastante avanzadas para la época. Serie 5000 de Burroughs y ATLAS de la Universidad Computadores conocidos de de Manchester, algunas se programaban con cintas la época perforadas Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES TERCERA GENERACIÓN (1964‐1971) Característica Descripción Tecnología Base Circuito Integrado “Chip”: encapsula gran cantidad de componentes discretos (resistencias, diodos, condensadores, transistores) conformando uno o varios circuitos en una pastilla de silicona o plástico. Miniaturización. Minicomputador. Uso científico y militar, administrativo y de gestión, además de cadenas de producción de las plantas industriales. Lenguaje de Programación Sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo interactivo). Memoria discos magnéticos, circuitos integrados que recuerdan los datos, ya que almacenan información como cargas eléctricas Tamaño Eran computadores más pequeños, ligeros y más eficientes, consumían menos electricidad, por lo tanto generaban menos calor. Computadores conocidos de la Minicomputador IBM‐360, DEC PDP‐1 y 8 época Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES CUARTA GENERACIÓN (1971‐1988) Característica Descripción Tecnología Base Consiste en la integración a gran escala de circuitos integrados y transistores, aparece el Microprocesador que es un gran adelanto en la microelectrónica, con circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante Uso Se extiende al mercado industrial y nacen los computadores personales. Estos han adquirido proporciones enorme y han influido en la sociedad en general sobre la llamada “revolución informática”. Lenguaje de Programación Sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo interactivo). Memoria se remplaza las memorias de anillos magnéticos por la memoria de chips de silicio. Tamaño eran computadores pequeños y muy económicos, aparecen los computadores personales. Computadores conocidos de la Intel Pentium Pro, UltraSparc‐II, de Sun Microsystem, Ing. Nelly García época PowerPc‐620 de Apple con IBM Sem. A‐2010 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES QUINTA GENERACIÓN (1988‐PRESENTE) Característica Descripción Tecnología Base Componentes a muy alta escala de integración VSLI, inteligencia artificial. Muy alta velocidad de procesamiento. Uso Infinidad de usos: (robótica, sistemas expertos, multimedia), además de los anteriores se comienza a dar uso en los hogares. Lenguaje de Programación Sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo interactivo), lenguaje natural. Memoria Tamaño Memorias de chips de silicio, diskette, cdrom dvd, pendrive Computadores que ocupan muy poco espacio. Y su costo está ligado a velocidad y performance del equipo. Computadores conocidos de la Laptops, minilaptos, computadores con procesadores Intel época Centrino, entre otras. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 1. Surgimiento y evolución de la computación PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES ACTUALIDAD Las computadoras actuales cuentan con: •Arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; •Mayor capacidad de calculo: se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops). •Las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. •Las tecnologías de esta generación Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etc. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador gran capacidad de almacenamiento y elevada velocidad de cálculo DATOS INFORMACIÓN PROGRAMAS procesa datos de acuerdo a las instrucciones del programa Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación SEGÚN SU TAMAÑO Y ESTRUCTURA FÍSICA 9 9 9 9 Sem. A‐2010 Supercomputadoras Macrocomputadoras o mainframes Minicomputadoras Microcomputadoras Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación SUPERCOMPUTADORAS Potentes, rápidas y costosas Usos: estudio de energía y armas nucleares, búsqueda de yacimientos petrolíferos, estudio de tornados, estudio de clima, diseño de aviones, simuladores de vuelo. Pueden procesar miles de millones de instrucciones punto flotante por segundo. Pueden llegar a costar hasta decenas de millones de dólares. Roadrunner, puesta en funcionamiento 2008 Trabaja a 1.026 petaflops Cray XT 5 Jaguar 1.6 petaflops Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación MACROCOMPUTADORAS O MAINFRAMES Poseen gran rapidez y caros sistemas que son capaces de controlar al mismo tiempo miles de usuarios así como cientos de dispositivos de entrada y salida. Pueden procesar cientos de millones de instrucciones a la vez, requieren instalaciones especiales y aires acondicionados. Son usados por grandes corporaciones y el gobierno. Su valor económico es de centenares de miles de dólares. Mainframe IBM‐System Z10 Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación MINICOMPUTADORAS Una versión pequeña de los mainframe. Esta orientadas a tareas específicas, Puede ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Pueden soportar aproximadamente de 10 a 200 usuarios a la vez, su valor económico se reduce drásticamente comparado con los macrocomputadoras. Son muy usadas para almacenar bases de datos, ofrecer servicios, para múltiples aplicaciones, entre otras. HP Servers Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación MICROCOMPUTADORAS O PC’S Tuvieron su origen en la creación del microprocesador, son computadores personales y su costo es relativamente accesible, se encuentran en oficinas, hogares, escuelas. Puede realizar decenas de millones de instrucciones por segundo. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación TARE A Sem. A‐2010 Investigar sobre EARTH SIMULATOR: Indagar función, donde se construyó, para que se usa, características técnicas. Ing. Nelly García 2. El Computador: Clasificación SEGÚN LA INFORMACION QUE MANEJAN Combinación de de ambas, ambas, Combinación utilizando convertidores convertidores utilizando digitales‐analógicos o digitales‐analógicos o analógicos‐digitales analógicos‐digitales Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes El procesador Es un circuito electrónico que funciona a la velocidad del reloj interno (también denominado ciclo) y este corresponde al numero de pulsos por segundo expresado en hertz. FUNCIONES: Básicamente esta compuesto por: 9Controla el procesamiento de datos 9Controla secuencia de instrucciones 9Recibir señales de control de los periféricos. •Unidad de Control •Unidad Aritmético Lógica •Unidad de Administración de bus Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Motherboard es una placa rectangular que se encuentra interconectada mediante circuitería electrónica impresa. A ella se conectan las demás partes del computador, como son memorias, chips, dispositivos de E/S. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Memorias Se refiere a los componentes de una computadora, dispositivos y medios de almacenamiento que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo RAM PROM MEMORIAS SECUNDARIAS Sem. A‐2010 Ing. Nelly García ROM EPROM 2. El Computador: componentes ENTRADA 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 Ratón Trackball Guante (dataglove) Escáner Cámara digital y de video conferencia Digitalizador de audio y video Joystick Micrófono Lectoras de código de barra Lápiz óptico. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes SALIDA 9 9 9 9 9 Monitor impresora cornetas Plotter Video beam Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes ENTRADA/SALIDA 9 9 9 9 9 Modem Puerto USB Discos duros Cdrom, dvd’s Pendrive, floppy Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Conjunto de programas que le indican al computador qué hacer y cómo operar para generar los resultados esperados. El software permite al usuario utilizar el computador con distintos fines. Es la parte intangible del computador. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Programas de Sistemas Son los programas necesarios para que el computador tenga capacidad para trabajar. Ejemplo de Software del Sistema son los Sistemas Operativos, que son el conjunto de programas que controlan el funcionamiento del hardware y nos ofrecen un modo sencillo de acceso al computador. Funciones ►Coordinar y manipular el hardware de la computadora. ►Permiten manejar archivos: copiar/borrar/renombrar/crear ►Proporciona una interfaz para que el usuario se comunique con la computadora. ►Sirve de plataforma a partir de la cual se corren otros programas. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Programas de Traducción Son los programas encargados de interpretar o traducir al lenguaje entendible por el computador los programas escritos en cualquier otro lenguaje . Son invisibles al usuario. Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 2. El Computador: componentes Programas de Aplicación Diseñados para realizar tareas específicas personales empresariales o científicas. Realizan tareas concretas. Ejemplos: 9Sistemas de Información geográficos (Qgis, GvSIG) 9Análisis Estadístico (SPSS, Minitab, SAS, etc.) 9Control de Inventarios (SAINT) 9Programas de calculo numérico (Matlab, Maple) Sem. A‐2010 Ing. Nelly García 3. El Computador: Componentes Gracias por su atención Continúa en la siguiente Clase Sem. A‐2010 Ing. Nelly García