Introducción a la Informática: Hardware, Software y Sistemas de Información
UNIVERSIDAD DE ORIENTE VICERRECTORADO ACADÉMICO NÚCLEO BOLÍVAR UNIDAD EXPERIMENTAL PUERTO ORDAZ INFORMÁTICA I (091-1822) Prof. Francisco G. Osorio V.
GUÍA UNIDAD I
Generaciones del Computador
Los cambios técnicos han dado lugar a una clasificación de los ordenadores en generaciones. Aunque esta clasificación tiene un valor relativo por el rápido desarrollo que vivimos en estos momentos, es interesante para ver cómo ha progresado la informática.
Primera Generación
Incluye a los ordenadores creados usando válvulas de vacío. No tenían verdaderos programas (como hoy), sino que se programaban directamente sobre la máquina.
Segunda Generación
Surge al sustituirse la válvula de vacío por el transistor. Comenzaron a usarse lenguajes de programación más evolucionados, que hacían posible crear más programas y aplicar la informática a más ámbitos.
Tercera Generación
Esta generación se inicia con la aparición del circuito integrado. Con el avance del hardware se crearon máquinas más potentes que permitieron el trabajo en tiempo real.
Cuarta Generación
Aparece el microprocesador, que consiste en la integración de toda la UCP en un solo circuito integrado. Se incluyen disquetes como dispositivos de almacenamiento externo y aparecen gran cantidad de lenguajes de programación y, muy importante, las redes que permiten conectar a varios ordenadores.
Quinta Generación
En esta fase, al contar con dispositivos de hardware más potentes, se empiezan a plantear aplicaciones más ambiciosas como la multimedia o la integración del lenguaje natural. Se extienden las aplicaciones basadas en inteligencia artificial.
En la actualidad podemos decir que empiezan a extenderse al público general los resultados de la investigación en los primeros años de la quinta generación (iniciada en 1981). Así hoy vivimos la extensión en el uso de los sistemas multimedia y las redes (dos de los objetivos de esta generación).
Generación de Lenguajes de Programación
Primera Generación
Los primeros computadores se programaban directamente en código binario, es decir utilizando unos y ceros. Cada modelo de computador tiene su propio código que se denomina Lenguaje de máquina. En esas primeras etapas de la programación, cada programa debía adaptarse al lenguaje máquina del computador que estaba utilizando.
Segunda Generación
Como trabajar con ceros no resultaban ni cómodos ni rápidos, esas secuencias se asociaron a códigos nemotécnicos más fáciles de comprender. Así aparecieron los lenguajes ensambladores o simbólicos. Trabajan traduciendo a símbolos el lenguaje de máquina y son particulares para cada tipo de computador.
Tercera Generación
Es lo que se denomina lenguajes de alto nivel. Sustituyen las instrucciones simbólicas del lenguaje ensamblador por código independiente más parecido al lenguaje humano. En la mayoría de los casos se trata de expresiones en inglés como End o Start. Utilizan un compilador, programa que traduce esas expresiones a lenguaje máquina. Ejemplos de lenguajes de alto nivel son Pascal y C.
Cuarta Generación
Son lenguajes de programación que permiten construir aplicaciones de manera sencilla utilizando elementos de programación prediseñados. Aquí están comprendidos los lenguajes de programación orientados a objetos (OOP), entre los cuales encontramos C++, Java. Una evolución de estos lenguajes son denominados herramientas RAD (desarrollo rápido de aplicaciones), que además de trabajar con objetos dispone de una interfaz gráfica que permite diseñar un programa con gran facilidad y no exigen escribir mucho código. Ejemplos de herramientas RAD son Delphi de Borland y VisualBasic de Microsoft.
Quinta Generación
Son lenguajes que emplean la denominada inteligencia artificial (IA), también sistemas expertos. Japón ha sido pionero en este tipo de lenguajes pero sus éxitos prácticos han sido pocos. Muchos conocedores opinan que los sistemas expertos han sido fracaso, pero es probable que encuentren nuevos rumbos de evolución.
Velocidad de Procesamiento
En general, en una computadora los dispositivos de almacenamiento secundario operan a velocidades de milisegundo. Una computadora puede procesar 10.000.000 de instrucciones de programa por segundo = 0.1 microsegundo por instrucción.
Unidades de Medida de Información
| Unidad de medida | Equivalencia |
|---|---|
| 1 byte | 8 bits |
| 1 kilobyte (Kb) | 1024 Bytes |
| 1 Megabyte (Mb) | 1024 Kilobytes |
| 1 Gigabyte (Gb) | 1024 Megabyte |
| 1 Terabyte (Tb) | 1024 Gigabyte |
Sistema de Información
Definir los Sistemas de información es, en general, una tarea complicada, porque se compone de múltiples procesos que son, al mismo tiempo, actores en otros subsistemas de la organización, y, porque el sistema de Información participa de toda actividad que se desarrolla en esa organización.
Y así, para Langefors, Sistema de Información es un sistema incluido en otro sistema más grande, que recibe, almacena, procesa y distribuye información. Los principales elementos de un S.I. son informaciones y procesos de información.
El Sistema de Información puede ser definido como una colección de personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar, recuperar y visualizar información.
Sin embargo, para Senn, un Sistema de Información es un conjunto de personas, datos y procedimientos que funcionan en conjunto.
El «énfasis en sistemas significa que los variados componentes buscan un objetivo común para apoyar las actividades de la organización. Estas incluyen las operaciones diarias de la empresa, la comunicación de los datos e informes, la administración de las actividades y la toma de decisiones».
Un sistema de información se define como el conjunto sistemático y formal de componentes, capaz de realizar operaciones de procesamiento de datos con los siguientes propósitos:
- Llenar las necesidades de procesamientos de datos correspondientes a los aspectos legales y otros, de las transacciones.
- Proporcionar información a los administradores, en apoyo de las actividades de planeación, control y toma de decisiones.
- Producir gran variedad de informes.
El sistema de información debe contener, sino todos, por lo menos algunos de los elementos siguientes:
- Dispositivos de entrada y preparación de datos.
- Dispositivos de almacenamiento de datos.
- Equipo y medios de telecomunicaciones.
- Equipo de procesamiento de datos.
- Dispositivos terminales.
- Procedimientos, programas, métodos y documentación.
- Modelos de manejo de datos.
- Salas para toma de decisiones.
- Analistas de sistemas de información, para establecer y utilizar los elementos anteriores.
Un sistema de información ejecuta tres actividades generales. En primer lugar, recibe datos de fuentes internas o externas de la empresa como elementos de entrada. Después, actúa sobre los datos para producir información. Por último el sistema produce la información para el futuro usuario, que posiblemente sea un gerente, un administrador o un miembro del cuerpo directivo.
La evaluación de la información obtenida, permite la retroalimentación del sistema, los componentes de un sistema de información.
Unidad Central de Proceso – CPU
Es parte del procesador central.
Controla los demás elementos del sistema de cómputos.
Está integrado por la Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica.
Trabaja estrechamente con el almacenamiento primario, donde se almacenan temporalmente los datos y las instrucciones de programa durante el procesamiento.
Toma los datos e instrucciones de la memoria primaria durante el procesamiento.
Las instrucciones y los datos son almacenados en lugares de memoria a los que la CPU puede tener acceso durante el proceso.
Unidad Aritmético-Lógica
Componente de la CPU que realiza las operaciones principales de lógica y de aritmética de la computadora.
Puede realizar operaciones de suma y resta, además de operaciones lógicas tanto para números como para letras.
Unidad de Control
Componente de la CPU que coordina y controla las otras partes del sistema de cómputos.
Lee un programa almacenado, una instrucción a la vez, y dirige a otros componentes para realizar la tarea que se requieren en el programa.
Almacenamiento Primario
Es parte de la computadora que almacena temporalmente instrucciones de programación y datos usados en las instrucciones de la CPU.
Tiene tres funciones:
Almacena todo o parte del programa que se está ejecutando.
Almacena los programas del sistema operativo que administra la operación de la computadora.
Guarda los datos que están siendo usados por el programa.
Se lo conoce como RAM (Random Access Memory) porque puede acceder a cualquier punto de la memoria seleccionado aleatoriamente en el mismo tiempo.
Se divide en celdas de memoria, cada una puede almacenar un byte (Tiene 8 interruptores que cada uno almacena 1 bit).
Cada celda tiene una dirección individual que permite ubicarla.
Almacenamiento Primario
Existen tres tipos de memoria primaria:
Registro: posición de almacenamiento temporal en la UAL o en la Unidad de Control donde pequeñas cantidades de datos o instrucciones permanecen durante milésimas de seg. antes de usarse.
Memoria Caché (oculta): almacenamiento de alta velocidad de instrucciones y datos de uso frecuente.
RAM: memoria para grandes cantidades de información.
Tipos de Memorias de Semiconductores
El almacenamiento primario está constituido por semiconductores:
Circuito integrado constituido por miles o millones de pequeños Transistores en una pequeña placa de silicon o chip.
Existen diversos tipos de memorias de semiconductores usados en almacenamiento primario.
RAM: memoria de acceso aleatorio, volátil o temporal.
ROM: memoria únicamente de lectura. No se pueden escribir, vienen directamente del fabricante con los programas almacenados. Se usa para almacenar programas importantes o usados con frecuencia.
PROM: subclase de ROM. Memoria programable de lectura. Se usa en dispositivos de control porque se puede programar una sola vez.
EPROM: subclase de ROM. Memoria borrable de lectura. Puede ser borrada y reprogramada muchas veces.
Unidades de Entrada
Mouse, Teclado, Pantalla sensible al tacto, Lector de código de barras, lápiz óptico, scanners.
Unidades de Salida
Monitor, Impresora, cornetas.
Almacenamiento Secundario
Es el almacenamiento a tiempo relativamente largo, no volátil de datos fuera de la CPU y del almacenamiento primario. El tiempo de acceso es mayor que a la memoria principal.
Los tipos más comunes son:
Cinta magnética: Es barata y relativamente estable, Almacena grandes volúmenes de información en forma secuencial por medio de segmentos magnetizados y no magnetizados de cinta. Al tener un acceso secuencial es bastante lenta, por ello se utiliza en operaciones donde el tiempo no es un factor crítico.
Discos magnéticos:
Discos duros: son placas circulares de acero delgadas recubiertas de óxido de hierro, pueden montarse múltiples discos en un eje vertical.
En cada superficie los datos se registran en pistas. Círculos concéntricos en la superficie del disco, sonde los datos se almacenan como puntos magnetizados.
La información se registra o se lee del disco usando cabezas de lectura / escritura.
Disquetes son discos de 5.25 o 3.5 pulgadas de una película de poliester con un recubrimiento magnético.
Tiene una capacidad desde los 360 Kb hasta 1.44 Mb. La velocidad de acceso es más lenta que los discos duros. Emplean un método sectorial para almacenar los datos. Este método divide al disco en sectores circulares. A cada sector se le asigna un número único de manera de que los datos puedan ser localizados usando el número de sector y el número de registro.
VENTAJAS:
- Permiten el acceso directo a registros individuales.
- Es económico, práctico y confiable, pero no tiene la capacidad de almacenamiento ni la velocidad necesaria para trabajos de gran magnitud.
- Es transportable.
Discos ópticos: Son dispositivos de almacenamiento secundario en donde los datos son registrados y leídos mediante rayos láser. Almacenan los datos a densidades mayores que los medios magnéticos.
Pueden almacenar grandes volúmenes de datos, por ejemplo textos, imágenes, sonido y video en movimiento de manera muy compacta.
El sistema más común de discos ópticos es el CD – ROM (Compact Disk Read-Only Memory).
El CD – ROM es un disco compacto que puede almacenar aproximadamente 800 Mb, (555 veces más que un disquete).